對大型輪胎進行運輸、存儲及更換的方法

專利名稱：對大型輪胎進行運輸、存儲及更換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運輸、存儲及更換大型充氣輪胎的方法，這些大型輪胎用于諸如推土機這樣的重型車輛上，并且尤其涉及能夠利用一種可拆卸胎皮的充氣輪胎結(jié)構(gòu)(a removable tread belt pneumatic tire construction)的方法。
使用者所要面對的與充氣輪胎有關(guān)的另外一個問題是如何在重型卡車上對其進行更換。所述重型卡車通常用于諸如采石場這樣的場合，在這里，輪胎需要經(jīng)受巨大的應(yīng)力和負載，并且通常需要在這樣苛刻的環(huán)境條件下工作，即在輪胎易于發(fā)生刺破及磨損的條件下。在這樣的條件下，輪胎常常會相對頻繁地受損壞并且必須在工地上進行更換。即使是利用了可拆卸的法蘭輪，更換大型輪胎也是一項困難并且費時的操作，更換一個輪胎通常需要5至6個小時。
另外一個問題是大型輪胎在工地的存儲。由于輪胎變得越來越大，因此需要越來越大的空間來對其進行存儲。另外，如果工作條件尤其惡劣，或者如果備用輪胎難以進行“即時”運輸時，就需要增加必需庫存的輪胎數(shù)量，進一步增大了所需的存儲空間。還有，某些工地需要利用不同的胎面花紋設(shè)計來用于不同的工作狀況。例如，諸如雨天這樣的泥濘條件會需要帶有較深防滑槽的較寬外胎，相反在石子路上或者在干燥天氣條件下則需要帶有不同防滑槽結(jié)構(gòu)的常規(guī)寬度外胎。由于現(xiàn)有輪胎更換方法本身的費時性，采用更換輪胎方法來獲得最佳胎面花紋并非總是切實可行的。
最后，即使重型車輛上的驅(qū)動輪輪胎和轉(zhuǎn)向輪輪胎具有相同的總體尺寸，但是這兩種輪胎的胎面花紋卻不盡相同，以便非常高效地進行工作。這也進一步增加了需要在工地上存儲的備用輪胎的數(shù)量。
因此，需要這樣一種運輸大型輪胎的方法，即該方法允許采用非常常規(guī)的運輸方式，并且，還需要減少工地上的存儲需求，和提高大型輪胎更換操作的效率。
雖然具有可更換的外胎的輪胎已經(jīng)在汽車/摩托車及常規(guī)卡車的輪胎應(yīng)用領(lǐng)域中眾所周知，但是，直至目前，胎皮的發(fā)展尚未能夠滿足用于重型車輛的重型充氣輪胎的需要。由Rayman申請的申請?zhí)枮镹o.09/424089、名稱為“帶有經(jīng)過改進的可拆卸輪胎胎皮的輪胎”的美國專利申請中，公開了一種用于重型推土機上的帶有經(jīng)過改進的可拆卸輪胎胎皮的輪胎，所述專利申請與本發(fā)明具有共同的受讓人，并且本發(fā)明是所述專利申請的后續(xù)申請。所述胎皮輪胎(也稱為“花紋皮輪胎”)“由安裝在一個可膨脹胎體外周表面上的可拆卸胎皮總成(a removable tread belt assembly)構(gòu)成。獨特的胎皮結(jié)構(gòu)在將外胎牢固地固定到胎體上并且提高抗刺破性能的同時，約束外胎所發(fā)生的膨脹。另外，經(jīng)過改進的胎皮還將保持一個扁平的外胎輪廓，從而相應(yīng)地延長了外胎的壽命和耐用性”。
一種用于大型輪胎的可拆卸外胎或胎面的先前形式在美國專利US4351380中進行了描述，其中，某一種現(xiàn)有胎皮輪胎總成包括有多個圍繞支撐結(jié)構(gòu)的周邊間隔設(shè)置的觸地“鞋”。作用在所述“鞋”上的巨大載荷會造成應(yīng)力增加，有時會導(dǎo)致輪胎過早報廢。專利No.4351380涉及一種經(jīng)過改進的胎皮總成，該胎皮總成包括有多個圍繞一個載荷支撐結(jié)構(gòu)的周邊間隔設(shè)置并且被固定在一個補強皮帶結(jié)構(gòu)上的“鞋”，其中所述補強皮帶結(jié)構(gòu)被設(shè)置在所述“鞋”上與觸地側(cè)面相對的側(cè)面上。
在現(xiàn)有技術(shù)中存在有帶有可拆卸胎皮的輪胎的例子(比如，參見美國專利No.3897814；美國專利No.3224482；美國專利No.3087526；英國專利No.2073109)。但是，這些專利均主要涉及對用于諸如機動車和卡車這樣的公路車輛的輪胎進行討論。這些討論包括改變繩線的間距以減少對胎皮外邊緣的磨損，從而“延長使用壽命和降低制造成本”；改進橫向彎曲性，用以“改善乘坐的舒適性和提高道路接觸能力”；以及將分離的外胎環(huán)(tread rings)連接起來，用以提高“道路接觸能力和…乘坐的平穩(wěn)性”。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)對外胎環(huán)、補強皮帶、不可伸縮的繩線以及胎體和胎皮內(nèi)的互鎖凹槽的質(zhì)量、形狀、位置和間距進行了變化；但是這些變化卻無法從整體上解決路外車輛輪胎或者大型輪胎的特殊需求。
目前，仍然存在一些與充氣輪胎和胎皮總成相關(guān)但尚未解決的問題，包括有對重型車輛上的大型輪胎進行運輸、存儲、庫存及更換。
根據(jù)本發(fā)明，大型輪胎是可拆卸胎皮的輪胎，并且胎皮與胎體分別獨立運輸。可拆卸的胎皮保持在壓縮狀態(tài)下進行運輸，從而其直徑明顯減小，易于運輸。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于壓縮胎皮的隔板，該隔板使得胎皮成為細長的平直側(cè)面橢圓形。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，胎體也可以保持在壓縮狀態(tài)下進行運輸。
根據(jù)本發(fā)明，所利用的可拆卸胎皮輪胎能夠簡化和便于對重型車輛上的大型輪胎進行更換，因此，節(jié)約了時間和成本，還可以通過改變大型輪胎的胎面花紋設(shè)計來適應(yīng)不同的工作條件。本發(fā)明中的輪胎更換方法包括下述步驟(a)從車輛上取下輪胎，但僅部分給胎體放氣以使得胎皮脫落；(b)橫向取下胎皮；(c)將備用胎皮橫向移動至胎體上并將其正確定位；(d)為胎體充氣至合適的壓力，以使得備用胎皮定位在胎體上。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，步驟(b)和(c)可以通過分別取下胎皮和通過裝上備用胎皮來完成。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，如果比如利用一個千斤頂來首先將帶有所述輪胎的重型車輛被頂離地面，那么步驟(b)和(c)能夠直接完成，而后，在完成步驟(d)之后，降下該重型車輛。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，步驟(c)包括有在胎體上對胎皮進行合適地定位，比如，對任何相互鎖定的凸起和溝槽進行合適地定位，以便胎皮根據(jù)設(shè)計而被定位在胎體上，來使得裝配好的輪胎正常工作。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，胎皮可以由另外一個具有類似結(jié)構(gòu)的胎皮進行替換，或為由另外一個具有不同胎面花紋設(shè)計的胎皮進行替換，以便適應(yīng)不同的工作條件，比如不同的載重路面狀況或者重型車輛的不同應(yīng)用領(lǐng)域。
根據(jù)本發(fā)明，可拆卸胎皮的輪胎用于減小在采用重型車輛的工地上存儲的備用大型輪胎的物理尺寸和庫存成本。僅有少量的多功能胎體被存儲來用作受損胎體的備用件，但是卻有大量的胎皮被存儲來用作胎皮的備用件，與胎體相比而言，胎皮的損壞幾率是胎體損壞幾率的四倍或更多。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多種結(jié)構(gòu)的胎皮被存儲在工地上，從而能夠使得它們被用在重型車輛上以適應(yīng)多種工作條件。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，至少一部分胎皮被以壓縮狀態(tài)進行存儲，從而進一步減小了所需的存儲空間。
借助于下面的描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得清楚明了。
通過理解下面結(jié)合所附附圖的描述，本發(fā)明中優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)、工作過程及其優(yōu)點將變得更為清楚明白。


圖1是一個剖視圖，示出了半個根據(jù)本發(fā)明的可拆卸胎皮的輪胎；圖2A是一個根據(jù)本發(fā)明、備用于進行運輸?shù)奶テさ膫?cè)視圖；圖2B是一個根據(jù)本發(fā)明、備用于進行運輸?shù)奶テさ目蛇x擇實施例的側(cè)視圖；圖3A是一個根據(jù)本發(fā)明、任選性地備用于進行運輸?shù)奶ンw的側(cè)視圖；圖3B是一個根據(jù)本發(fā)明、任選性地備用于進行運輸?shù)奶ンw的剖視圖；圖4是一個根據(jù)本發(fā)明用于大型輪胎的存儲區(qū)域的側(cè)視圖；圖5A是一個根據(jù)本發(fā)明對大型輪胎進行更換操作的剖視圖；圖5B是一個根據(jù)本發(fā)明對大型輪胎進行更換操作的側(cè)視圖。
為清楚地進行圖示，特定附圖中的特定構(gòu)件可以不按比例地圖示出。另外，如果有剖面圖的話，在這里可以以“局部”或“近視距”的剖面圖形式示出，并且為了清楚地進行圖示，省略了某些在實際的剖視圖中可見的背景線。
附圖中的構(gòu)件一般按下述原則進行標記。附圖標記中的最高位數(shù)字(百位)對應(yīng)于附圖的序號。附圖1中的構(gòu)件一般被標記成100-199范圍內(nèi)的數(shù)字。附圖2中的構(gòu)件一般被標記成200-299范圍內(nèi)的數(shù)字。貫穿全部附圖，相似的構(gòu)件被標記成相似的附圖標記。例如，附圖1中的構(gòu)件199可以類似于或者也可以相同于另一附圖中的構(gòu)件299。在某些情況下，在同一附圖中相似的(包括相同的)構(gòu)件可以被標記為相似的數(shù)字。例如，多個構(gòu)件199中的每一個可以分別被標記為199a、199b、199c等等。如果這種關(guān)系存在于相同或者不同附圖中的相似構(gòu)件之間，那么這種關(guān)系將通過閱讀說明書，如果可能的話，還包括權(quán)利要求書和摘要，而變得清楚明了。
“皮帶或護胎補加強結(jié)構(gòu)”是指至少兩層由平行的繩線、織物或無紡織物在外胎的底層以非錨接的方式連接在胎邊上的線網(wǎng)層，并且相對于輪胎的緯線平面來說左右繩線的角度位于17至33度的范圍內(nèi)。
“偏斜線網(wǎng)層輪胎”(bias ply tire)是指輪胎具有一個帶有補強繩線的胎體，該加強繩線以相對于輪胎緯線平面呈大約25至50度的角度從胎邊芯部至胎邊芯部對角性地橫跨該輪胎進行延伸。在交替層中繩線以相反的角度進行延伸。
“周向”是指沿與軸線方向垂直的環(huán)形外胎表面的圓周進行延伸的線路或方向。
“繩線”是指組成輪胎內(nèi)線網(wǎng)層的補強股繩之一。
“緯線平面(EP)”是指與輪胎的轉(zhuǎn)動軸線垂直并且穿過其外胎中心部的平面。
“胎紋”是指在載荷和壓力作用下輪胎胎面與一個平整表面相接觸的區(qū)域或者部分。
“橫向”和“橫向地”是指與輪胎的轉(zhuǎn)動軸線平行的線路或方向(也可以稱之為“軸向”)。
“正常的充氣壓力”是指在由與輪胎作業(yè)條件相關(guān)的標準化組織規(guī)定的特定載荷下所采用的特定充氣壓力。
“正常載荷”是指在由與輪胎作業(yè)條件相關(guān)的標準化組織規(guī)定的特定充氣壓力下采用的特定載荷。
“線網(wǎng)層”是指由橡膠包覆的平行繩線所形成的連續(xù)層。
“徑向”和“徑向地”是指朝向或背離輪胎轉(zhuǎn)動軸線進行徑向延伸的方向。
“徑向線網(wǎng)層輪胎”是指一種束帶的或周向受限的充氣輪胎，其中，從胎邊芯部至胎邊芯部延伸的線網(wǎng)層繩線被鋪設(shè)成相對于該輪胎的緯線平面呈65度至90度的繩線角度。
“零度線”是指至少一個在外胎下方以非錨接的方式連接在胎邊并且圍繞外胎周向旋繞的由平行繩線層(通常是金屬線)，并且繩線角度相對于該輪胎的緯線平面呈0至5度的角度。
本發(fā)明中的方法需要一種大型輪胎(比如用于重型推土機上的直徑大于3.05米(120英寸)的輪胎)上的胎皮。本方法并不依賴于一種用于可拆卸的胎皮和相匹配胎體的特殊結(jié)構(gòu)。盡管在下文中為了對本發(fā)明中的方法實施例進行圖示而描述了一種特定的大型輪胎結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明中的方法并不局限于這種特殊結(jié)構(gòu)的輪胎。
圖1圖示出了一個重型胎皮充氣輪胎10的局部剖視圖，其中，在所圖示出的特定實施例中，該輪胎10是一個型號為70/68R63的推土機輪胎。該型號為70/68R63的輪胎具有411.45厘米(162英寸)的最大充氣外徑(OD)、177.80厘米(70.0英寸)的最大充氣軸向?qū)挾取硕ǖ奶ミ呏睆綖?60.02厘米(63英寸)。胎皮12的厚度(t)接近于254厘米(10英寸)、寬度接近于1651厘米(65英寸)。已組裝好的輪胎10的重量為7256公斤(16000磅)，其中可拆卸胎皮12的重量接近于3628公斤(8000磅)。胎體14通常利用空氣，有時利用空氣/氮氣混合物，充氣至約686千帕(每平方英寸100磅)的壓力。所述重型胎皮充氣輪胎10包括有一個周向延伸的觸地胎皮12，該胎皮12被安裝在一個徑向被補強的環(huán)形胎體14上。該環(huán)形胎體14通常包括一對從胎體14的外周表面徑向向內(nèi)延伸的輪胎側(cè)壁16，該側(cè)壁16終止在一對胎邊線22處。每個側(cè)壁16均具有一個上部16a，該上部16a位于胎體14的肩部區(qū)域，并且徑向擴展胎體14的最大剖面寬度，每個側(cè)壁16還均具有一個下部16b，該下部16b鄰近于胎邊線22，并且徑向內(nèi)擴胎體14的最大剖面寬度。
胎體14的大部分細節(jié)結(jié)構(gòu)均與本發(fā)明中的方法無關(guān)，因此，除了指出該胎體14通常包含有至少一層由輪胎繩線纖維形成的橡膠層壓線網(wǎng)層外，將不再予以描述。安裝在輪安裝凸緣42上的胎體14，在胎邊22的區(qū)域內(nèi)氣密性壓靠在法蘭35上，并且由該法蘭35固定在合適的位置上，其中所述法蘭35通?？梢詮挠糜诖笮洼喬?0的輪子上的凸緣42上取下。
為了有助于將可拆卸的胎皮12在胎體14上固定到位，在可拆卸胎皮的輪胎10中通常包括一個任選的特征。正如在圖1所示那樣，該任選特征包括有一個或多個成形在胎體14外周表面20上的溝槽78和凸起76。
周向延伸的觸地胎皮12可拆卸地安裝在胎體14上。至少，輪胎胎皮12包括有一個外胎部80，和至少一個皮帶82、84、86和/或88(82-88)或者一組零度線90，該零度線90環(huán)繞輪胎外胎并且被設(shè)置成約束輪胎胎皮12的徑向向外擴展。零度線90和/或皮帶82-86的位置和形狀是其它專利的主題，對于本發(fā)明的方法來說并不重要。
在圖1所圖示出的胎皮12的實施例中，胎皮12的一個任選特征包括有一個或多個環(huán)形凸起72和一個或多個環(huán)形溝槽74，它們位于胎皮12的下側(cè)面或者內(nèi)周表面上，與胎體14上的相應(yīng)溝槽78和凸起76相嚙合，用以限制胎皮12相應(yīng)于胎體14發(fā)生橫向或軸向移動。
直至近年來更大型的“重型”充氣輪胎的出現(xiàn)，極少會考慮到利用這些輪胎中的可拆卸胎皮。本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個與大型輪胎相關(guān)的新的問題，并且提供了用于對大型輪胎進行運輸、存儲和更換的方法，該方法利用了可拆卸胎皮的輪胎結(jié)構(gòu)來解決這些輪胎所特有的運輸、存儲和更換問題。
對大型輪胎進行運輸?shù)姆椒ó敵錃廨喬プ兊锰笠灾掠跓o法利用常規(guī)方式進行運輸時，本發(fā)明中的運輸方法利用了可拆卸胎皮的輪胎(比如10)，并且獨立于胎體14對輪胎胎皮12進行運輸。不考慮它們?nèi)绾蝹溆糜谶M行運輸，通過其本身使得胎皮12與胎體14分離的操作，明顯減小了運輸重量和尺寸。對于在附圖1中所圖示出的例子來說，輪胎的總體直徑從接近于4.11米(162英寸)的原始輪胎直徑(OD)減小至接近于3.61米(142英寸)，該尺寸是胎體14的外徑。同樣，重達7256公斤(16000磅)的原始輪胎的重量被分離成一個接近于3268公斤(8000磅)重的胎體14和一個接近于3268公斤(8000磅)的部分。
當準備進行運輸時，經(jīng)過分離的胎皮12可以被壓縮成各種不同的較小直徑。在圖2A所示的一個優(yōu)選實施例200中，胎皮12被徑向壓縮，并且由一個或多個條帶210(210a、210b、210c、210d、210e)夾持在壓縮狀態(tài)，所述條帶210由鋼或其它適于運輸?shù)臈l帶材料，比如塑料、纖維、鋼絲或鏈條，制成。為了防止胎皮12壓壞和由于端部212a和212b的過于尖銳的彎折而引起潛在的損壞，在胎皮12的內(nèi)側(cè)放置有一個隔板。條帶210將胎皮12壓靠在隔板220的徑向相對側(cè)面上，并且隔板220被構(gòu)造成能夠使得胎皮12的壓縮形狀最好呈一個細長的平直側(cè)面橢圓形，其高度(H)與長度(L)的比率不小于40％。這個H/I比率的最小值用于防止由于胎皮12的端部212a和212b過度尖銳彎折而引起皮帶的損壞。隔板220由公知的技術(shù)并且利用適于在運輸過程中承載胎皮12的重量和運輸力的材料制成。例如，可以利用木質(zhì)或者金屬結(jié)構(gòu)，或者塑料預(yù)制件，來形成不帶有任何尖銳邊緣的隔板，尖銳的邊緣會損壞胎皮12的表面。隔板的尺寸將能夠保證胎皮12的支架超過壓縮長度L的40％至70％，超過胎皮寬度W50％的最小值，并且將提供前述的H/L比率的最小值。
為了便于操作，受壓縮的胎皮12最好被夾持在一個底板230上，該底板230的尺寸適于支撐至少被壓縮的胎皮12的整體寬度W和其平直側(cè)面的長度Lf。底板230由公知的技術(shù)和公知的底板材料制成，并且被設(shè)計成能夠承受預(yù)期的重量和運輸力。
與底板230類似，一個頂板232被任選性地固附在被壓縮的胎皮12的上方，并且由條帶210夾持定位。通過所采用帶有條帶210的兩塊板230和232，其中條帶210環(huán)繞在底板230的下方和頂板232的上方，防止胎皮12免受與條帶210接觸所造成的損壞。
圖2B圖示出了處于壓縮狀態(tài)備用于進行運輸?shù)拇笮洼喬ヌテ?2的一個可選擇實施例250。該可選擇實施例250保持在與優(yōu)選實施例200相同的形狀和整體的壓縮胎皮尺寸，但是，胎皮12已經(jīng)被置于其側(cè)面上。雖然在胎皮12的內(nèi)側(cè)仍然利用了一個隔板270，以便使得胎皮12保持相同的H/L比率最小值，但是由于其無需承載接近于胎皮12一半的重量(或者甚至被壓縮的胎皮被堆疊起來)，所以隔板270可以被構(gòu)造成具有較小的強度。底板280的寬度Wp略大于或接近于等于被壓縮胎皮12的高度H，并且其長度Lp至少等于被壓縮胎皮12的平直側(cè)面長度Lf，最好等于其被壓縮長度L。一個或者多個條帶260(260a、260b、260c)環(huán)繞在胎皮12和底板280的周圍，用以將胎皮12以壓縮狀態(tài)固定在隔板270的周圍。類似于底板280，一個頂板282被任選性地固附在被壓縮胎皮12的上方，并且由條帶260夾持到位。通過采用帶有條帶260的兩塊板280和282，其中這兩塊板280和282環(huán)繞在底板280的下方和頂板282的上方，來防止胎皮12免受與條帶260相接觸而造成損壞。
圖3A和3B圖示出了一種用于大型胎體14的任選性運輸方法300。由于根據(jù)本發(fā)明中的方法通過利用一個用于大型輪胎的可拆卸胎皮結(jié)構(gòu)10，來顯著減小輪胎的整體直徑OD，所以該方法是任選的。另外，用于輪胎10或胎體14的徑向壓縮量被胎體側(cè)壁16和胎邊22的剛度嚴格約束。但是，如果大型輪胎太大以致于在運輸過程中甚至出現(xiàn)胎體14直徑減小的問題，隨后，胎體14的直徑可以通過利用條帶310(310a、310b)的壓縮力而進一步減小，其中所述壓縮力作用于胎體的直徑上。就胎皮條帶210和260而言，條帶310可以由任何合適的材料，比如鋼，塑料，鋼絲或鏈條，制成。如果為條帶所選擇的材料被認為有過大的摩擦力或尖銳的邊緣，那么，還需要在條帶310與胎體14之間填充墊料。
最好參照圖3B中的剖視圖，任選的端蓋315可以被置于條帶310與胎體14之間。端蓋315是由木材，塑料或金屬制成的膠合板或者其它合適剛度的長方形部件，其長度Lc接近于等于被壓縮胎體14的平直側(cè)面長度，其寬度Wc等于或者略微大于向外突出的側(cè)壁316(316a、316b、316c、316d)的寬度。由于胎邊線22的圓形剛度遠大于胎體12的剩余部分，所以當條帶310壓縮胎體14時，側(cè)壁316將傾向于產(chǎn)生皺褶，并且最好使得它們相對于輪胎的緯線平面?zhèn)认蛳蛲馔钩?。向外凸出對于輪胎?cè)壁的運動來說是很自然的方向，并且從而在胎體14的構(gòu)件上產(chǎn)生最小的變形。端蓋315將條帶310橫向向外背離側(cè)壁316進行固定，從而能夠使得側(cè)壁316以它們的自然方式響應(yīng)由條帶310施加的徑向壓力而隆起。端蓋315的尺寸(Lc×Wc)，由于它們決定于各個獨立的胎體14，并且響應(yīng)于在由條帶310將胎體14壓縮至所需運輸直徑Dc的過程中由條帶310所施加的壓縮力，所以憑經(jīng)驗加以確定。
前述的運輸方法已經(jīng)通過實施例200、250、300進行了描述，在所述實施例200、250、300中，利用條帶210、260、310來將胎皮12及胎體14夾持在壓縮狀態(tài)。通過在此所描述的運輸方法，本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練技術(shù)人員可以明白將胎皮12和胎體14夾持在壓縮狀態(tài)的可選擇方式，比如利用一個環(huán)繞一個或多個胎皮12的一部分或其整體的箱式約束結(jié)構(gòu)，或者一個環(huán)繞一個或多個胎體14的一部分或其整體的箱式約束結(jié)構(gòu)。
對大型輪胎進行存儲的方法本發(fā)明中的方法包括對可拆卸胎皮的輪胎的利用，其中所述輪胎用于在工地上需要大型輪胎的重型車輛。據(jù)估算，在工地上對于大型輪胎來說非常惡劣的工作條件下(比如采石場)，設(shè)計良好的大型胎體14的耐用性平均為設(shè)計良好的大型輪胎胎皮12的耐用性的四倍。這也就是說在工地上需要庫存的胎體14的數(shù)目是胎皮12數(shù)量的四分之一。由于胎皮12比胎體14占用少得多的存儲空間，因此，利用用于大型輪胎的可拆卸胎皮結(jié)構(gòu)在存儲方面具有顯著的優(yōu)點。由于與胎體14和常規(guī)的大型輪胎相比胎皮12的購置和運輸成本均比較小，因此所述的這些優(yōu)點使得在庫存和運輸成本方面實現(xiàn)了節(jié)約。
如果所述工地需要不同的胎面花紋設(shè)計來用于不同的行走條件，那么胎皮12與胎體14(或者與普通輪胎)的空間節(jié)約/成本節(jié)約比率將進一步提高。在這里，利用普通輪胎是很不實際的，因此利用可拆卸外胎的輪胎10能夠允許在一個工地上的倉庫內(nèi)庫存另外的具有不同結(jié)構(gòu)的胎皮12來于同樣數(shù)量的胎體14，從而，使得胎體14變?yōu)槎嘤猛咎ンw，用于形成多種大型輪胎10來用于多個目的。
附圖4圖示出了在工地上的一個普通存儲區(qū)域內(nèi)存儲重型可拆卸胎皮的輪胎10的方法400。在這里，具有相對較少數(shù)量的胎體414和相對較多數(shù)量的胎皮412(412a、412b、412c、412d、412e)。一些胎皮412a被存儲成進行運輸?shù)男问健Ｆ渌奶テ?12b…412e則以松弛的壓縮狀態(tài)進行堆放。胎皮412具有不同的胎面花紋。例如，具有正常寬度的胎皮412b、412c的防滑槽結(jié)構(gòu)適合于在石子路上或者在干燥的天氣下工作。具有較寬寬度的胎皮412e則具有較深的防滑槽結(jié)構(gòu)，適合于在諸如下雨天氣這樣的泥濘條件下工作。具有較寬寬度的胎皮412e被設(shè)計成能夠象其他胎皮412那樣安裝在相同的胎體414上。胎皮412d則具有適合于轉(zhuǎn)向輪輪胎而非驅(qū)動輪輪胎的胎面花紋。
對大型輪胎進行更換的方法根據(jù)本發(fā)明中的方法，利用了用于工地上的重型車輛的可拆卸胎皮的輪胎10，使得對輪胎進行更換的操作產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟性。當利用普通的大型輪胎時，第一個輪胎必須在一個輪子上被從車輛上拆卸下來，隨后，該第一個輪胎又必須被從所述輪子上取下，并將第二個輪胎替換上，而后，第二個輪胎又必須在所述輪子上安裝至重型車輛上。這種輪胎更換操作更換一個輪胎通常需要5-6個小時。
附圖5A圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一種經(jīng)過改進的輪胎更換方法實施例500，其中在該實施例500中利用了可拆卸胎皮的輪胎10，并且更換一個胎皮大約需要1個小時。在通常情況下，該方法500的時間(和成本)節(jié)約量可以被設(shè)想為僅僅需要更換胎皮，尤其對于設(shè)計良好的重型胎皮輪胎10來說，其中在所述輪胎10中，胎皮12被設(shè)計成用于保護胎體免受刺穿和割裂，而胎體14被設(shè)計成能夠增強胎體在極端載荷和彎折條件下的耐用性。如果胎體被損壞或磨損，那么，將需要采用費時的普通輪胎更換方法來對胎體14進行更換。但是對于設(shè)計良好的可拆卸胎皮的輪胎10來說，可以測定出至少四分之三的輪胎更換僅僅需要更換胎皮12。
在本發(fā)明中對大型輪胎進行更換的方法實施例500中，具有一個即將被更換掉的第一胎皮512a的輪胎510必須被定位，以便第一胎皮512a能夠脫離與諸如地面537這樣的承載表面的接觸。在該示例中，重型車輛525的適當部位被放置在一個千斤頂539(比如氣壓千斤頂)上。接著，安裝有即將被更換掉的第一胎皮512a的胎體514被至少部分放氣，直至圍繞在胎體514上的第一胎皮512a發(fā)生松脫。接著，可以利用任何適用的非損壞性工具和技術(shù)(比如橇杠、卡子、鎖鏈、鋼絲繩)將第一胎皮512a從胎體514上橫向取下。正如在附圖5A中所示那樣，一個或多個鎖鏈533(533a、533b)被固附在第一胎皮512a上，并且比如用手或起重車(均未示出)施加橫向的力。最佳方案是首先拉扯掉第一胎皮512a的一部分(比如最接近地面537的部分)，然后，再拉扯下或剝落該第一胎皮512a的剩余部分。
接著，替換用的第二胎皮512b可以被橫向移動至胎體514上。最好利用起重機或起重車(均未示出)來將第二胎皮512b的頂部提升至胎體514的頂部的水平面上，并切緊貼胎體514。利用合適的工具，比如起重車(未示出)上的附屬裝置，將第二胎皮512b的頂部橫向移動(比如受到推力作用)至胎體514的頂部上。隨著第二胎皮512b的頂部進行橫向移動，第二胎皮512b的剩余部分將可以跟隨該第二胎皮512b的橫向移動而被推移，直至第二胎皮512b整體圍繞在胎體514的外周表面20上并且被正確地定位。這種正確地定位包括有將第二胎皮512b的橫向外邊緣與胎體514上側(cè)壁16的上部16a的橫向外邊緣相對齊；(如果存在的話)還包括將第二胎皮512b與胎體514上互鎖圓周表面70，20中的任一個溝槽74、78與任一個相應(yīng)的凸起72、76對齊并且嚙合。
最后，胎體514最好被充氣至正常的充氣壓力，并且至少被充氣至足能夠使得第二胎皮512b的內(nèi)周表面與胎體514的外周表面20緊密貼合。在大型輪胎更換完畢后，可以通過將重型處理降低至地面537上，比如通過降下氣壓千斤頂539并將其取出，來將所述重型車輛回置到正常工作狀態(tài)。
附圖5B圖示出了一個根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過改進的輪胎更換操作的可選擇實施例550，在該實施例550中也利用了可拆卸胎皮的輪胎10，并且與第一實施例500中的方法相比所需的設(shè)備也較少。如同在第一實施例500一樣，在大多數(shù)僅需更換胎皮12的場合，該可選擇實施例550也能夠顯著地節(jié)省時間和成本。
所述可選擇的方法省略了對將重型車輛提升起來的需求。從而，更換操作的第一步驟變成為對胎體514進行部分放氣，直至環(huán)繞在胎體514上的第一胎皮512a發(fā)生松脫。接著，利用適用的工具來將第一胎皮512a從胎體514上橫向取下的步驟變成為包括至少橫向取下第一胎皮512a的前部512a1(比如利用鎖鏈533a1來進行拉扯)，而后基本上將胎體514“趕出”第一胎皮512a。該“趕出”操作包括有沿前進方向561滾動胎體514(沿前進方向563移動重型車輛525)，與此同時沿取下方向565至少向第一胎皮512a的前部512a1施加橫向的力(比如，利用一個或多個鎖鏈533a1)，從而使得第一胎皮512a螺旋脫離滾動的胎體514。當?shù)谝惶テ?12a已經(jīng)螺旋脫離下來并且胎體514被支撐在承載表面537(比如地面)上，同時在胎體514與承載表面537之間沒有第一胎皮512a的任何一部分時，該“趕出”操作結(jié)束。此時，重型車輛525的動作563可以暫停，并且隨后可以將第一胎皮512a的剩余部分(如果有的話)從胎體514上橫向取下。
接著，利用適當?shù)墓ぞ邅韺⒌诙テ?12b橫向移動至胎體514上的步驟邊成為包括有“趕入”第二胎皮512b的步驟，即恰好與可選擇方法550中前述步驟中的取下操作相反。利用合適的裝置，比如帶有附屬裝置的起重車(未示出)，來將第二胎皮512b提升起來，并且被推入至胎體514的頂部上，以便第二胎皮512b覆蓋其上，并且至少由胎體514的頂部514a2上的至少一部分進行部分支撐；而后，第二胎皮512b也被推移和/或樞動，以便至少第二胎皮512b的一部分覆蓋在胎體514前部514a1的一部分上。接著，胎體514可以通過沿前進方向561進行滾動(沿前進方向563移動重型車輛525)而被“趕入”第二胎皮512b中，與此同時，沿裝入方向566至少向第二胎皮512b的前部512a1上施加橫向的力，從而使得第二胎皮512b被螺旋裝在滾動的胎體514上。當?shù)诙テ?12b已經(jīng)被螺旋裝上，并且胎體514被支撐在位于胎體514與承載表面537(比如地面)之間的第二胎皮512b上，與此同時胎體514的任何一部分均不與承載表面537相接觸，并且第二胎皮512b在胎體514下部514a3處接近于該胎體514上的正確位置時，“趕入”操作結(jié)束。由于第二胎皮512b的螺旋動作，第二胎皮512b的圓周平面可能會仍舊與胎體514的圓周平面成一個小的夾角，因此在胎體514繼續(xù)滾動的同時，第二胎皮512b的適當部分需要被沿這樣一種方式進行橫向推動或者拉扯，即至少能夠使得兩個圓周平面在第二胎皮512b與地面接觸的位置處扭轉(zhuǎn)對齊的方式進行橫向推動和拉扯。該操作可以借助于以使得胎體514樞轉(zhuǎn)至第二胎皮512b中的方式來控制重型車輛525進行轉(zhuǎn)向而得以實現(xiàn)。此時，重型車輛525的動作563可以暫停，隨后可以將第二胎皮512b的剩余部分(如果有的話)橫向移動至胎體514上，并與胎體514相對齊，以便第二胎皮512b能夠被正確定位在胎體514上。隨后，胎體514被充氣至正常的充氣壓力，結(jié)束本發(fā)明中用于大型輪胎的輪胎更換方法的可選擇實施例550。
由于本發(fā)明中用于存儲和更換用于大型輪胎10的胎皮12的方法相對比較容易，因此本發(fā)明能夠通過更換胎皮12來利用不同的胎面花紋(比如胎皮412b、412c、412d、412e上的花紋)而適應(yīng)不同的操作條件，比如承載表面537的不同狀況(比如由于環(huán)境條件變化所引起的潮濕/干燥、夏季/冬季、泥濘/雪/干燥)，或者比如重型車輛的不同應(yīng)用領(lǐng)域(比如用于石子路上、泥土地上、沙灘上、坑洼不平地帶、鋪砌的道路、高速駕駛、低速駕駛)。
盡管本發(fā)明已經(jīng)在附圖和上面的說明書中進行了詳細圖示和描述，但是，它們僅為圖示目的并且并非局限于文字描述，應(yīng)該明白的是僅僅示出和描述了優(yōu)選的實施例，并且在本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思內(nèi)的所有替換和改進均被認為是受到保護的。毫無疑問，對于本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)對前文的“主題”進行多種形式的“變型”，如同在這里所描述的內(nèi)容那樣，這些變型均被認為落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對重型充氣輪胎進行運輸?shù)姆椒?，其中所述重型充氣輪胎的直?OD)超過120英寸(3.05米)，并且包括有一個可充氣的胎體和一個可拆卸的胎皮，該胎皮環(huán)繞在胎體周圍，并且當胎體被充氣時，胎皮貼合在胎體上；該方法的特征在于包括有如下步驟所述胎皮與胎體分開進行運輸；和在運輸?shù)倪^程中，將胎皮的兩個徑向相對側(cè)面夾持成壓縮狀態(tài)，從而減小該胎皮的兩個徑向相對側(cè)面之間的距離(H)。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟在所述胎皮的內(nèi)側(cè)放置一個隔板；和對所述胎皮進行捆綁，以便該胎皮的兩個徑向相對側(cè)面壓靠在隔板上，使得胎皮成為一個細長的平直側(cè)面橢圓形。
3.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟在運輸?shù)倪^程中，將所述胎體的兩個徑向相對側(cè)面夾持成壓縮狀態(tài)，從而減小該胎體的兩個徑向相對側(cè)面之間的距離(Dc)。
4.一種對重型充氣輪胎進行更換的方法，其中所述大型輪胎的直徑(OD)超過120英寸(3.05米)，并且包括有一個可充氣的胎體和一個可拆卸的第一胎皮，該第一胎皮環(huán)繞在胎體周圍，并且當胎體被充氣時，胎皮的內(nèi)周表面貼合在胎體的外周表面上；該更換方法的特征在于包括有如下步驟(a)在安裝在重型車輛的時候，所述胎體至少被部分放氣，以便使得第一胎皮松弛地安裝在胎體上；(b)通過背離所述胎體進行橫向拉扯來將第一胎皮從胎體上橫向取下；(c)將一個第二胎皮橫向移動至胎體上；(d)正確定位所述第二胎皮，將該第二胎皮的內(nèi)周表面周向環(huán)繞在胎體的外周表面上；(e)給胎體充氣，以使得第二胎皮的內(nèi)周表面與胎體的外周表面緊密貼合。
5.如權(quán)利要求4中所述的方法，其特征在于在步驟(b)中還包括有下述操作首先，至少從胎體的前部橫向取下所述第一胎皮的至少一部分，隨后，向前滾動胎體，與此同時，沿取下方向向第一胎皮施加一個橫向的力，直至胎體脫離該第一胎皮，并且被支撐在承載表面上，但在胎體與承載表面之間不存在第一胎皮的任何部分，而后，將第一胎皮的剩余部分從胎體上取下；并且在步驟(c)中還包括有下述操作首先，至少將第二胎皮的一部分橫向移動至胎體前部的至少一部分上，隨后，向前滾動胎體，與此同時，至少沿裝入方向向第二胎皮施加一個橫向的力，直至胎體被裝入到第二胎皮中，并且被支撐在所述承載表面上，此時，在胎體與承載表面之間具有第二胎皮，而后，將第二胎皮的剩余部分橫向移動到胎體上。
6.如權(quán)利要求4中所述的方法，其特征在于，在步驟(a)之前，對重型車輛進行定位，以便所述第一胎皮脫離與承載表面的接觸，此時，需要進行更換的輪胎不再承受載荷；并且在步驟(d)之后，對重型車輛進行定位，以便所述第二胎皮與承載表面相接觸，此時，已被更換過的輪胎承受正常的載荷。
全文摘要
一種經(jīng)過改進了的運輸，存儲和更換大型輪胎的方法，其中該大型輪胎具有一個可拆卸的胎皮，該胎皮被安裝在一個胎體上，該胎體用在諸如推土機這樣的重型車輛上。通過對胎皮和胎體進行壓縮，它們能夠被分別運輸，以便降低所需的運輸和存儲空間。對輪胎的更換僅僅需要更換輪胎外胎，并無需從重型車輪上取下車輪或胎體，從而可以經(jīng)濟可行地存儲和更換胎面花紋設(shè)計，以適應(yīng)各種不同的大型輪胎/車輛工作條件。
文檔編號B60C15/06GK1403311SQ0113575
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月2日
發(fā)明者W·E·雷曼 申請人:固特異輪胎和橡膠公司