CN1112875A - 胎面施放方法及其设备 - Google Patents

Abstract

一种将环形胎面装到外胎上的方法，包括使胎面 径向胀开及用传送机构环胀开胎面的步骤。传送机 构有一在与胎面中心无关的胀开状态下夹持胎面侧 边的装置，该装置可在不接触胎面径向内表面的情况 下夹持。传送机构有沿圆周将胎面中部夹固到外胎 上的装置。带有胀开胎面的机构定心在外胎上。在 将胎面侧边夹持在传送机构内的同时致动夹固装 置。然后将侧边从机构上释放开，借此将胎面传送到 外胎上，同时防止在外胎和胎面间滞留空气。

Description

本发明总的涉及一种将环形胎面施放到轮胎外胎上的方法及其设备，具体地说是涉及一种将胎面转移到轮胎外胎上的方法及其设备。

环形胎面一般用于汽车轮胎的翻新。在授予Neal的美国专利第3815651号中公开了这种环形胎面。如在Neal的专利中公开的环形胎面的松驰态直径要比轮胎外胎的充气态直径小。为了将这些环形胎面套在轮胎外胎上，必须沿径向向外拉伸环形胎面。进行这种操作的机械已在授予罗伯特.A Chronin等人的美国专利第4957575号中作了公开。Chronin等人的专利公开了一种将环形胎面夹到充气轮胎外胎上的方法，其中，外胎安装在轮子上，而胎面安装在胎面撑胀器组件上。胎面撑胀器组件沿一条与轮子转动轴线重合或平行的线移动。胎面撑胀器组件具有一个可沿轮子的径向向外撑胀和向内收缩的装置，用于通过在胎面的径向内侧上的多个间隔开的点处使胎面产生沿径向向外的位移的方式有选择地拉伸胎面。通过致动胎面撑胀器，胎面被撑胀到其尺寸大小足以使其沿圆周环绕在外胎上。chronin等人的专利提示了这样的步骤，即将胎面朝外胎移动到受拉伸的环形胎面沿圆周环绕在外胎上并与外胎定中的位置。Chronin等人的专利接着揭示，通过用具有多个间隔夹固器装置的夹固组件环绕外胎和受拉伸的胎面，并使用该夹固组件且无需使外胎或胎面相对于这种夹固组件转动，通过在间隔开的夹固点顺序地或同时地按压胎面的径向最外表面的方式将受拉伸的胎面夹固到外胎上。每个夹固点位于施加拉伸力的点之间。然后在夹固点处松开受拉伸的胎面，并通过使胎面撑胀器组件沿轴向离开外胎的方式将环形胎面从胎面撑胀器组件转移到外胎上。chronin等人的装置要求胎面的下胶层表面或径向内表面和外胎的径内外表面通过胎面撑胀器组件的拉伸装置而接触。将预硫化的胎面施放到外胎上经常涉及将粘合剂涂料涂覆到外胎和胎面的接合面处。现有技术的装置与这些接合面区域直接接触并且在将胎面转移到外胎上时本来就必须接触这些粘合剂。

本发明将准确地将胎面定心于外胎上，同时在将胎面转移到外胎的过程中可以保证胎面牢牢地处于外胎的定心位置而无需在胎面和外胎这两个元件接合的区域与胎面的径向内表面或外胎的径向外表面有任何实际的接触。

下面将描述将环形胎面1安装到轮胎外胎2上的改进的方法。该改进的方法包括下列步骤：将胎面1沿径向撑胀并用传送机构30环绕撑胀的胎面1。传送机构30具有一个将胎面1的侧边5固定在与胎面1的中心6无关的撑胀状态下的装置90。将胎面1的侧边5固定的装置90不需与胎面1的径向内表面7接触就能实现其固定功能。传送机构30还包括一个用于沿圆周将胎面1的中央部分6夹固到外胎2上的装置92。带有撑胀开的胎面1的传送机构30在外胎2上方定中心。在将胎面1的侧边5在传送机构30上固定就位的同时，致动用于夹固胎面1的中心部分6的装置92。然后松开胎面1的侧边5由此将胎面1传送到外胎2上，同时防止在外胎2和胎面1之间留有空气。

在结合附图阅读了下面的说明后，将可了解本发明其他方法，其中：

图1是用于将环形胎面1施放到轮胎外胎2上的机器10的前视图，图中还示出了环形胎面1和外胎2；

图2是该机器10的放大前视图，其中外胎2安装在一个轮胎圆筒组件40，胎面安装在一个胎面撑胀器组件50上；

图3是该机器10的前视图，示出了环绕着被撑胀胎面1的传送机构30；

图4是该机器10的前视图，示出被撑胀的胎面1处在传送机构30范围内；

图5是该机器10的前视图，示出了带有环绕着外胎2的被撑胀的胎面1的传送机构30；

图6是该机器10的前视图，示出胎面1安装并压合在外胎2上；

图7是该机器10的前视图，其中压合机构70正从外胎上缩回；

图8是沿图1中的截面8-8截取的视图，示出了机器10的胎面撑胀器组件50、定心机构60以及带有控制板140、141的控制舱14；

图9是沿图2中截面9-9截取的机器10的视图；

图10是沿图2中截面10-10截取的视图，示出了传送机构30；

图11是沿图10中截面11-11截取的传送机构30的剖视图；

图12是沿图3中截面12-12截取的视图；

图13是沿图12中截面13-13截取的传送机构30、胎面1，和撑胀器组件50的剖视图；

图14是沿图4中截面14-14截取的传送机构30的视图；

图15是沿图14中截面15-15截取的带有被撑胀的胎面1的传送机构30的剖视图；

图16是沿图4中截面16-16截取的机器10的视图，示出轮胎2和轮胎圆筒组件40；

图17是沿图5中截面17-17截取的视图；

图18是沿图17中截面18-18截取的剖视图；

图18A是另一剖视图，示出了夹固装置92的驱动状态；

图18B是另一剖视图，其中示出胎面侧边5从传送机械30上脱开；

图19是沿图6中截面19-19截取的视图。

在作了下面的定义后，将会对本发明有更好的理解，这些定义适用于本说明书及权利要求书。

“轴向”此外用来指平行于外胎或轮子的转动轴线的直线或方向。

“沿口”意指外胎上一个环形拉伸元件的部分，其由帘布层帘线包裹着并成形，能嵌在设计轮辋上，其上可以带有或不带有其他加强元件，例如填充胶条、基片、沿口填充胶片，沿口内缘护网，和沿口衬层。

“外胎”意指轮胎胎体，带状结构、卷边（沿口）、胎壁，及除了胎面及花纹下胶层之外轮胎的所有其他元件。外胎可以是新的未硫化的橡胶或套有一新的胎面的在先硫化过的橡胶。

“赤道面（EP）”或“圆周面”意指过中心与外胎的或胎面的转动轴线垂直的平面。

“侧向的”或“侧向地”是或关于侧面、位于侧面、指向侧面，或来自侧面的意思。

“充气轮胎”意指大致为环形形状（通常为开环式）的层状机械部件，其有沿口和一胎面，是用橡胶，化学制品、纤维和钢材或其他材料制成的。当轮胎安装在机动车车轮上时，轮胎通过其胎面提供附着力并含有承受车辆载荷的流体。

“径向的”或“径向地”意指径向地朝着或背离外胎或轮子或胎面的转动轴线的方向。

“胎壁”意指轮胎上介于胎面和沿口之间的部分。

“胎面”意指一个模塑的橡胶元件，该元件（在粘接到一个轮胎外胎上时）包括在轮胎正常充气并处于额定负载时与路面接触的轮胎的那一部分。

“胎面宽度”意指胎面表面在轴向方向上，即在通过轮胎的转动轴线的平面中的弧形长度。

在附图中，同样的标号在若干个视图中用于标示同样的部件或部分。现请具体参见图1，该图示出了一个胎面施放机器10。此胎面施放机器是用若干个次级部件或元件组成的。这些元件由一个框架20连接起来。该框架可以用其强度和刚度使其足以支撑胎面施放机器10的悬浮重量并完成其操作的任何材料构造而成。在该较佳实施例中，一个连接框架20包括一个架空顶部构件24，该构件24与一个胎面撑胀器组件50和一个轮胎圆筒组件40相连接。刚性的水平顶部构件24具有一个内通道，一个胎面传送机构30与其滑动地连接。

在图1的左侧示出了一个外胎鼓轮式组件40。该组件40包括一个机舱12，该机舱12内装有驱动外胎鼓轮组件40的电气和液压动力装置。该机舱上电气地连接有控制板120和121。图中示出一个与控制板配合工作的脚踏开关122。图中示出了一个直接安置在外胎鼓轮41后上方的胎面滚压机构70。参见端视图图16，图中示出了该外胎鼓轮组件40。一个轮胎外胎2装接到该鼓轮41上。鼓轮41因此装接到一根轴42上。该轴42受动力驱动并能转动鼓轮41。轴42的转动在控制板121处受到控制。

在图16中还示出一个胎面滚压机构70。该胎面滚压机构在上框架部分73可枢转地装接到一个直立构件72上。上框架部分73上装接有四个液压作动筒74。每个作动筒上连接有多个滚压轮75。

参见图1，图中示出外胎鼓轮组件40的右侧是一个胎面传送机构30。紧接着该胎面传送机构30的是一个胎面1。胎面1的右侧是胎面撑胀器组件50。

胎面撑胀器组件50包括有一个机舱14，该机舱14内装有与控制板140和141电气连接的电气及液压动力装置。与控制板140连接的是一个与控制板140配合工作的脚踏开关142。图中示出一个胎面定心装置60直接位于胎面撑胀器50的可撑胀轮子部分51的后下方，图中还示出在胎面撑胀器轮子51的正上方有一个机械止动器80。

参见图8，该图是胎面撑胀器组件50的端视图，该图示出了控制机舱14，控制板141和140，和脚踏开关142以及可转动及可膨胀的轮子51。可转动及可膨胀的轮子51包括多个可径向延伸的构件52。构件52被装接到轮子51上并可以径向伸出或缩回。轮子51被装接到一根轴54上。该轴54能转动轮子51。在图8中示出了一个胎面定心装置60。该装置60具有一个其上装接有一个液压作动筒62的刚性框架61。作动筒上装接有一个支承构件65，该支承构件65上装接有四个定心轮64，在膨胀轮51的每一侧各装接有二个定心轮64。

在各个图中以顺序步骤示出了实施胎面传送和施放到外胎上的方法的最好模式。

如图1所示，外胎2首先被装接到外胎鼓轮41上。在图2中，接着将胎面安装在缩回的可膨胀轮子51上。参见图2可看出，可膨胀的轮子51可沿径向伸出由此得以对胎面1进行滚压。一旦胎面在可膨胀的轮子51上被拉伸开，就使轮子51转动。参见图9，当轮子51转动时，胎面定心装置60伸出以便与胎面1的侧边5啮合。胎面定心装置60啮合转动的胎面1并使胎面侧边5的方位垂直于胎面膨胀轮51的转动轴线。一旦在胎面膨胀轮子51转动几转后使胎面1已经定心设置，定心装置60就缩回而与胎面1脱离接触。

在胎面在膨胀轮51上已定位好的情况下，操作者接着移动胎面传送机构30将其绕在被撑胀的胎面1上。如图3和12所示，将该机构移动到其与机械止动器80接触为止。通过使传送机构30滑动的方式或如在该较佳实施例中所图示的那样，可以将传送机构移动到其位置上。操作者可以致动一个开关32，该开关将导致一个蜗轮蜗杆机构22转动由此将机构30驱动到正确的位置上。这可参见图3和10。该传送机构30以机械方式被装接到一个框架34上，该框架34具有一对嵌入水平构件24的凹槽中的支承面36。蜗轮蜗杆机构22螺接到被刚性地装接到框架34上的上部构件35上。当蜗轮蜗杆机构22转动时，整个机构会被驱使沿蜗轮蜗杆机构22移动。另一种方法是，传送机构可以由一个空气闩锁作动筒或一个链驱动机构滑动地移动。一个真空环组件30A刚性地装接到框架34上，该真空环组件30A包括一个环形中心部分39和一对侧面部分38，该环形中心部分39及该对侧面部分借助多个环绕着该组件的圆周间隔设置的螺接紧固件37刚性地装接起来。一条真空管线32在两个空气配接位置31处连接到该真空环30A上。参见图12，该端视图示出传送机构30环绕着其上安装有胎面1的可膨胀轮子组件50。

参见图13，一旦将胎面传送机构30设定在撑胀的胎面上方，就使可膨胀的轮子51进一步径向向外伸出，以便径向可膨胀的构件52将胎面推入传送机构内。如图13所示，胎面1在其径向内表面7上预先涂有一种粘合剂4，并且胎面1复盖有一个多孔衬套3。可膨胀的构件52与多孔衬套3直接接触。一旦胎面1被推入传送机构30内，侧边5就由充气夹持装置90与其贴压接触。在该较佳实施例中的夹持装置90包括一对装接到侧面部分38上可充气环形气囊。在传送机构30的中央部分是一个夹固装置92。如图13所示，该夹固装置92是处在受压状态。

如图12所示，夹固装置92由两个环形环93牢固地夹持住，该两个环形环则通过螺接紧固件37螺接到传送机构30的中央部分39上。毗邻夹固装置92的两侧是沿圆周上开槽的环形环94，这些环94与一个用于抽空胎面1和传送机构30之间的空气的装置连通。如图13所示，当胎面被推入传送机构内时，在胎面和传送机构之间形成有一个空气腔室。该空气腔室由标号100标示。在实施本发明的较佳方法中，将空气从空气腔室100中抽出就会形成真空。由于胎面1在其两侧的胎面侧边5处由夹持装置90加以环绕密封，故在径向膨胀状态可以获得用于产生足够大的力以维持胎面1的较大表面区域。因有较大的表面区域，据认为另一种方法是可以采用一个单向止回阀，以便在将胎面1推入机构30内时可以将胎面和传送机构之间的空气向外推送并且只需使胎面沿径向向内稍稍缩回实际上就能在胎面1和传送机构30之间形成真空。此缩回量据认为应足够小，以使胎面1维持在传送机构30内，假设可以保持对准。但是，最好形成一个真空以确保胎面1保留在对准及伸出的位置上。目前只需要约6-7英寸水银柱的真空就能使胎面1以完全被撑胀的状态维持在传送机构30范围内。一旦胎面1已经被传送到传送机构30上，就使径向膨胀轮沿径向向内缩回。然后，如图4所示，将传送机构片自由地移动到外胎鼓轮组件上。

然后将传送机构30定心地设置在安装在外胎鼓轮组件40上的外胎2上。在较佳实施例中传送机构30移动一固定距离，使得胎面1被精确地定心于外胎2的赤道面（EP）上，如图5所示。在将胎面1移动到外胎2上之前，去掉聚质衬套3由此使胎面粘合剂4暴露于大气环境下，如图15所示。

如图5，17和18所示，传送机构设计成使在被撑胀的状态下的胎面1可以清洁被安装的外胎2。一旦传送机构30在外胎2上得到定心设置，胎面1就处在欲被传送到外胎上的适当位置上。如图18A所示，外胎2一般在欲装接上胎面1的径向外表面上具有未硫化的垫层胶料层202。通过对中心袋囊增压的方式致动夹固装置92。如图18A所示，中心袋囊沿圆周并连续地推压在胎面1的中央部分6上直至其与外胎2的径向外表面和垫层胶料层202直接和紧密地接触。如图18A所示，在施加夹固压力的同时，胎面的侧边5与夹持装置90保持紧密的气密接触。一旦胎面1被牢固地粘接到外胎2的中心部位上以及在胎面1的中央部分6内保持有夹固压力的同时，就会结束空气真空状态而使胎面1和传送机构30之间出现空气压力平衡。当腔室100内的压力增加时，侧边5就与夹固装置90脱离密封接触而胎面的其余分则紧密地啮合住外胎。夹固装置90具有至少一个环形可挠曲的袋囊。在该较佳的图示例中，夹固装置90具有两个装接到传送机构30的侧面部分38上的环形可挠曲的袋囊。侧面部分38和中央部分39一起构成一个穿通传送机构30的本体的环形通孔。夹固装置90的环形可挠曲的袋囊可以是可充气的，而机器10可以进一步具有一个用于对夹固装置90进行充气和放气的装置。对夹固装置90进行充气增加了在胎面边缘5和可挠曲的袋囊之间可以获得的气密密封，以及夹固力。如果夹持装置被胀大，这样，在致动夹固装置92之后，在将胎面1传送到外胎上时，空气腔室的压力就与大气压力平衡，并且夹持装置瘪下去而让胎面1的其余部份传送到外胎上。

最好外胎2可以被胀大以便在传送操作过程中增加结构的刚度。鼓轮41具有一空气通道和空气进气阀43，其设计来在需要时对外胎进行加压，如图18，18A和18B所示。

一旦胎面1被牢固地固定到外胎2上，夹固装置92就可以排气，以便将夹固装置92沿径向向外抽，从而在加有胎面的外胎2和传送机构30之间留有一间隙。一旦形成此间隙，就可以将传送机构30抽出，如图6所示。

一旦将传送机构30脱离胎面外胎组件定位，就转动其上装有轮胎的鼓轮41。在轮胎转动的同时，使滚压机构70与胎面1接触以便在胎面1上施加压力，从而将胎面更加牢固地粘接到外胎2上。在若干次转动后，使滚压机构枢转脱离胎面；图19示出了滚压工序。滚压操作可确保将滞留的空气从外胎下去除，并且能使胎面牢固装接到外胎上。上述对用于将胎面传送到外胎上的最佳设备和方法的说明描述了这样一种方法，用这种方法，可以涂有粘接剂的胎面和可以在表面上具有一衬垫胶层或也可以涂有粘接剂的外胎的配合面在没有传送机构的实际接触的情况下相互牢固地装接在一起。而且，通过在胎面1的中央部分6牢固地顶压着外胎2定位的同时保持胎面1的边缘5与外胎2离开的方式会进一步有助于防止在胎面1和外胎2之间滞留有空气。在再次施加胎面的操作中滞留的空气降低胎面和外胎之间的粘接质量，因此，应该加以避免。

虽然认为中央夹固装置92最好是一个可充气的胆囊，但是也可以通过提供一个衬圈带或任何其他的机械机构来实现，这些机械机构可以沿圆周被捆紧或被固紧或径向向内推压借此在胎面的中央区域上施加一个夹固力。这可以由作为可充气的胆囊92的替换物的任意数量的机械装置来做。

在胎面的每侧上的夹固装置90还可以构造成使用一个如脊边或任何其他能与胎面1的侧边5密封接触的机构。或另一种方法是，夹持装置在其一侧具有一个刚性元件以便密封地啮合住胎面1的侧边5和在其另一侧具有一个可充气的胆囊以便提供密封力以从而箝制住胎面的侧边。不过，重要的是，夹持装置不能改变胎面的定心。

Claims (13)

1、一种将环形胎面安装到轮胎外胎上的改进方法，该改进的方法包括下列步骤：

a)径向胀开胎面；

b)用一传送机构环绕着胀开的胎面，该传送机构具有一个用于在不影响胎面的定心的胀开状态下和不与胎面的径向内表面接触的情况下夹持住胎面的侧边的夹持装置，和一个用于沿胎面的中央部分的圆周夹固到外胎上的夹固装置；

c)将带有胀开的外胎的传送机构在外胎上定中，

d)在将胎面的侧边夹持在传送机构上的同时致动夹固装置，和

e)释放开胎面的侧边，借此将胎面传送到外胎上，同时防止在外胎和胎面之间滞留空气。

2、如权利要求1所述的将环形胎面安装到轮胎外胎上的改进方法，其特征在于：该方法还包括这样的步骤：

顶压着夹持装置气密地密封住胎面的侧边，由此在胎面和传送机构之间形成一个空气腔室。

3、如权利要求2所述的将环形胎面安装到轮胎外胎上的改进方法，其特征在于：该方法还包括这样的步骤：

抽空胎面和传送机构之间的空气室。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：释放开侧边的步骤e）还包括这样的步骤：

平衡空气腔室内的空气压力让在夹持装置和胎面之间形成的气密封解除同时在胎面的中央保持夹固压力。

5、一种将径向胀开的环形胎面传送到轮胎外胎上的设备，该设备包括：

一个具有一个环形中央部分和一对毗邻中央部分每一端的环形侧边的本体，中央部分和侧边的组合形成一个穿通本体的环形开口；

一个用于夹持住径向胀开的胎面的侧边的夹持装置，该夹持装置在至少一个环形侧边处装接到本体上；

一个用于沿圆周将径向胀开的胎面的径向外表面的中央部分夹固到外胎上的夹固装置，该夹固装置被装接到本体的中央部分上。

6、如权利要求5所述的将径向胀开的胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：用于夹持住胎面的侧边的夹持装置是一个环形可挠曲胆囊。

7、如权利要求6所述的将径向胀开的胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：用于夹持住胎面的侧边的装置是一对装接到本体的每个环形侧边上的环形可挠曲胆囊。

8、如权利要求5所述的将径向胀开的胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：夹固装置是一个可充气的胆囊。

9、如权利要求5所述的将径向胀开的胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：该设备还包括：

一个用于将空气从该设备和径向胀开的胎面之间抽出的装置。

10、如权利要求8所述的将径向胀开的胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：该设备还包括：

一个用于对可充气的胆囊充气的装置。

11、如权利要求6所述的将径向胀开的环形胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：夹持装置是一个可充气并可挠曲的胆囊。

12、如权利要求11所述的将径向胀开的环形胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：该设备还包括：

一个用于对夹持装置充气和放气的装置。

13、如权利要求9的所述的将径向胀开的环形胎面传送到轮胎外胎上的设备，其特征在于：

中央部分具有至少一个环形圈，该环形圈沿圆周刻有槽沟，其中槽沟与抽气装置相连通。

Images