TW201534461A - 環保輪胎的製造方法與裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種環保輪胎的製造方法與裝置。其中，至少兩條狀材料被定位在一輪胎製造鼓輪上，且其中，至少兩胎圈芯被放置在定位上。在該輪胎製造鼓輪中提供一胎圈芯夾持工具，以及一胎圈芯固定工具。該輪胎製造鼓輪包括一中央部，及配置在鄰近中央部兩側的兩半鼓。該兩半鼓係設置成可軸向放置。該中央部在徑向具有一可變直徑。在胎圈芯被放置在定位上之前，該中央部的徑向直徑被擴大。

Description

環保輪胎的製造方法與裝置

本發明係有關一種環保輪胎的製造方法，其中，至少兩條狀材料(in strip form)被定位(position)在一輪胎製造鼓輪(tyre building drum)上，且其中，至少兩胎圈芯(bead core)被放置在定位上(set in place)。

本發明另有關一種環保輪胎的製造裝置(apparatus)，其中，至少兩條狀材料可被定位在一輪胎製造鼓輪上，且其中，至少兩胎圈芯可被放置在定位上。

在製造輪胎時，條狀材料被定位在一輪胎製造鼓輪上。絲狀原料(filament)通常被嵌入彈性材料(elastomeric material)中做為補強。一胎圈芯被固定在每一個側區(lateral area)中做為補強。

根據先前技術，使用的材料被定位在包含中央部與側部的一裝置上。使用的胎圈芯被定位且從內部夾持(clamp)。胎圈芯的內部由一肩部(shoulder)支承，且胎圈芯在整個製造過程中都持續被夾持。由於如此持續夾持核心，胎體(plies)只可能被往上折疊(fold the plies over upwards)。

先前技術的另一項缺點是，胎圈芯之間的絲狀原料長度並未受到清楚限定(clearly defined)。此外，也不可能在胎圈芯下方處理(work)原料。

迄今，在胎圈芯的定位技術上，仍無可能完全如所需的達到準確度的要求。

本發明的主要目的是，改良前述之輪胎製造方法，以提升定位準確度。

根據本發明，此目的之達成，係透過在輪胎製造鼓輪中提供一胎圈芯夾持工具(clamping means)，以及一胎圈芯固定工具。

本發明的另一目的是，改良前述之裝置，以提升定位準確度。

根據本發明，此目的之達成，係透過在輪胎製造鼓輪中提供一胎圈芯夾持工具，以及一胎圈芯固定工具。

尤其，根據本發明，輪胎製造鼓輪係由一中央部及配置在鄰近中央部兩側的兩半鼓(drum halve)所構成，該兩半鼓可軸向(axial)放置，該中央部在徑向(radial)具有一可變直徑，且在胎圈芯被放置在定位上之前，該中央部的徑向直徑被擴大。

其目的特別是應該要可以個別移動該兩半鼓。定位工作可用至少一伺服馬達(servomotor)執行。

在胎圈芯被放置在定位之前，中央部朝徑向延展，使條狀材料被拉緊(tensioned)在輪胎製造鼓輪上。胎圈芯的托架(setter)，可接著將胎圈芯緊壓到延展之中央部的側面(side flank)，並將之固定。

本發明的方法，尤其可在胎圈芯之間提供相當一致的絲狀物長度，幫助輪胎成型為圓形，且材料得以均勻分布。

由於兩半鼓可彼此分開定位放置，因此在單一階段加厚(single-stage buildup)的實施例中，兩者可藉由觸壓裝置(contact pressure device)的幫助，在側部與中央部之間移動。如此，環保輪胎可在側壁區域(side wall region)成型，不需更換到不同的鼓輪上。

附圖進一步說明本發明的方法步驟與裝置。縮寫「IL」代表內襯(inner liner)，因此表示內胎條狀材料(inner strip material)，而縮寫「BP」則代表胎體(body ply)，因此表示胎體材料(body material)。

根據本發明，一根本上為已知技術的兩階段過程，係在一單一階段的機器上執行。

透過將一胎圈芯夾持工具與一胎圈芯固定工具，結合在輪胎製造鼓輪的區域中，可在輪胎製造中達到顯著提升的重複準確度(repetition accuracy)。

胎圈芯夾持工具與胎圈芯固定工具的結合，也使原本只能以兩階段方法製造的輪胎，可以單一階段方法製造。

尤其，透過本發明結合特徵的方式，可在單一階段過程中，將任何所需材料加入胎圈芯中。

在先前技術的方法中，迄今仍待解決的問題是，胎圈芯在拱高(cambering)時會偏離定位(lost)。根據本發明的方法且使用本發明的裝置，則胎圈芯可被夾持在骨架結構(carcass structure)中，而不再會偏離定位。

迄今，本技術領域之一般技藝人士以為，二或多階段的輪胎製造過程係屬絕對必要。根據本發明，可確認單一階段的製造程序亦屬可能。因此，單獨來說，本發明的基本概念，已包括以單一階段過程執行輪胎製造的方法。

尤其，也應該再次強調的是，本發明的基本概念在於持續固定胎圈芯。

1‧‧‧輪胎製造鼓輪

2‧‧‧軸桿

3‧‧‧軸承

4、5‧‧‧半鼓

7、8‧‧‧中央部

9、10‧‧‧中央裝置

11‧‧‧胎圈芯夾持工具

12‧‧‧胎圈芯固定工具

13‧‧‧材料

附圖顯示本發明做為範例之實施例的示意圖。

圖1係裝置有一胎圈芯夾持工具與一胎圈芯固定工具之一輪胎製造鼓輪的一側面圖；圖2係圖1所示之輪胎製造鼓輪的一縱向(longitudinal)切面圖；圖3係該鼓輪的平面(in a flat state)示意圖；圖4係圖3所示之平面示意的鼓輪，其上放置有材料；圖5顯示該輪胎製造鼓輪，其具有一延展的胎芯固定工具，以及向外移動的一中央裝置(centre device)。

圖6顯示該輪胎製造鼓輪，其中胎圈芯從外部支承，且胎圈芯被放置在定位上，以拉緊該材料；圖7顯示該輪胎製造鼓輪，其中胎圈芯從外部支承，且胎圈芯被放置在定位上；圖8顯示該輪胎製造鼓輪，其中胎體已經被折疊，且胎圈芯已經被放置在定位上並支承在中央部；圖9顯示該輪胎製造鼓輪，其中有一材料組合(material assembly)被固定放置在中央部上；圖10顯示該輪胎製造鼓輪，其中材料已經在胎圈芯下方被折疊；圖11顯示該輪胎製造鼓輪，其中半鼓係移在一起； 圖12顯示該輪胎製造鼓輪，其中一胎芯固定工具在少許壓力下延展；圖13顯示該輪胎製造鼓輪，其具有一完全固定的骨架組合(carcass assembly)，受壓力控制而向中央升高。

圖1顯示一輪胎製造鼓輪1，用來做為製造一種環保輪胎的一裝置。此輪胎製造鼓輪1係固定在一軸桿2上。此軸桿2在一軸承3的區域中受轉動式引導。

兩個中央部7、8縱向配置在半鼓4、5之間。

圖2顯示圖1所示之輪胎製造鼓輪1的一縱向切面圖。從圖中可見，半鼓4、5係配置成可沿軸桿2移動。中央裝置9、10係配置在半鼓4、5之間。同樣可見的是一胎圈芯夾持工具11，以及一胎圈芯固定工具12。原則上，製程根據以下說明之過程步驟進行。在步驟一，預先透過延伸中央裝置9、10將材料拉緊。接著將胎圈芯放置在定位上，使之側向緊貼中央裝置9、10，並從內部夾持之。在此過程中，材料被進一步拉緊。接著將材料折疊到中央裝置9、10上。在過程的最後一個步驟，胎圈芯夾持工具11被鬆開，半鼓4、5被向外移動。

半鼓4、5的移動，使中央裝置9、10與半鼓4、5之間產生一個空隙(free space)，可接著將另外的材料放置其上。材料接著在胎圈芯下方由一滾壓裝置(rolling device)折疊。

在一後續的過程步驟中，半鼓4、5朝中央裝置9、10移動，而胎圈芯固定工具12則放置在胎圈芯下方的定位上。從一開始的略微延展，接著移在一起，到後續的完全延展，在這些過程步驟中，胎圈芯被完全固定，與中央裝置9、10產生互制作用(in interaction)。過程一直持續到所需的程度(required extent)。

前述簡略個別說明的個別過程步驟，以下參考其他附圖詳細說明。

圖3係輪胎製造鼓輪1的平面示意圖，從圖中可見半鼓4、5，中央部7、8，胎圈芯夾持工具11，以及胎圈芯固定工具12。

圖4仍為輪胎製造鼓輪1的平面示意圖，材料已經放置在其上。

根據圖5所示的過程步驟，胎圈芯固定工具12被延展，且在過程中，將中央裝置9向外舉起。材料因而被拉緊。

根據圖6所示的過程步驟，胎圈芯經由該裝置限定(defined)，且從外部支承。胎圈芯被放置在定位上，而材料則藉此被進一步拉緊。胎圈芯的設定高度(setting pitch)或是胎圈芯與胎圈芯之間的間隔，由中央裝置9預先精準設定，因此顯著較先前技術製程更加受到限定(defined)。

根據圖7所示的過程步驟，胎圈芯受到該裝置限定，且從外部支承。胎圈芯被放置在定位上，且由延展的胎圈芯夾持工具11從下方夾持。在此過程中，一風箱(bellows)的一前部(front part)被舉起，而因此更加拉緊材料。

根據圖8所示的過程步驟，胎體的折疊已經完成，且胎圈芯被放置在定位上，受限定且被支承在中央部上。材料之間的互通(interconnection)，確保材料組合13被穩固置放在中央部上。胎圈芯夾持工具11被撤回，而胎圈芯固定工具12也同樣被撤回。半鼓4、5可移隔開。

根據圖9所示的過程步驟，胎圈芯被放置在定位上，受限定且被支承在中央部上。材料之間的互通，確保材料組合13被穩固置放在中央部上。兩半鼓4、5被移隔開。使半鼓4、5與中央裝置9、10之間產生一個空隙。在一後續步驟中，材料被放置在其上。

根據圖10所示的過程步驟，材料13在胎圈芯下方被折疊，兩半鼓4、5被移在一起。

根據圖11所示的過程步驟，兩半鼓4、5正被移在一起，胎圈芯固定工具12被放置在胎圈芯下方的定位上。

根據圖12所示的過程步驟，胎圈芯固定工具12正在少許壓力下延展，而半鼓4、5則朝鼓輪中央的方向移動，以經由胎圈芯固定工具12的外部接觸邊(outer contact edge)固定胎圈芯。胎圈芯固定工具12接著在高壓下延展，以完全固定胎圈芯。

根據圖13所示的過程步驟，完全固定的骨架組合受到壓力，正在上升到中央。與此過程同時，半鼓4、5與中央裝置9、10被移在一起。由於胎圈芯之間的間隔距離，係在過程中的每一瞬間都受到限定， 因此輪胎可達到極佳的一致性。另一個有助於增進一致性的因素，是胎圈芯在整個過程中都受到支托。

為了更清楚說明，圖14顯示輪胎製造鼓輪1的個別元件在不同定位的進一步圖示。

1‧‧‧輪胎製造鼓輪

2‧‧‧軸桿

3‧‧‧軸承

4、5‧‧‧半鼓

7、8‧‧‧中央部

9、10‧‧‧中央裝置

11‧‧‧胎圈芯夾持工具

12‧‧‧胎圈芯固定工具

13‧‧‧材料

Claims (18)

1. 一種環保輪胎的製造方法，其中，至少兩條狀材料被定位在一輪胎製造鼓輪上，且其中，至少兩胎圈芯被放置在定位上，其特徵在於，在輪胎製造鼓輪中提供一胎圈芯夾持工具，以及一胎圈芯固定工具。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於，該輪胎製造鼓輪係由一中央部及配置在鄰近中央部兩側的兩半鼓所構成。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其特徵在於，該半鼓可軸向放置。
4. 如申請專利範圍第1~3項任一項所述之方法，其特徵在於，該中央部在徑向具有一可變直徑。
5. 如申請專利範圍第1~4項任一項所述之方法，其特徵在於，該胎圈芯被放置在定位上之前，該中央部的徑向直徑被擴大。
6. 一種環保輪胎的製造裝置，其中，至少兩條狀材料被定位在一輪胎製造鼓輪上，且其中，至少兩胎圈芯被放置在定位上，其特徵在於，在輪胎製造鼓輪中提供一胎圈芯夾持工具，以及一胎圈芯固定工具。
7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其特徵在於，該輪胎製造鼓輪係由一中央部及配置在鄰近中央部兩側的兩半鼓所構成。
8. 如申請專利範圍第6或7項所述之裝置，其特徵在於，該半鼓可軸向放置。
9. 如申請專利範圍第6~8項任一項所述之裝置，其特徵在於，該中央部在徑向具有一可變直徑。
10. 如申請專利範圍第6~9項任一項所述之裝置，其特徵在於，該胎圈芯被放置在定位上之前，該中央部的徑向直徑被擴大。
11. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其特徵在於，該兩半鼓可彼此分開定位放置。
12. 如申請專利範圍第7或8項所述之裝置，其特徵在於，至少一胎圈芯的托架可軸向放置。
13. 如申請專利範圍第8或9項所述之裝置，其特徵在於，該胎圈芯托架可相對一延展的中央部被軸向夾持。
14. 如申請專利範圍第6~10項任一項所述之裝置，其特徵在於，一胎圈芯固定工具可在較低或較高壓力下被延展。
15. 如申請專利範圍第7~11項任一項所述之裝置，其特徵在於，一胎圈芯夾持工具與一胎圈芯固定工具可彼此分開定位放置。
16. 如申請專利範圍第7~12項任一項所述之裝置，其特徵在於，該胎圈芯固定工具係設計成一外肩部。
17. 如申請專利範圍第6~13項任一項所述之裝置，其特徵在於，該半鼓與一中央裝置的放置可形成一空隙。
18. 如申請專利範圍第7~14項任一項所述之裝置，其特徵在於，沒有半鼓時，該中央裝置可被延展放置。