CN1274484C - 制造轮胎的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎制造方法和一种轮胎装配鼓轮。该鼓轮具有一个带有要装配产品的一个安放表面的鼓轮体，鼓轮体安装在一根中心轴上，它包括至少一个位于安放表面的一端的提升装置，提升装置包括许多围绕着中心轴沿圆周分布的提升指形件，指形件沿径向延伸并形成要装配产品的一个支承表面，指形件在控制装置作用下通过径向移动运动基本上沿着径向方向向着该鼓轮的外侧展开。

Description

制造轮胎的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种轮胎的制造方法和可以使用该方法的一种装配鼓轮。

背景技术

具体地说，本发明涉及这样一种轮胎的制造：该轮胎包括一个胎体加强件，和在每个轮胎缘中的至少一根加强轮胎钢丝，该胎体加强件围绕轮胎钢丝卷绕，形成一个卷起部分。与一般的作法相反，所述轮胎的胎体加强件的卷起部分设置在该轮胎钢丝和该胎体加强件本身之间。为了更好地了解该轮胎，可以具体地参考2,716,645号法国专利说明书。

众所周知，为了在轮胎钢丝周围形成胎体加强件的卷起部分，该装配鼓轮要配备胎体加强件卷起装置。作为一个例子，可以引用3,698,987号美国专利。该专利描述了一个卷起装置，该装置包括一个第一个可膨胀的气囊，它基本上是喇叭口形状的，并且卷起动作所必需的移动是由一个中间部件完成的，该中间部件由一个第二个可膨胀的气囊或金属套管构成，它向该第一个气囊施加横向推力。在4,087,306号美国专利中，卷起装置由一个卷起气囊构成，该气囊本身仅在膨胀压力升高的作用下可以在横向方向作滚动运动，这对进行胎体加强件的卷起操作是必要的。

一旦将该胎体加强件放置在没有膨胀的鼓轮上，即鼓轮的直径较小时，并且该轮胎钢丝在轴向相对于胎体与其锁定位置相对时，则该鼓轮和卷起装置可以利用如下的一种工艺过程来制造轮胎。该工艺过程包括：使该鼓轮膨胀以便使该轮胎钢丝在该胎体加强件上的位置固定下来；然后驱动该卷起装置以便使该胎体加强件的每一个侧向端部围绕着对应的轮胎钢丝翻卷起来。

这种鼓轮并没有对制造方法进行改进，其目的是将该胎体加强件的卷起部分置于该轮胎钢丝之下。既然该卷起装置的工作是针对存在一个由胎体加强件围绕它形成卷起部分的轮胎钢丝构成的固定点而进行的，通过使用该轮胎钢丝去固定弯曲的部位，同时卷起部分在所述轮胎钢丝下面拉直，这就不可能将该胎体加强件翻卷起来。

发明内容

本发明涉及一种轮胎的制造方法，和可以使用该方法的一种装配鼓轮。在该轮胎中，胎体加强件的卷起部分放置在轮胎钢丝和所述加强件之间。

根据本发明，该轮胎的制造方法包括下列步骤：

-将一个胎体加强件放置在一个基本上为圆柱形的安放表面和一个支承表面上，该安放表面径向延伸，该支承表面轴向向外延伸安放表面；

-然后将一个成形轮廓的橡胶制品放置在位于支承表面上的胎体加强件的一个端部上；

-然后径向地展开支承表面以便允许胎体加强件的端部升高和允许朝向安放表面的中心轴向地倾斜橡胶制品；

-通过朝向安放表面的中心轴向地驱动橡胶制品，再使所述端部围绕着该成形轮廓的该橡胶制品翻卷起来；

-再将一根轮胎钢丝放在所形成的卷起部分上，和使安放表面扩展以便轴向地和径向地固定轮胎钢丝；

-将所述端部围绕着橡胶制品卷起。

该胎体加强件端部围绕着该橡胶制品带状物的翻卷最好是这样来完成：沿径向方向升高所述端部；使轮胎钢丝沿轴向向着该胎体加强件的中心移动，直至使该端部靠在该轮胎钢丝上为止；然后继续使该轮胎钢丝轴向前进，并与安放表面的扩张运动同步进行。

特别是，通过沿径向向着鼓轮外侧挤压橡胶制品带状物正下面的胎体加强件端部，使该胎体加强件的端部沿径向升高。这样，通过使该带状物倾斜，就可围绕该带状物形成胎体加强件的卷起部分。

本发明还涉及一种制造轮胎用的装配鼓轮，所述鼓轮为圆柱形并且具有一个鼓轮体，它带有一个径向延伸的用于要装配产品的安放表面，所述鼓轮体安装在一根中心轴上，该鼓轮包含至少一个位于该安放表面的一端的一个提升装置，该提升装置又包括许多围绕着该中心轴沿圆周分布的提升指形件，其特征在于，所述指形件径向方向延伸并为要装配产品提供一个支承表面，所述指形件在控制装置的作用下通过径向移动运动在一静止位置和一展开位置之间基本上沿着径向向着鼓轮的外侧展开，在该静止位置，支承表面形成该安放表面的延伸部分，而在展开位置时，支承表面形成一个圆柱形表面，其直径比安放表面的直径大。

在本发明的实施例中，指形件可以相对于该安放表面沿轴向方向移动，以便调节该指形件相对于所述安放表面的相对轴向间隔。

“基本上沿径向”表示该提升指形件的可能的轴向运动(如果有的话)，在所需要的动作中是可忽略的。

这种包含有可沿径向展开的部件的提升装置可以相对安放表面使要装配的产品的端部升高；并且由于将该部件作成沿径向延伸的指形件的形式，因此，可使所述升高的端部成为自由端，从而易受影响。

附图说明

通过结合附图阅读本发明的一个实施例，本发明的其它特点和优点将会清楚，其中：

图1为根据本发明的一个鼓轮的部分截面透视图；

图2为在二种不同形态下的图1所示的鼓轮的部分轴向截面图：在顶部所示的是鼓轮在缩回位置，而在底部所示的是鼓轮在扩张位置；

图3为图2所示的鼓轮的一个提升指形件的放大图；

图4为放置在一个支承件中的图3所示的提升指形件的部分透视图；

图5A和5B为根据该指形件的一个实施例的图2所示的鼓轮的一个提升指形件在两个工作位置时的放大图；

图6为图5A和5B所示的提升指形件的透视图；

图7A至7F为表示根据本发明的轮胎制造的不同阶段的部分轴向截面示意图。

具体实施方式

根据图1，该可径向扩张的装配鼓轮1包括一个鼓轮体10，该鼓轮体安装在一根中心轴2上，并具有一个安放要装配的产品的表面3。

该鼓轮体10包括二个半圆柱体11，它们可在中心轴2上作轴向移动，以调节要制造的轮胎的轮胎钢丝之间的间隔。该二个半圆柱体11由相对于该中心轴2固定的一中心圆环12隔开。

在本发明的这个实施例中所述的鼓轮，相对于与该鼓轮的轴线垂直的一个中间平面P是对称的，因此，在本说明书中只说明位于图1中平面P左边的半个鼓轮。很显然，这里所述鼓轮的选择不是要将本发明的范围限制在对称鼓轮。

半圆柱体11和圆环12分别由许多彼此相对的扇形体41和42构成。扇形体41是围绕着中心轴2沿圆周并到设置的；而扇形体42也同样是围绕着中心轴2沿圆周并到设置的。为了保证鼓轮体10的不同部件的连接，每一个扇形体41通过一个杆14相对于该相对的扇形体42导向。杆14的一端穿过扇形体42，而其另一端可滑动地安装在扇形体41的孔15中。

为了使鼓轮1达到其扩张位置，该扇形体41、42在放在所述扇形体41下面、并在动力气缸的控制下膨胀的一个扩张腔17的作用下可沿径向运动。当扇形体41沿径向运动时，它通过杆14带着该圆环12的扇形体42一起运动。

图2表示鼓轮的二种形态：

-在中心轴2的轴线C的上方，鼓轮1处在缩回位置，该扩张腔17缩陷下去；

-在该中心轴2的轴线C的下方，鼓轮1处在扩张位置，该扩张腔17膨胀。

平板5(图1)利用螺钉(没有示出)固定在圆环12的扇形体42上。这些平板5至少部分地覆盖半圆柱体11的扇形体41，以便不论半圆柱体11的轴向位置如何，都可为要装配的产品确保在圆环12和半圆柱体11之间的连续性。圆环12还可确保在鼓轮1径向扩张时轴向固定该平板5。

如图1和图2所示，扇形体41朝向鼓轮1的外侧的侧端上带有支承件6，支承件6上具有安放轮胎的轮胎钢丝的槽18。这样，要装配的产品的安放表面3由平板5的一组外表面、没有被所述平板覆盖的扇形体41的区域以及该支承件6的外表面组成。

根据本发明的鼓轮1带有一个提升装置20，它放置在该安放表面3的自由端30上；所述自由端30由该支承件6的外表面构成。从所选择的实例中可看出，对称的鼓轮1在该安放表面的每一端都包括一个提升装置。

在本说明书中，术语“指形件”理解为表示一个小截面的轮廓。

该提升装置20包含许多矩形截面的提升指形件22，它们围绕着中心轴2沿圆周方向分布，并沿径向方向延伸。

这些提升指形件22沿轴向方向布置在离开该安放槽18一段短距离的该安放槽18的外侧，并且分别为要装配的产品提供一个支承表面221。该指形件22可分别在扇形体41上沿径向移动，当鼓轮1作扩张运动时，所述指形件22与该扇形体41形成一个整体。

这样，提升指形件22通过径向移动运动向着鼓轮1的外侧从一个静止位置展开至一个展开位置。在静止位置时，支承表面221形成该安放表面3的延伸部分；而在展开位置时，支承表面221形成一个与中心轴2同轴的圆柱形表面，其直径比表面3的直径大。因此，这些提升指形件22给要装配的产品提供了许多不连续的、并沿圆周方向分布的支承表面221。

因此，在展开位置时，放置在支承表面221上的产品的端部区域从放置在该安放表面3上的所述产品的中心部分升高。

提升指形件22的自由端，即沿径向方向在鼓轮1外侧的一端，最好由可自由转动地安装在一个销子29上、并带有支承表面221的滚子28构成。当该提升指形件22展开时，滚子28可以避免在升高的产品中产生应力，这可确保在这个状态下指形件与产品之间的“滚动”接触。

每一个指形件22均在一个槽60内滑动，槽60是在对应的支承件6中挖空形成的，它露出在所述支承件的外表面上。更精确地说，相对于安放槽18位于鼓轮1外侧的每一个支承件6的自由端61在与半径垂直的平面内形成一个U形截面，该U形截面的二个臂在轴向方向延伸。当放置端部将搁置在支承表面221上的产品时，在提升指形件22静止不动的情况下，这种结构可为所述产品的端部提供一个完全围绕着支承表面221延伸的安放表面。因此，这些产品的端部也被该支承件6的端部61的U形外表面62支承；这样可使产品在鼓轮1上得到正确的定位。

以下，提升装置不同的实施例共有的部件都用相同的标号标注。

根据图2和图3所示的提升装置20的第一个实施例，鼓轮1上的每一个提升指形件22的径向方向的内端223都带有一轴向延伸部分222。当该提升指形件22处在静止位置时，每一个延伸部分222都支承在对应的扇形体41上的一个支承表面411上。

每一个提升指形件22由一个动力气缸23驱动，所述指形件的延伸部分222通过螺钉25固定在动力气缸23的活塞的端部232上。每一个驱动动力气缸23都放置在对应的扇形体41上作出的一个槽24中，动力气缸的活塞可在该槽中滑动，该槽在所述扇形体41的支承表面411上露出。驱动动力气缸23的行程限制了提升指形件22的径向位移。

通过将所述指形件固定在直接固定在扇形体41上的驱动动力气缸23上，就可以将该提升指形件22固定在对应的扇形体41。另外，该提升指形件22相对于动力气缸23、因而也是相对于扇形体41的位置是可调整的。为此，每一个提升指形件22的轴向延伸部分222上带有孔26，它可使螺钉25通过。螺钉25在孔26中的定位可以调节该提升指形件22相对于在轴向方向与对应的扇形体41成一整体的动力气缸23的轴向定位，结果，螺钉25在孔26中的定位可以调节该提升指形件22相对于对应的支承件6的轴向间隔。实际上，在以后阅读制造方法时可以更清楚，根据要放置的产品尺寸的不同，能够调节提升指形件的轴向位置是很重要的。

为了保证该提升指形件22回复至其静止位置，一条弹性回复带27环绕着该组轴向延伸部分222。

根据图5A、5B和图6所示的提升装置20’的第二个实施例，提升指形件22’可沿径向移动地分别安装在固定在对应的扇形体41上的一个座38上。提升指形件22’的驱动动力气缸23’也分别由该对应的座38支承在一个槽24’中，每一个动力气缸的活塞在该槽内滑动。

利用一个图中没有示出的标准的紧固件(例如螺钉)可以调整该座38相对于支承件6的轴向位置。

每一个提升指形件22’通过一根弯曲的杆31如下所述地与动力气缸23’连接：

-杆31的一个端部311铰接在销子321上，该销子321安装在该提升指形件22’的一侧边缘上的第一个轴向延伸部分224’和所述指形件的另一侧边缘上的第二个轴向延伸部分225’之间，该端部311上有一个供销子321通过的椭圆形孔；

-杆31的另一端313铰接在一个固定在相应的扇形体41上的销子323上；

-杆31的肘部312铰接在一个固定在驱动动力气缸23’的活塞端部232’上销子322上，该肘部312上有一个供销子322通过的椭圆形孔332。

图5A和5B更详细地表示了相对于该提升指形件22’的静止和展开位置由该座38支承的部件的对应位置。图6为提升指形件22’的透视图，它表示了所述指形件的自由端装有一个可自由转动的滚子28’的

实施例。

为了保证每一个提升指形件22’回复至其静止位置，在每一个扇形体41和对应的杆31之间安装着一个回复弹簧32。另外，当所述指形件在静止位置时，在该鼓轮1上的每一个提升指形件22’的径向内端223’支承在扇形体41上的一个支承表面411’上。

下面将结合图7A-7F来说明带有径向胎体加强件的一种客车轮胎的制造方法，该轮胎包括一个胎体加强件以及在所述轮胎的每一个轮胎缘中的至少一根加强轮胎钢丝。另外，还特别要说明这些胎缘中的一个的结构，在胎缘中，该胎体加强件形成一个在该轮胎钢丝和该胎体加强件本身之间的卷起部分。

当然，该制造方法可以制造带有上述形式的单一一个胎缘的轮胎，或带有该形式的二个胎缘的轮胎。此外，所选择的带有径向胎体加强件的客车轮胎的例子不应将本发明限制在这种唯一形式的轮胎。

能够使用该方法的设备包括鼓轮1以及一个可轴向移动并与中心轴2同轴的轮胎钢丝导向装置50。该轮胎钢丝导向装置50包括一个轮胎钢丝输送圆环，该圆环具有沿径向方向动作、并沿圆周分布的夹持边缘，用以确保该轮胎钢丝在鼓轮1上保持同心。

这里，选择包含有提升指形件22的鼓轮1的提升装置20。然而，从下面的说明中还可以看到，还要说明提升指形件22’的应用。

当鼓轮1的提升装置20处在静止位置时，该提升指形件22的支承表面221延伸上述产品的安放表面3。织物线绳制的线网层放置在鼓轮1的安放表面3以及由U形截面的表面62与提升指形件22的支承表面221组成的安放表面3的侧面延伸部分上。这个线网层相对于提升指形件22沿轴向突出至鼓轮1的外侧。在这里所述的例子中，该线网层单独构成胎体加强件A。

将一个成形轮廓的橡胶制品P放置在该胎体加强件A的侧向端部区域上，该橡胶制品在轴向方向位于安放槽18的外侧。在所述例子中，该成形轮廓橡胶制品P的截面为四边形，但显然，可以使用其他的截面形状。另外，为了使成形轮廓的橡胶制品P有足够的硬度，最好选择根据ASTM：D-1646标准测量的、在100℃时的门尼ML(1+4)粘度大于或等于70的橡胶制品。

如图7A所示，为了在提升指形件展开时使成形轮廓的橡胶制品P倾斜，成形轮廓的橡胶制品P放置在提升指形件22的支承表面221上。实现上，将利用成为相对于胎体加强件A的刚性变化点的点R来控制该胎体加强件A的卷起部分的形成，因而也是控制胎体加强件A绕R点的转动。没有轮胎钢丝也可以将胎体加强件卷起，轮胎钢丝通常构成胎体加强件围绕它转动的一个固定点。

但是，也希望固定该带状物以使所述成形轮廓的橡胶制品P在安放槽18中倾斜。因此，最好是该提升指形件22相对于安放槽18的轴向位置可以调整，这取决于该成形轮廓橡胶制品P的厚度E。

若以“L”表示放在该胎体加强件A上的带状物的长度，例如，可将成形轮廓橡胶制品P相对于提升指形件22放置成使该提升指形件22离刚性改变点R的距离在L/3和2L/3之间的范围内。

该提升指形件22在动力气缸23的作用下展开。这样，成形轮廓橡胶制品P升高并围绕R点转动，而该胎体加强件A的端部A’也升高。如图7B所示，端部A’不放置在任何表面上，它是不受约束的。

然后，带有轮胎钢丝T的轮胎钢丝导向装置50沿轴向向着该胎体加强件前进，直至所述加强件的自由端与轮胎钢丝T接触为止，如图7C所示。在本例子中使用了一种“编织”的轮胎钢丝，即它是由一个芯线形成的轮胎钢丝，股线或线绳围绕该芯线卷绕成能围绕芯线转动的一层或多个层。

根据图7D，驱动动力气缸23停止运动，该提升指形件在回复带27的作用下回复至静止位置，而该胎体加强件A的端部A’只支承在该轮胎钢丝T上。

然后，使该轮胎钢丝导向装置50的前进与由扩张腔引起的鼓轮扩张同步进行，该扩张腔沿径向方向抬高该扇形体41，而轮胎钢丝T带着该胎体加强件A的端部A’一起运动，并围绕该成形轮廓的橡胶制品P形成卷起部分，如图7E所示。

一旦该轮胎钢丝T处在与所需要的最终位置相适应的轴向位置时，将该轮胎钢丝松开，并停止鼓轮向其扩张位置的扩张动作，以便沿轴向和径向固定轮胎钢丝T的位置，随后该轮胎钢丝T和成形轮廓橡胶制品P被安放在安放槽18中，如图7F所示。

然后放置该轮胎产品的其他部件，并将轮胎硫化。本发明不涉及这些部件的制造。专业技术人员可以获得多种制造方法，这就是为什么不需要将制造方面的内容列入本发明内容的原因。

Claims (11)

1、一种制造轮胎用的装配鼓轮(1)，所述鼓轮为圆柱形并且具有鼓轮体(10)，它带有一个径向延伸的用于要装配产品的安放表面(3)，所述鼓轮体安装在一根中心轴(2)上，该鼓轮包含至少一个位于该安放表面(3)的一端(30)的一个提升装置(20)，该提升装置(20)又包括许多围绕着该中心轴(2)沿圆周分布的提升指形件(22，22’)，其特征在于，所述指形件(22，22’)沿径向伸展为要装配产品提供一个支承表面(221)，所述指形件(22，22’)在控制装置(23，23’)的作用下通过径向移动运动在一静止位置和一展开位置之间基本上沿着径向向着鼓轮(1)的外侧展开，在该静止位置，支承表面(221)形成该安放表面(3)的延伸部分，而在展开位置时，支承表面(221)形成一个圆柱形表面，其直径比安放表面的直径大。

2、如权利要求1所述的鼓轮，其特征在于，该控制装置包括一个用于驱动每个提升指形件(22，22’)的驱动动力气缸(23，23’)，每个驱动动力气缸(23，23’)的行程限定了对应的提升指形件(22，22’)的径向移动。

3、如权利要求1-2中任何一个所述的鼓轮，其特征在于，每个提升指形件(22，22’)可滑动地安装在该安放表面(3)的端部(30)上挖空形成的一个槽(60)中，所述槽露出在该安放表面上。

4、如权利要求1-2中任何一个所述的鼓轮，其特征在于，鼓轮(1)上的每个提升指形件(22)的径向内端(223)带有一个轴向延伸部分(222)，所述轴向延伸部分(222)被一条使该提升指形件(22)回复至其静止位置的带(27)环绕着。

5、如权利要求2所述的鼓轮，其特征在于，每个提升指形件(22’)通过一根杆(31)与对应的驱动动力气缸(23’)连接，该杆(31)受到一根回复弹簧(32)的作用。

6、如权利要求1、2和5中任何一个所述的鼓轮，其特征在于，沿着径向方向的鼓轮(1)外侧的该提升指形件(22，22’)的端部带有一个可以自由转动的滚子(28，28’)。

7、如权利要求1、2和5中任何一个所述的鼓轮，其特征在于，该提升指形件(22，22’)可以相对于该安放表面(3)沿轴向方向移动，以便调节该指形件相对于所述安放表面的相对轴向间隔。

8、一种制造轮胎的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

-将胎体加强件(A)放置在鼓轮(1)的基本上为圆柱形的安放表面(3)和支承表面(221)上，该安放表面径向延伸，该支承表面(221)轴向向外延伸该安放表面；

-然后将一个成形轮廓的橡胶制品(P)放置在位于支承表面(221)上的胎体加强件(A)的一个端部(A’)上；

-然后径向地展开支承表面(221)以便允许胎体加强件的端部升高和允许朝向安放表面(3)的中心轴向地倾斜橡胶制品；

-通过朝向安放表面(3)的中心轴向地驱动橡胶制品，再使所述端部(A’)围绕着该成形轮廓的该橡胶制品翻卷起来；

-再将一根轮胎钢丝(T)放在所形成的卷起部分上，和使安放表面(3)扩展以便轴向地和径向地固定轮胎钢丝；

-将所述端部(A’)围绕着橡胶制品(P)卷起。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，该胎体加强件(A)的端部(A’)围绕着该成形轮廓的橡胶制品(P)的卷起部分是这样制成的：

-沿着径向方向升高所述端部，使它朝向径向方向以便使所述升高的端部成为自由端并因此可受影响；

-然后使该胎体线(T)沿轴向向着该胎体加强件(A)的中心移动，直至该加强件的端部(A’)靠在该轮胎钢丝(T)上为止；

-与该安放表面的扩张同步地继续使该轮胎钢丝(T)沿轴向移动。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过沿径向向着鼓轮(1)外侧挤压该成形轮廓橡胶制品(P)下面的该胎体加强件的端部，使该胎体加强件(A)的端部(A’)沿径向升高。

11、如权利要求8-10中任何一个所述的方法，其特征在于，该安放表面具有至少一个用于安放轮胎钢丝(T)的安放槽(18)，并且该成形轮廓的橡胶制品(P)轴向地放置在距该安放槽(18)一定距离的该安放槽(18)的外侧，该距离取决于该成形轮廓橡胶制品(P)的厚度(E)。

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