用于模制輪胎胎邊的可伸縮裝置的制作方法

專利名稱：用于模制輪胎胎邊的可伸縮裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種輪胎的模具，特別是涉及用于成形輪胎胎邊的模具。
為了模制該輪胎胎邊的內部，需要將一個模具部件引入該輪胎內部。該模制的輪胎產品具有模制的胎邊部分，它允許該未固化的輪胎引入到該模具中而該胎邊不變形，然后擴張夾持在該胎邊上來模制。例如Bosseaux的美國專利6238193公開了與本專利都具有的一個胎邊模制環，它具有徑向移動部分和旋轉部分，其該擴張的和模制的部分配合，并允許該輪胎被加壓和從模具中取出。
在一個最佳實施例中，本發明提供了一種用于輪胎的模具，它包括一個形成一空腔并具有一個中軸的加載板。底板裝在該空腔中。該底板具有一個接合表面，并可以沿著該中軸移動。一個加載器也可以沿著該中軸相對于該底板在分離位置和接合位置之間移動。該模具包括至少一個可以移動地安裝在該接合表面上的滑動部分。該滑動部分可以在接合位置和收回位置之間沿垂直于該中軸的方向移動，并具有一個輪胎胎邊的模制表面。該模具還包括至少一個浮動部分，它可以移動地安裝在該接合表面上，并在接合位置和收回位置之間在沿與該中軸斜交的方向上移動。該浮動部分具有一個輪胎胎邊的模制表面。該加載器從該分離位置向該接合位置的運動，將該至少一個滑動部分和該至少一個浮動部分移動到各自的接合位置，使得各個模制表面連接成用于輪胎胎邊的連續的模制表面。
對于所述實施例，該加載器可以具有一個截錐形驅動表面，用于與該至少一個滑動部分和該至少一個浮動部分配合。這些部分具有截錐形從動表面以使其表面可被該加載器驅動。此外，每個滑動部分和浮動部分可以具有接合表面，當各部分處于接合位置時彼此支撐。這樣的特性使得通過一個連續的密封表面向該輪胎胎邊施加一個均勻的壓力。由此，該輪胎胎邊可以模制成所需的形狀，并具有形成氣密的光滑表面。
此外，這個實施例可以設置成，使得該至少一個浮動部分被偏置于收回位置，該位置沿中軸離開所述底板并徑向向內朝向中軸。此外，該至少一個滑動部分被偏置于徑向向內地朝向中軸的收回位置。
在本發明的另一較佳實施例中，提供有用于成形該輪胎胎邊的模具部件，其包括一個具有一個支撐表面的平臺。一個底板在該平臺上并具有一個第一表面和一個第二表面。該底板由多個與該第一表面和該支撐表面機械連接的彈簧支撐。多個浮動扇形件與該第二表面連接，并設置成可同時徑向和軸向移動。每個浮動扇形件具有位于其外徑的輪胎胎邊模制表面，和位于其內徑的驅動表面。多個徑向扇形件與該第二表面連接，并設置成適合徑向移動。該徑向扇形件各具有位于其外徑的輪胎胎邊模制表面，和具有位于其內徑的驅動表面。具有一個接觸表面的一個加載器位于該底板上。一旦該加載器向該平臺移動，該加載器的接觸表面就會與該驅動表面接觸，以驅動該多個浮動扇形件和該多個徑向扇形件移動，從而使輪胎胎邊表面形成用于輪胎胎邊的均勻密封表面。
在本發明的另一個實施例中，提供一種用于該輪胎的模具部件，其包括一個具有多個可移動扇形件的環形碟。該環形碟具有一個該可移動扇形件繞其徑向布置的軸線。每個可移動扇形件具有位于其外徑與該輪胎胎邊接觸的模制表面。多個可移動扇形件中的至少一個設置成可在釋放位置和接合位置之間徑向移動。多個可移動扇形件中的至少一個設置成可在釋放位置和接合位置之間同時徑向和軸向移動。一個加載器位于該環形碟上面，并設置成可選擇地作用于該環形碟上，使得該多個可移動扇形件在釋放位置和接合位置之間移動。一旦置于該接合位置，該多個可移動扇形件的模具表面就共同形成用于輪胎胎邊模制的連續的表面。
本發明的另一實施例提供了一種輪胎模具，它包括一個環形部件，該環形部件具有多個交替設置的徑向扇形件和斜交扇形件。該徑向扇形件設置成可在釋放位置與固定位置之間移動，其中，在釋放位置該輪胎可從模具中放入或取出，在固定位置該輪胎胎邊可與該多個交替的徑向扇形件和斜交扇形件相接觸。該斜交扇形件設置成可在該釋放位置和固定位置之間同時軸向和徑向移動。一個加載裝置位于該環形部件的軸向上面，并與該徑向和斜交扇形件接觸，以在該釋放位置和固定位置之間選擇地定位該徑向和斜交扇形件。一旦位于固定位置，該多個徑向和斜交扇形件就共同形成一個接觸和模制輪胎胎邊的均勻表面。
本發明的這些和其他特性、優點將通過下面的說明和權利要求書而更好地理解。與該說明結合并作為該說明一部分的附圖與說明書一起闡述了本發明的一個實施例，用于說明本發明的構思。利用本發明的在此的教導的本專業技術人員可以理解，權利要求書中的本發明具有多個不同的可將輪胎固定在所需位置的實施例。
本申請人是名稱為“用柔性彈性材料制造的輪胎安全支撐”的美國專利5891279的擁有人，該專利在此將其引入以供參考。該專利描述了一種具有設置在輪輞上的環形插入件，該輪胎圍繞該插入件并垂直固定在該輪輞上，如本申請人擁有的在此引入以供參考的名稱為“輪輞和輪胎總成及其上的環形胎面支撐”的美國專利5634993一樣。本發明的實施例將參考這種泄氣保用輪胎胎邊進行說明。但是，特別的輪胎類型不是對在此所公開和教導的特征的限制，因例如本專業技術人員可以理解利用所公開和教導使用的不同的輪胎設計。
現參照附圖，

圖1顯示了一個泄氣保用輪胎總成10的實例。該輪胎總成10由3個基本部件構成。首先，一個合金或鋼的整體輪輞12，其上提供有支撐部件14。圖1所示該支撐部件14是一個圓環。然后，一個橡膠輪胎放置在該輪輞12上，并完全包圍該支撐部件14。圖2給出了一種裝配后的狀態，該輪胎如美國專利5634993那樣垂直固定在該輪輞12上。
圖3是根據一個泄氣保用輪胎總成實施例的輪胎總成10的局部剖視圖。如圖所示，該支撐部件14類似上述‘279專利所公開的，并位于該輪輞12的筒形部分18上。
如圖3所示的泄氣保用輪胎總成，該輪胎16在其外表面設置有輪胎胎面26，兩個側壁28從該輪胎16的輪胎胎面26延伸出。對于這個泄氣保用輪胎總成，一旦安裝在該輪輞12上該側壁28基本垂直。一個第一胎邊30在側壁28之一的端部，一個第二胎邊32在另一側壁28的端部，該胎邊30、32使該輪胎16固定在輪輞12上，并形成氣密，以保持在該輪胎16和輪輞12之間的空間34中的氣壓。
輪輞12具有一個第一胎邊支座36和一個第二胎邊支座38，分別用于該第一和第二胎邊30和32。該第一胎邊支座36由一對隆起40和42構成，該第二胎邊支座38由一對隆起44和46構成。在該第一胎邊30和第一胎邊支座36之間形成氣密，同樣在該第二胎邊32和第二胎邊支座38之間也形成氣密。這些氣密防止氣體分別從該胎邊30和32周圍跑出。
在制造中，一個模具部件110需導入該輪胎內部，以模制出輪胎胎邊30或32的形狀。圖4到8示出了用于模制輪胎16胎邊32的模具部件110的實施例。在圖5和7中該模具部件110處于打開或拆開位置。在這種位置下，該輪胎16可以從該模具部件110上取下；相反，在圖6和8中該模具部件110處于關閉或擴張位置。在這種位置下，模具部件110與該輪胎16接觸，并將胎邊30加工成所需形狀。
圖7和8描述了模具部件110與一個固化壓具166結合使用。固化是制造過程的一個步驟，其中胎面花紋、文字和其它特征可被加入，同時施加熱和壓力。該胎邊30和32的形狀也在這個步驟中形成。該壓具166具有兩個在固化過程中用于壓緊或夾緊輪胎16的半體168和170。如圖所示，在圖7和8中該壓具166是打開的。該半體168和170的內壁具有諸如壓在輪胎16上的胎面花紋172。
參照圖4到8，模具部件110具有一個加載板112，它可以安裝在該固化壓具166的底部或其它所需的輪胎制造裝置上。該加載板112的內表面114形成了一個空腔116。該加載板112還具有在圖5和6中用點劃線表示的中軸AA。螺栓或銷可以穿過孔118和120，用于將該加載板112與固化壓具166或其它設備對齊并安裝。
底板122容置在加載板112的空腔116中，并具有一個第一表面126和一個第二表面124。該底板122可在沿著中軸AA的兩個方向移動。如圖所示，多個彈簧128在該底板122的第一表面126與加載板112之間提供了機械連接。特別是，加載板112通過多個彈簧128支撐底板122，銷130用于定位并引導多個彈簧128。如下所述，該多個彈簧128在底板122沿著中軸AA向加載板112移動時被壓縮，并在底板122離開加載板112時被釋放。
徑向扇形件132和浮動扇形件134安裝在底板122的第二表面124的交替位置上。對于圖4至8的實施例，具有三個這樣的徑向扇形件132和三個這樣的浮動扇形件134。在此所用的“扇形件”指的是兩個半徑和至少一個圓弧形成的幾何形狀。這個圓的中心確定了與軸AA相同或平行的軸向，和垂直于該軸向的徑向。對于所述實施例，該徑向扇形件132和浮動扇形件134繪出了截面，一起形成在其中央具有孔136(圖4)的圓形或環形碟上。然而可以理解，本發明可以具有任何數量的扇形件132和134，并不限于或者使用六個徑向扇形件132和浮動扇形件134，或者具有如圖1-6所示相同的形狀的扇形件。此外，具有除了所示徑向扇形件132和浮動扇形件134形狀的截面也可以用于構成整個圓形或環形碟。
參照所述實施例，每個徑向扇形件132被設置成可在徑向上移動。特別是每個扇形件132設置成可在垂直于中軸AA(圖5-6所示)的方向和平面內移動。銷138通過連接件140將徑向扇形件132與該底板122連接，該底板122形成一個可安裝壓縮彈簧144的腔142，該壓縮彈簧144通過銷146與壓縮連接件140機械連接。當該徑向扇形件132在徑向上沿離開軸AA的方向移動時，銷146和連接件140的一部分被強迫進入腔142中，壓縮彈簧144被壓縮。當徑向扇形件132在徑向上沿朝該軸AA的方向移動時，彈簧144被釋放。
每個浮動扇形件134可同時徑向和軸向移動，特別是每個浮動扇形件134可在與軸AA斜交的方向上移動，這個方向由軸BB表示(圖5-6)。導銷152將浮動扇形件134與底板122連接。當該模具部件110如圖6所示處于擴張位置時，導銷152分別在位于浮動扇形件134和底板122的長槽154和156中。導銷152還與壓縮彈簧158配合工作。因此，在浮動扇形件134沿著軸BB移動中，當浮動扇形件134沿朝向底板122的方向移動時，壓縮彈簧158被壓縮；當浮動扇形件134沿離開底板122的方向移動時，壓縮彈簧158被釋放。在最佳實施例中，軸BB形成從中軸AA逆時針方向測量30度的夾角。然而可以理解，本發明不限于軸BB的30度夾角，可以用本專業技術人員利用在此公開的技術理解的其他夾角。
徑向扇形件132各具有一個沿著內徑的驅動表面147，同時浮動扇形件134各具有一個沿著內徑的驅動表面149。這些驅動表面147和149傾斜并定位成用于與加載器162(圖5)的驅動表面160相接觸。特別是加載器162具有截錐形接觸表面160，用于與截錐形驅動表面147和149接觸。最好是該接觸表面160的夾角為從軸AA沿順時針方向測量為30度的夾角，然而本專業技術人員可利用在此公開的技術理解用于接觸表面160的其他夾角都是可用的。
一個頂板164安裝在加載器162上。由此當頂板164和加載器162沿著軸AA移向底板122時，加載表面160接觸到驅動表面147和149。徑向扇形件132在徑向上被推動離開軸AA，同時浮動扇形件134在沿著軸BB的方向上被推向底板122。對于所示的模具部件110的實施例，浮動扇形件134和徑向扇形件132還沿著成角度的表面135和137彼此接合和支撐。表面135和137最好成45度夾角。然而本專業技術人員利用在此公開的技術理解的其他夾角都是可以的。此外，該底板122向下移動到在該加載板112上的空腔116中，這使得通過接合的扇形件形成的連續表面與軸向移動的該輪胎胎邊接觸。
加載器162和頂板164可以由伸過孔136的液壓活塞或傳動軸174提供動力。然而本專業技術人員利用在此公開的技術理解的其他主動的加載器162和頂板164。
徑向扇形件132各具有一個沿著外徑的輪胎胎邊模制表面148。同樣浮動扇形件134各具有一個沿著外徑的輪胎胎邊模制表面150。當所述實施例處于如圖6和8所示的擴張位置時，每個徑向扇形件132的輪胎胎邊模制表面148和每個浮動扇形件134的輪胎胎邊模制表面150共同形成壓在第二胎邊32上的連續表面。更具體地說，由表面148、150、135和137提供的系列配合表面給第二胎邊32提供一個均勻、連續的表面。因此模具部件110幫助第二胎邊32形成所需形狀，同時還沿著第二胎邊32模制一個光滑的表面，以形成緊密的氣密。模具部件110還實現在固化步驟中幫助固定該輪胎16位置的第二功能。
本發明還可用于第一胎邊30，而且本專業技術人員利用在此公開的技術可以理解并不限于第二胎邊32。特別是圖5和6僅僅以實施例的方式示出了輪胎16的定位。
現說明本發明模具110實施例的工作。一輪胎16放置在例如一固化壓具166中，第二胎邊32放置在模具110上。然后頂板164和加載器162由傳動軸174工作沿軸AA的方向被推向加載板112，接觸表面160從圖5和7所示的打開或拆開位置推到圖6和8所示的關閉或擴張位置。
特別地，接觸表面160接觸并推動表面147，使得徑向扇形件132徑向向外移動。浮動扇形件134沿斜交的軸BB移動。壓縮彈簧144和158被壓縮。該多個彈簧128在底板122被推向加載板112時也被壓縮。其結果是輪胎支座表面148和150接觸胎邊32并施加壓力，由此給第二胎邊32提供了均勻的壓力和連續、密封的模制表面。該徑向扇形件132和浮動扇形件134處于固定和夾持位置，同時輪胎16被模具部件110固定。由此，模具部件110可用于將第二胎邊32模制成所需的形狀，并在工作中提供一個光滑表面，以將空氣密封在輪胎中。
一旦從模具部件110上取下或拆開輪胎16，頂板164和加載器162沿著軸AA從加載板112移開。隨后壓縮彈簧144使徑向扇形件132徑向向內移向軸AA，壓縮彈簧158使浮動扇形件134沿軸BB斜向向上移動。底板122也通過該多個彈簧128的作用從加載板112推開。結果是輪胎支座表面148和150釋放對第二胎邊32的壓力，允許輪胎16取出，此時徑向扇形件132和浮動扇形件134處于脫開位置，輪胎可以從模具部件110中取出。
可以理解，本發明可以在權利要求和其類似的范圍內包括多種變換，上面描述的本發明的實施例只是實例，而并不用于限定所保護的范圍和精神。
權利要求
1.一種用于輪胎的模具，包括一個形成一空腔并具有一個中軸的加載板；一個裝在所述空腔中的底板，所述底板具有一個接合表面，并可以沿著所述中軸移動；一個加載器，可以沿著所述中軸在分離位置和接合位置之間相對于所述底板移動；至少一個滑動部分，可以移動地安裝在所述接合表面上，所述滑動部分可以在接合位置和收回位置之間在垂直于所述中軸的方向上移動，并具有一個所述輪胎胎邊的模制表面；至少一個浮動部分，可以移動地安裝在所述接合表面上，并在接合位置和收回位置之間在與所述中軸斜交的方向上移動，并具有一個所述輪胎胎邊的模制表面，所述至少一個滑動部分和至少一個浮動部分相互交替設置；及將所述加載器從分離位置移動到接合位置的裝置，以將所述至少一個滑動部分和所述至少一個浮動部分驅動到各自的接合位置，使得各個模制表面連接成用于輪胎胎邊的連續的模具制表面。
2.根據權利要求1的模具，其特征在于，所述加載器可以具有一個截錐形驅動表面，所述至少一個滑動部分和所述至少一個浮動部分的每一個都具有使其表面被所述加載器驅動的截錐形隨動表面。
3.根據權利要求1的模具，其特征在于，所述至少一個浮動部分被偏置于收回位置，該位置沿中軸離開所述底板并徑向向內朝向中軸。
4.根據權利要求1的模具，其特征在于，所述至少一個滑動部分被偏置于徑向向內地朝向中軸的收回位置。
5.根據權利要求1的模具，其特征在于，所述至少一個浮動部分具有至少一個連接表面，所述至少一個滑動部分具有至少一個連接表面，當各部分處于收回位置時，它們彼此交替支撐。
6.根據權利要求1的模具，其特征在于，所述底板被偏置于一個在所述空腔中的抬高位置，在該位置所述至少一個滑動部分在軸向離開所述胎邊模制位置的位置，其中所述加載器的移動推動所述底板移動到一個收縮位置，在該位置所述至少一個滑動部分處于所述胎邊模制位置。
7.根據權利要求1的模具，其特征在于，所述斜交軸處于從中軸逆時針方向旋轉30度夾角的方向。
8.一種用于成形輪胎胎邊的模具部件，具有一個具有一支撐表面的平臺；一個在所述平臺上的底板，其具有一個第一表面和一個第二表面，所述底板由多個與所述第一表面和所述支撐表面機械連接的彈簧支撐；多個浮動扇形件，與所述第二表面連接，并設置成可同時徑向和軸向移動，每個浮動扇形件具有位于其外徑的輪胎胎邊模制表面，和位于其內徑的驅動表面；多個徑向扇形件，與所述第二表面連接，并設置成適于徑向移動，所述徑向扇形件各具有位于其外徑的輪胎胎邊模制表面，并具有位于其內徑的驅動表面；及一個加載器，具有一個接觸表面并位于所述底板上方；其中，一旦所述加載器向所述平臺移動，所述加載器的接觸表面就會與所述驅動表面接觸，以使所述多個浮動扇形件和所述多個徑向扇形件移動，從而使輪胎胎邊表面形成用于輪胎胎邊的均勻密封表面。
9.根據權利要求8的成形輪胎胎邊的模具部件，其特征在于，所述浮動扇形件和所述徑向扇形件沿著成角度的鄰接表面彼此配合。
10.根據權利要求8的成形輪胎胎邊的模具部件，其特征在于，所述加載器是傾斜的，以形成所述接觸表面。
11.根據權利要求10的成形輪胎胎邊的模具部件，其特征在于，所述浮動扇形件和所述徑向扇形件的驅動表面是截錐形的。
12.根據權利要求11的成形輪胎胎邊的模具部件，其特征在于，進一步包括多個彈簧加載部件，該彈簧加載部件機械連接在所述浮動扇形件和所述底板之間，并用于將所述浮動扇形件的驅動表面推向所述加載器的接觸表面。
13.一種用于輪胎的模具部件，包括一環形碟，具有多個可移動扇形件，所述環形碟具有一個所述可移動扇形件繞其徑向設置的軸線，每個可移動扇形件具有位于其外徑的模制表面，其中，每個所述模制表面用于與輪胎胎邊相接觸；所述多個可移動扇形件中的至少一個，設置成用于在釋放位置和接合位置之間徑向移動；所述多個可移動扇形件中的至少一個，設置成用于在釋放位置和接合位置之間同時徑向和軸向移動；一個加載器，位于所述環形碟上面，并設置成用于選擇地作用于所述環形碟上，使得所述多個可移動扇形件在釋放位置和接合位置之間移動；其中，一旦置于所述接合位置，所述多個可移動扇形件的模具表面就共同形成用于模制輪胎胎邊的連續表面。
14.根據權利要求13的用于輪胎的模具部件，其特征在于，進一步包括多個與所述多個可移動扇形件連接的彈簧部件，所述彈簧部件設置成用于從接合位置向釋放位置推動所述可移動扇形件。
15.根據權利要求13的用于輪胎的模具部件，其特征在于，所述加載器具有作用于所述可移動扇形件的截錐形接觸表面。
16.根據權利要求15的用于輪胎的模具部件，其特征在于，所述多個可移動扇形件中的每一個都具有一對成角度的表面，當所述可移動扇形件移動到接合位置時，它們彼此接觸。
17.根據權利要求15的用于輪胎的模具部件，其特征在于，進一步包括連接并支撐所述多個可移動扇形件的底板。
18.一種輪胎模具，包括一個環形部件，所述環形部件包括多個交替設置的徑向扇形件和斜交扇形件；所述徑向扇形件設置成用于在釋放位置與固定位置之間徑向移動，其中，在釋放位置所述輪胎可從模具中放入或取出，在固定位置輪胎胎邊與所述徑向扇形件和斜交扇形件相接觸；所述斜交扇形件設置成可在所述釋放位置和固定位置之間同時軸向和徑向移動；及一個加載裝置，位于所述環形部件的軸向上方，并與所述徑向和斜交扇形件相接觸，以在所述釋放位置和固定位置之間選擇地定位所述徑向和斜交扇形件；其中，一旦位于固定位置，所述徑向和斜交扇形件就共同形成一個用于接觸和模制輪胎胎邊的均勻表面。
19.根據權利要求18的輪胎模具，其特征在于，進一步包括一個底板，所述環形部件連接到該底板上，所述底板沿著軸向移動。
20.根據權利要求19的輪胎模具，其特征在于，進一步具有一個連接并支撐所述底板的平臺。
21.根據權利要求20的輪胎模具，其特征在于，通過多個連接所述底板與徑向和軸向扇形件的彈簧加載部件提供所述機械連接，所述多個彈簧加載部件設置成將所述徑向和軸向扇形件從所述固定位置推向釋放位置。
22.根據權利要求21的輪胎模具，其特征在于，所述扇形件具有成角度的表面，在所述扇形件移動到固定位置時，該成角度的表面與相鄰的扇形件配合接觸。
全文摘要
一種用于模制輪胎胎邊的可伸縮裝置，包括多個徑向和斜交移動的扇形件，為胎邊的模制和成形提供一個連續的均勻表面，該扇形件可以退回到收回的釋放位置，允許在模具中放入或取出該輪胎。
文檔編號B29L30/00GK1451525SQ03122208
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月16日 優先權日2002年4月16日
發明者D·W·貝利, W·G·斯坦納, K·J·佩克 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份有限公司