CN1747830A - 轮胎制造装置以及组装过程 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造轮胎的装置以及轮胎制造的组装过程。该装置包括：一个机架和一个可绕所述机架至少一个轴转动的主轴；该装置还包括一个制造鼓，该鼓具有多个鼓段，鼓段绕鼓的轴心同心分布并在轴向和径向都可移动，且被固定在主轴上与主轴一同旋转；这些该鼓段还包括位于所述鼓段各横向边缘处的左右肩部，每个肩部的底部轴向延伸以构成一横向突起。至少该装置的一种实施方式具有不等高的左右肩以利于制造具有不同胎缘座直径的轮胎该。该装置还包括至少一个右侧部组件和一个左侧部组件，这些组件与主轴同心相连并与鼓段的横向突起靠近。当所述侧部组件定位在其轴向延伸的最内侧位置上时，鼓段表面和侧部组件的表面形成一个基本上连续的的圆柱面以支撑所要组装产品轮胎的轴向宽度。该装置还包括与鼓段位置靠近的多个托举凸耳段。

Description

轮胎制造装置以及组装过程

技术领域

本发明一般涉及制造充气轮胎的轮胎制造装置以及组装过程。

发明背景

某些轮胎具有和传统充气轮胎不一样的胎缘结构。该胎缘结构被设计成当轮胎的充气压力下降时，该胎缘可以比传统充气轮胎提供更好的轮辋抓紧力以将轮胎保持在轮辋上。本发明受让人所拥有的美国专利5,785,781和5,971,047示出了这类轮胎的一种设计，在此结合其全部内容作为参考。图1示出了具有这种胎缘结构的一种轮胎示例。例如，参见美国专利5,971,047的图2可看到这种胎缘结构的详细视图。

构制一个充气轮胎通常包括两个阶段的加工过程。第一阶段包括在一个鼓(drum)上制造轮胎胎缘和胎体(carcass)。然后将该轮胎移到另一个鼓上以进行轮胎制造过程的第二阶段。这里，将(钢)带(belt)、粗加工轮胎胎冠和/或可能的胎壁加到轮胎上。然而，用一个将这两个阶段结合到一起的单一鼓也是本领域公知的。由于步骤是在一个单一鼓上发生的，因而这种过程通常被认为是一个单阶段制造过程。

已知的制造图1所示胎缘结构的方法至少采用以下步骤：首先将未固化橡胶部分放置在外胎体上，然后再折叠胎体端部使其包围住该橡胶部。在轮胎制造期间胎缘上的未固化橡胶的定位及精确度的变化可能会影响这种方法。此外，如果在胎体折叠步骤中未固化橡胶不能保持基本固定，但是允许其转动或弯曲，那么成品轮胎的精度也会进一步受影响。

本发明通过提供一种能生产具有坚固轮胎胎缘结构的轮胎制造装置和组装过程，来改进上述制造方法以及制造轮胎过程中所用的鼓。

发明内容

本发明涉及用于制造轮胎的装置以及用于制造轮胎的组装过程。这种改进了的轮胎制造装置与以前的发明相比具有两个优点。第一，该轮胎制造装置最大地利用了大致连续的支撑面来铺设和操作轮胎产品。第二，该装置基本能减少了在轮胎制造过程中需要在两个轴方向上移动的组件数目。特别地，在胎体层上放置成型橡胶部的步骤以及完全折叠胎体层的步骤不需要鼓膨胀或收缩就可以进行。该装置包括一个机架和一个可绕所述至少一个机架轴线转动的主轴。该装置还包括一个制造鼓，该制造鼓包括与鼓的中轴线同心布置的多个鼓段。该多个鼓段在轴向和径向上均可移动且固定在主轴上以随之转动。每个鼓段都构成了所述鼓外表面的一部分，形成一个大致圆柱形主接收表面以接收所要组装的产品。所述鼓段还包括轴向位于主接收表面横向边缘处的左右肩部。各肩部的底部轴向伸出以形成一横向突起或鼻部，从而构成了一个直径小于主接收面直径的辅助支撑面。该装置的至少一个实施例包括具有不同高度的左右肩部，以便于制造具有不等胎缘座直径的轮胎。各肩部具有一与各肩部高度成比例的过渡半径。本发明的另一实施例被优化成将胎缘加强件和胎缘填充物设为不同的组件。在该实施例中，肩部底部的横向突起延伸出一凹进的辅助支撑面，以帮助胎缘加强件的更准确定位。

该装置还包括与所述主轴同轴连接并固定其上以随之转动的至少一个左侧部组件和右侧部组件，每个所述侧部组件定位在所述鼓各横向侧旁边。该侧部组件包括一个鼻部凸耳、一个操作轮胎部件的装置以及一个相对于所述鼓轴向定位所述侧部组件的装置。该侧部组件的径向外表面构成一个大致圆柱形的辅助接收面。当所述侧部组件定位在其轴向延伸的最内侧位置上时，所述辅助接收面和所述主接收面构成了一个大致连续的圆柱形接收面，以支撑所要组装的轮胎产品的轴向宽度。该侧部组件还包括一组可膨胀的翻卷囊，其紧挨在左右侧部组件鼻部凸耳部的轴向外侧。该翻卷囊的膨胀帮助制造轮胎。该翻卷囊可膨胀成并保持在部分或完全膨胀状态。

本发明还包括一种制造轮胎的装置，其还包括多个位于鼓段的左右横向突起旁边的托举凸耳部。该托举凸耳部可定位在多个特定径向位置上。

本发明还包括制造轮胎的组装过程，包括以下步骤：

-提供一个鼓，其具有一用于接收所要组装产品的大致圆柱形主接收面，所述主接收面径向可移动，所述鼓包括轴向位于所述主接收面横向边缘上的左右肩部，且所述肩部以横向突起的形式轴向伸出，所述装置还包括至少一个左侧部组件和右侧部组件，其中各侧部组件具有一个鼻部凸耳和一大致圆柱形的辅助接收面；

-在多个大致等于所述辅助接收面的径向位置上径向定位所述主接收面，并将所述辅助接收面轴向定位在紧挨着所述主接收面的位置处，以形成一个大致连续的接收面；

-将一内层合成件放置在所述主接收面和所述左右辅助接收面上；

-将一胎体加强件放置在所述内层合成件上；

-将一未固化橡胶部放置在所述胎体加强件上的所述鼻部凸耳径向外侧的轴向位置上；

-围绕所述未固化橡胶部折叠所述内层合成件和所述胎体加强件，从而使所述未固化橡胶部的方位保持大致不变；

-将所述侧部组件轴向向外移动到至少使所述弯折部分搁置在所述侧部组件的轴向内侧边缘上的位置上；

-径向膨胀所述主接收面一个至少等于所述右肩部高度的距离；

-将一胎缘加强件放置在所述弯折部分上，使其轴向位于未固化橡胶部所在的内侧；

-将一胎缘填充部放置在所述胎缘加强件上；

-膨胀所述未固化橡胶部。

本发明还包括一个类似之前讨论的制造轮胎的组装过程，其中将胎缘填充物和胎缘加强件形成一个整体胎缘合成件。从而将放置所述胎缘加强件和放置所述胎缘填充部的步骤合并为放置一个胎缘合成件的单一步骤。

附图说明

图1-一轮胎的剖面图，其具有通过本发明装置加工出来的典型胎缘结构。

图2-本发明一个实施例的详细视图，示出了该装置处在接收轮胎部件的初始设定位置上时的轴向剖面图。

图3-本发明一个实施例的详细视图，示出了该装置处在成型位置上时的轴向剖面图，在该位置上鼓段和托举凸耳都位于最大径向膨胀位置上。

图4-本发明实施例的简化视图，表示出了处于成型位置上时的该装置右侧部分的剖面图，且托举凸耳都位于最大径向膨胀位置上。

图5-适用于采用一胎缘合成件的轮胎组装过程的鼓段右部分简化轴向剖面图。

图6-适用于采用分开的胎缘加强件和胎缘填充物的轮胎组装过程的鼓段右部分简化轴向剖面图。

图7-示出外锥面的左右托举凸耳的局部轴向剖面图。

图8-a至图8-g示意性地表示出了根据本发明轮胎的组装过程的几个步骤的局部轴向剖面图。

图9-a至图9-c示意性地表示出了放置一胎缘加强线的步骤的局部剖面图。

具体实施方式

现在具体参考本发明的实施例，附图中示出了一个或多个实施例。所描述的每个例子都用于解释本发明，而不是限制本发明。在整个说明书中，图示出的或者所描述的作为一个实施例一部分的特征也可以用在另一个实施例中。全部或者某些实施例中的相同特征和附图中进一步显示的一样也用相同的附图标记来进行描述。

图2示出了一个装置10，用于制造对应于本发明一实施例的轮胎，该装置包括一机架11和一主轴15、一轮胎制造鼓100、至少一个右侧部组件150和一个左侧部组件160。该轮胎制造鼓100用于制造如图1所示的具有不等胎缘直径的轮胎。该装置的主轴15与机架11相连，使主轴可至少绕其纵轴线X-X旋转，从而在制造期间可完成轮胎组件的铺设。主轴15与机架11相连也能绕贯穿装置机架的垂直轴线Z-Z旋转。该旋转自由度的第二轴线使得整个装置可以至少从第一轮胎制造阶段旋转到第二轮胎制造阶段。该多个阶段被设计成可完成胎体构建步骤，或者用一个多阶段的综合来同时构建胎体以及构建带束层(beltpackage)和胎冠。在下文的详细说明中，将参考该装置10的左右侧。注意该“左右”只是应用在一特定附图上的描述用语。和附图所示装置成镜像的装置也包括在本发明范围内。

图4示出了该装置10的一简化局部轴向剖面图，以更好地解释本发明。为了简明起见，仅示出了右侧或“一侧”。构造鼓100包括多个鼓段120，其围绕鼓10的中心轴线径向设置。该鼓段120既可以在该装置的轴向方向上也可以在径向方向上移动。每个鼓段都构成了鼓100的一段外表面，包括一个大致圆柱形的主接收面101，用以接收所要组装的产品。如图4和图2所示，鼓段120可包括一个由右半段125a和左半段125b构成的组件，该右半段125a和左半段125b在中心处通过分段板条127连接在一起。该左右半段可以各自轴向移动，且固定在主轴15上以随之转动。这样，鼓100可以通过将鼓段120定位成各种轴向宽度以适应具有不同胎体层宽度的轮胎，从而可制造出多种不同尺寸的轮胎。图2和图3表示设为一中间轴向宽度的鼓。可选地，该鼓段120可以各由一具有预设好的、固定轴向宽度的单一部件组成，以适应具有单一胎体层长度的轮胎。

该多个鼓段120可以膨胀到不同的径向位置上，以建立一系列的近似圆柱形接收面101，来支撑轮胎部件。如果鼓段的数目很多，则由于接收面101近似圆柱形且各段之间的间隙很小而可以很好地支撑轮胎部件。当具有较少的鼓段时，间隙会比较大而接收面会为多边形。需要在一个近似圆柱形的面上制造轮胎。因此，鼓段的所需数目需要折衷考虑多个鼓段的机械复杂程度以及较少鼓段对轮胎部件所形成的不均匀支撑以及非圆柱形接收面101。在本发明实例中，提供24个鼓段来充分支撑轮胎部件。

鼓段120还包括位于主接收面101侧边缘上的一个右侧肩部130a和一左侧肩部130b。各肩部130a和130b的底部进一步轴向伸出，以分别形成一组横向凸起或鼻部135a和135b。各横向凸起的外表面构成了一组第二支撑表面136a和136b，其外径小于主支撑表面101的直径。鼻部的第二支撑表面的半径Rc约为6mm到10mm，其与肩部相切，且中心C在附图4中用“+”表示。该第二支撑表面在构造胎缘的最后步骤中用于帮助定位胎缘。

装置10可以或者采用一个单独步骤来铺设胎缘加强线以及胎缘填充物以形成一个整体胎缘合成件，或者可选地采用两个步骤来将上述产品分别制成单独的产品。因而，图5示出了用于制造一个整体胎缘合成件的右侧鼓段125a的剖面图。横向凸起135a的半径为Rc，其等于或略大于胎缘加强线的半径。在该例中Rc约等于8mm。半径Rc以“C”为中心，从而使其与肩部130a相切且轴向向外延伸，直到其与一向下倾斜的斜线相切为止，该斜线与水平轴向成约16度的夹角δ。可选地，当装置10应用利用单独的胎缘加强线的组装工艺时，其更有利于提供胎缘加强线的正确位置。图6示出了该右侧鼓段125a的另一实施例，其中横向凸起135a是通过将半径Rc延伸超过与水平轴线相切的位置形成的，从而构成一凹陷的第二支撑面136a。也就是说，第二支撑面的形状呈钩形，当鼓段125a径向膨胀时其与胎缘加强线相啮合。

鼓段120具有一个从外表面101到穿过构成第二支撑面半径中心的C点的水平面之间所测量出的肩部高度。右肩130a的该肩部高度在图4中用Ha表示，左肩130b用Hb表示。此外，左右肩部分别具有各自的过渡半径Ra和Rb，以使胎体可形成光滑的肩部外表面。优选使过渡半径与肩部高度成比例或者大致等于肩部高度。帘线加强胎体层的膨胀通过帘线之间未固化橡胶的塑性变形形成。如果膨胀过大，橡胶则会经受不均匀膨胀甚至开裂。该变形在靠近肩部的过渡区域处弯曲程度最大。在这种情况下，大的肩部直径有利于胎体层的膨胀，可以避免产生会影响轮胎质量的不利效果。

如图4所示，成品轮胎在左侧具有较大的胎缘座直径。在轮胎设计过程中，轮胎设计师选择的成品轮胎左右胎缘座直径决定了胎缘加强件BRW的直径。典型地，具有如图1所示的胎缘结构的轮胎，其胎缘座直径Da和Db具有从8mm到12mm不等的的差值。反过来，胎缘加强件BRW的直径则决定了第二支撑面136a和136b的径向位置。由于主接收面101大致保持圆柱形，所以鼓100的肩部130a和130b必须具有不同的高度。肩部高度Ha比肩部高度Hb多出的量大致等于成品轮胎胎缘座直径的差值。对于图6所示的本发明实施例，轮胎胎缘座直径差约为10mm作用。右肩130a的高度Ha约在20mm到24mm之间，且优选为22mm。类似地，左肩130b的高度约在10mm到14mm之间，且优选为12mm。

肩部高度差对于轮胎制造装置的设计提出了更高的挑战。在构造轮胎胎体的过程中，鼓100从图8-a所示的初始设定直径膨胀到如图8-e所示的成型直径。在一个被称作“下压帘布层(ply-down)”的步骤中，胎体帘布层发生变形以与鼓段的外轮廓形状一致。为了方便进行该下压帘布层步骤且不会在胎体层织物上产生负面作用，则使右肩(较高的肩部)上的过渡半径Ra大于左肩(较低的肩部)的过渡半径Rb。鼓100采用的右过渡半径Ra和左过渡半径Rb范围约在6mm至31mm之间。优选地，鼓100采用约17mm的右过渡半径和约12mm的左过渡半径。

鼓100包括在成型阶段径向定位鼓段的装置。这种装置的几个适合的例子可以为机械连动装置、电动执行装置、液压致动器或者气动组件。对于图2所示的鼓100，用气动组件定位鼓段。这些组件包括一个内基座170、多个外分段基座175和一个膨胀囊177。该内环形基座170与主轴15同轴并固定在主轴15上以随之转动，且可以调整内环形基座170与主轴的轴向位置。多个外分段基座175固定在主轴上以随之转动，但其可以在径向上相对内基座175自由移动。各外基座段175与相邻鼓段120相连。一个可膨胀的充气囊177设置在内基座170和外基座段175之间。当气压使得该囊177膨胀时，外基座段径向向外移动以将鼓段120定位到所需的位置上。用一个键、导向杆或者其它任意适合的装置连接到内基座170上来限制径向移动。该键可以与一个从外基座段175延伸出的键槽相连。该键可用于在鼓段120移动的过程中提高其径向稳定性。径向位置可以由各种装置例如固定的或可调的挡块来进行控制。本实施例通过一个连接在内基座170上的导杆来引导鼓段的轴向及径向移动，该导杆可在外基座175上的一个导管内滑动。

该装置10的第二组主要组件包括左右侧部组件160和150，其与鼓同轴安装并靠近鼓段120的横向凸起135a和136a。该左右侧部组件160和150的轴向最外侧表面延伸分别形成基本为圆柱形的辅助接收面161和151，其也能接收所要组装的轮胎部件。装置10还包括一个用来轴向定位两侧组件的装置。例如该装置可以是机械连动装置、电动执行装置、液压致动器或者气动组件。所示装置10的实施例采用多个气动活塞致动器185来伸缩模具。在轴向向内偏移的极限位置上，两侧组件150和160被定位在靠近各肩部130a和130b的位置上。在该位置上，主接收面101及辅助接收面151及161构成了一个大致连续的圆柱面，来在轮胎的全轴向宽度上支撑轮胎部件，特别是内层合成件IL和胎体层CL。如图8-a所示，支撑面基本上没有缝隙。致动器(actuator)185具有一个足够大的向外轴向行程，使两侧组件150和160收缩到横向凸起135a和135b以及托举凸耳(tab)部190a和190b的外侧。

如前所述，本发明提高了轮胎部件定位的精确度。侧部组件150和160还包括一个抑制(holding down)装置，用于阻止内层合成件IL在接收面上的横向移动。例如这样一种抑制装置可以是一系列与真空源相连的孔，该真空源布置在辅助接收面151和161上。当这些孔与真空源相连时，内层合成件被拉着与辅助支撑面151和161紧密接触，从而进一步阻止横向移动。真空源是优选的抑制装置；然而可以采用任意适合的抑制装置，例如机械手、弹簧加压片或者弹性包装材料。但是，下一个形成胎缘的阶段需要侧部组件150和160轴向收缩，从而为成型橡胶部PRS的膨胀作准备。试验显示给辅助接收面151和161提供一抗粘结涂层或表面处理有助于抵抗未固化橡胶产品黏附到光滑表面上的自然趋势。这样，侧部组件150和160的结构提高了将橡胶产品的铺设准确性，并且能在便于侧部组件轴向移动的同时保持其位置。

右侧部组件150和左侧部组件160还各包括可膨胀的翻卷囊(turn-up bladder)180，其位于辅助接收面151和161的附近并在其轴向外侧。控制翻卷囊180的膨胀可帮助形成胎缘。当该翻卷囊180完全放气时，其径向外表面大致构成了辅助支撑面151及161的圆柱形延伸，从而可辅助支撑轮胎部件。当该翻卷囊180完全充气时，胎体层的最外端CL’会完全翻折到成型橡胶部PRS上。

该装置10还包括多个托举凸耳部190a和190b，其围绕水平轴线同心布置，从而帮助完成胎缘成形。该托举凸耳部可以通过任意适合的装置例如前面提到过的装置或者本领域技术人员公知的装置来径向膨胀。在其径向收缩位置上，该托举凸耳部处于被动状态。即，该托举凸耳部缩回足够的径向距离，从而使侧部组件可以向内移动其最大行程(参见图8-a)，以准备接收内层合成件IL。当该托举凸耳伸出时，其接触胎体的折叠端部，以使成型橡胶部PRS转动。当该托举凸耳进一步膨胀时，包围住成型橡胶部的胎体折叠部分就与胎缘填充物及胎缘加强线相接触。该托举凸耳具有一个锥形截面，其向该装置的轴向外侧倾斜。右托举凸耳190a的锥度由垂直线和一个与该托举凸耳斜面相切的线之间的开度角α确定。同样地，左托举凸耳190b的锥度由垂直线和一个与该托举凸耳斜面相切的线之间的开度角β确定。

对于如图4和图7所示的实施例，该托举凸耳190a具有一个直的锥面，从而该切线与该托举凸耳表面相一致。锥面的形状可以改变。试验证明直锥面可提供一个有效的形成胎缘的装置。然而，该托举凸耳部可以具有不同的锥面，例如托举凸耳具有凹陷的面，其中该切线与其上下边缘相接触，这种情况也在本发明的保护范围内。试验还证明当肩部高度增加时增加锥度角α是有利的。因此，右托举凸耳190a的角α大约在20度到35度之间，而左托举凸耳190b具有较小的角β，大约在10度到25度之间。角α和β的最优值可以通过例行试验确定，本领域普通技术人员可通过这种例行试验来对任意的轮胎组件装置进行微调。在本实施例中，角α优选为30度左右，角β优选为15度左右。

在本发明第二实施例中，装置20(未示出)用于制造具有相同直径的胎缘座的轮胎。在这种情况中，鼓200具有相同高度及相同过渡半径的肩部230a和230b。也就是说，高度Ha等于Hb，半径Ra等于半径Rb。此外，该装置20包括具有相同α和β角的托举凸耳。

下面将详细描述用例如本发明第一实施例的典型装置10所制造的轮胎胎体的组装过程。该轮胎胎体包括一个内层合成件、一个帘线径向加强胎体层、一对胎缘和在各胎缘上的至少一个胎缘加强件，其中胎缘用于将轮胎与安装轮辋相接合且该胎缘具有不同的胎缘座直径。更具体地说，该轮胎胎体具有一个胎缘结构，其中胎体层的横向端部形成了一个折边，从而使该弯折端部穿过胎体层和胎缘加强件之间。本领域技术人员可以认识到装置10、装置20以及这里描述的加工过程都可以应用在各种轮胎结构上，比如具有附加轮胎部件或者具有较少轮胎部件的轮胎结构，而不限制于这种径向胎体轮胎。此外，这种过程和装置既可以采用两阶段步骤也可以采用单阶段步骤来实施，后者可生产出一完整的轮胎，包括胎壁部件、胎冠加强件以及胎冠带。

图8-a到图8-g用示意性的局部轴向剖面图表示出了根据本发明第一实施例轮胎的组装过程的几个步骤，其中装置10被设计用于构造具有不等胎缘座直径的轮胎。加工根据本发明第二实施例轮胎的操作过程很容易从前面第一实施例推导得出。包括该装置的实际物体用与图4所示的以及装置10相同的附图标记指代。构造轮胎胎体所需的轮胎部件用大写字母表示。特定的轮胎设计可采用更多或更少的轮胎部件，这不脱离本发明的保护范围。附图介绍了装置10右侧部分的组装步骤。左侧组装过程的步骤也是相同的，因而在此不进行描述和图示。

根据图8-a，通过将主接收面101径向定位在一个大致等于辅助接收面151的径向位置上，将鼓100设在其第一工作位置上。侧部组件150被定位在轴向延伸的最内侧并靠近肩部130a。在这种构形中，主接收面和辅助接收面通过一个刚性面为所要铺设产品的整个宽度提供连续支撑。图8-b表示该装置在首先铺设完一层用于内层合成件的橡胶之后的状态。该内层合成件IL包括一个内层的预合成组件和一个轮辋保护橡胶，为了加工效率该轮辋保护橡胶作为一单独产品进行铺设。然而，这里所用的“内层合成件”可以应用在一个单一橡胶层或者多个产品的合成层上。然后胎体层CL铺设在该内层合成件IL之上。胎体层的横向端部CL’与内层合成件及保护层端部重叠且由侧部组件150及翻卷囊180的轴向外表面支撑。未固化橡胶很容易被拉伸或弯曲成所需形状。这种结构布置消除了鼓肩部区域支撑面上的缝隙。这种改进有助于产品的更精确定位，并减少不必要的拉伸或弯曲。

现在，操作者开始进行在胎体层上定位成型橡胶部PRS的关键步骤。该橡胶部PRS通过挤出被制备成一个预定的截面形状或轮廓，并在其未固化状态下就被放置在胎体上。在图8-c中，该橡胶部PRS防止在胎体层CL的辅助接收面151径向外侧的部分上，并与横向凸起136a轴向相邻。这里，可明显看出本发明的另一个优点。橡胶部PRS的准确定位可以固定轮胎胎体的工作宽度，这对于胎体层弯折部分的准确成型是至关重要的。从图8-c中可明显看出，橡胶部PRS的位置通过两种方式来变得很精确：在径向方向上通过刚性的辅助接收面151，在轴向方向上通过设置一较宽的圆柱面来使得PRS可在鼓上能被精确引导。

根据图8-d，翻卷囊180现已充气，其外表面举起胎体端部CL’并绕着橡胶部PRS转动该端部CL’以完成胎体的弯折。在弯折胎体的过程中保持真空，从而使橡胶部PRS基本保持不动。然后使囊180放气。在这个步骤中优选施加外部压力来使胎体弯边滚动，并将胎体端部CL’完全黏附在胎体层CL上。

下面，在图8-e中，解除真空抑制，且侧部组件150开始轴向向外移动到至少一个收缩位置上，使弯边可以搁置在侧部组件的轴向内侧边缘上，从而为鼓100开始膨胀提供径向间隙。在图8-f中，侧部组件150收缩，鼓段120膨胀到其最大径向位置上。在该结构位置上，鼓100已膨胀了一个至少等于右肩部高度Ha的径向距离。当鼓径向膨胀时，已被弯折成包围橡胶部PRS的胎体CL的端部抑制径向膨胀。这种抑制帮助胎体层CL定形或成型为肩部130a的外部形状。图8-f也显示当胎体层成型为鼓肩部130a形状时该橡胶部PRS如何被轴向向内拉动。

下面的组装步骤次序取决于胎缘加强线BRW和胎缘填充物BF是一个整体的合成件还是分开的部件。首先，当组装过程采用一个单一步骤来设置一合成胎缘部件时，该装置10就采用一个鼓段125a或125b，其具有如图5所示的倾斜横向凸起。在成型步骤之后，该胎缘合成件通过一个外部支架(未示出)向内移动，该外部支架也保证该胎缘合成件与鼓100同心。该胎缘合成件轴向移动直到其接触胎体层的折叠端部CL’为止，现在该折叠端部顶在鼓肩部130a上。在其最终位置上，如图8-f所示，该胎缘合成件在一个大致表面的区域上接触胎体层，从而保证该产品良好的未硫化粘结。

第二，当组装过程采用分开的步骤来设置胎缘加强线BRW和胎缘填充物BF时，该装置10可采用如图6所示的鼓段钩形鼻部。在成型步骤完成之前，胎缘加强线BRW通过一外部支架向内移动，该外部支架也保证该胎缘合成件与鼓100同心。参见图9-a，该外部支架将该胎缘加强线轴向定位在一个与凹面半径Rc中心C一致的位置上，对应于成品轮胎的胎缘加强线的所需最终位置。胎缘加强线随着鼓的膨胀而轴向靠近的顺序对于保证该胎缘加强线在该橡胶部PRS发生径向膨胀之前能够轴向穿到橡胶部PRS内部是至关重要的。如果该顺序不正确，橡胶部PRS可能会干涉胎缘加强线的轴向通道。当鼓段125a完全径向膨胀时，辅助接收面136a的凹面使胎缘加强线BRW可以进行正确且精准的轴向延伸。随后，将胎缘填充物BF放置在胎缘加强线上并与鼓肩部130a接触。

图9a至图9-c示出了放置胎缘加强线BRW的一个优选方法。在该方法中，外部支架的移动与鼓段120的径向膨胀同步进行。同时进行这两个移动，从而使胎缘加强线BRW只接触胎体弯折端CL’，并且这种接触使得两个部件之间的相对移动最小，特别是避免了两个部件之间的滑动接触。在图9-a中，外部支架轴向向内移动到橡胶部PRS的轴向内侧。随后，如图9-b所示，鼓段120开始径向膨胀，同时外部支架继续轴向向内移动。如图9-b进一步所示的，加强线BRW在紧挨着橡胶部PRS内侧的一个点上与胎体弯折端CL’接触。继续同时进行外部支架移动以及鼓段径向移动，直到加强线BRW到达其最终位置为止，如图9-c所示。正如可从图9-c看到的，代表胎缘加强线BRW中心的虚线与鼓段125a的凹面半径中心C一致。在该位置上，胎体的折叠端定位在鼓段125a的钩状部分上，并且主要被加强线BRW夹住固定。外部支架与鼓段膨胀的同步移动可以通过本领域技术人员公知的机械或电子装置来实现。

图8-f和图8-g示出了橡胶部分PRS膨胀以及完成胎缘成形的步骤。托举凸耳部190a径向膨胀，直到其锥部接触轮胎产品为止。当该凸耳部继续径向移动时，包住橡胶部PRS的胎体折叠端CL’径向膨胀并转动。在完全径向膨胀位置上，托举凸耳部完成其两个作用：第一，给轮胎产品施加一主要压力以保证胎缘部件能够很好地进行粘结；第二，提供一个围绕胎缘并定形胎缘的刚性表面。该定形效果可以很容易地从图8-g所示结构中看出。

为了完成该胎体构造循环，鼓段120和托举凸耳部190a完全缩回，从而将鼓100定位在设定位置上以进行新的循环。在该位置上，很容易从鼓上取下成品胎体。

可以理解本发明包括根据这里所述的轮胎装置实施例作出的各种改型，其也在所附权利要求及其等效物所确定的本发明保护范围内。

Claims (23)

1.一种轮胎制造装置，包括：

一个机架和一个可绕所述机架至少一个轴转动的主轴；

一个与所述主轴同轴固定并能与所述主轴一同转动的制造鼓，所述制造鼓包括多个鼓段和一个用于在多个特定径向位置上径向定位所述鼓段外表面的装置，从而使所述鼓段的外表面可构成一个大致圆柱形主接收表面的一部分；

与所述主轴同轴连接并固定其上以随之转动的至少一个左侧部组件和右侧部组件，每个所述侧部组件定位在所述鼓各横向侧旁边，各所述侧部组件包括一个鼻部凸耳、一个操作轮胎部件的装置以及一个相对于所述鼓轴向定位所述侧部组件的装置，从而使所述侧部组件的径向外表面构成一个大致圆柱形的辅助接收面，且其中所述辅助接收面和所述主接收面构成了一个大致连续的圆柱形接收面，当所述侧部组件定位在其轴向延伸的最内侧位置上时，该大致连续的圆柱形接收面可支撑所要组装的轮胎产品的轴向宽度。

2.根据权利要求1所述的轮胎制造装置，其特征在于各所述鼓段还包括：

位于所述鼓段各横向边缘处的左右肩部，各肩部具有一个垂直高度和一个连接所述主接收面和所述肩部外表面的过渡半径，

所述肩部的径向最内侧部分横向延伸以构成一个左右侧横向突起，其中所述突起的外表面构成接收所要组装的轮胎产品的辅助接收面的至少一部分，和

所述主接收面具有一个大于所述辅助接收面外径的外径。

3.根据权利要求2所述的轮胎制造装置，其特征在于所述辅助支撑面的轴向最外端具有一个相对于所述装置水平轴线向下倾斜的斜面。

4.根据权利要求2所述的轮胎制造装置，其特征在于所述辅助支撑面具有一个相对于所述装置水平轴线的凹面半径。

5.根据权利要求4所述的轮胎制造装置，其特征在于所述凹面直径大约在6mm到10mm之间。

6.根据权利要求1所述的轮胎制造装置，其特征在于所述鼻部凸耳的宽度大约在30mm到50mm之间。

7.根据权利要求2所述的轮胎制造装置，其特征在于所述右肩部高度大于所述左肩部的高度。

8.根据权利要求2所述的轮胎制造装置，其特征在于所述右肩部高度大约在20mm到24mm之间，所述左肩部高度大约在10mm到14mm之间。

9.根据权利要求2所述的轮胎制造装置，其特征在于各所述肩部的过渡半径与所述肩部高度成比例。

10.根据权利要求2所述的轮胎制造装置，其特征在于各所述肩部的所述过渡半径大约在6mm到31mm之间。

11.根据权利要求10所述的轮胎制造装置，其特征在于所述右肩部过渡半径约为17mm，所述左肩部过渡半径约为12mm。

12.根据权利要求1所述的轮胎制造装置，其特征在于还包括多个位于所述左右横向突起旁边的托举凸耳部和一个在多个特定径向位置上径向定位所述托举凸耳部的装置。

13.根据权利要求12所述的轮胎制造装置，其特征在于与所述托举凸耳部轴向内表面相切的切线以一个外开度角相对于所述鼓的垂直中心线倾斜。

14.根据权利要求12所述的轮胎制造装置，其特征在于右侧多个托举凸耳的所述切线以一个约在20度到35度之间的外开度角倾斜，左侧多个托举凸耳的所述切线以一个约在10度到25度之间的外开度角倾斜。

15.根据权利要求1所述的轮胎制造装置，其特征在于定位所述鼓段的所述装置包括：

一个同轴固定在所述主轴上并随之转动的内环形基座，所述基座可相对于所述主轴在轴向上进行位置调节；

多个固定在所述主轴上并随之转动的外基座段，且可相对所述内基座自由的径向移动，各所述外基座段与所述鼓段之一相连；

一个插在所述内基座与所述外基座段之间的可径向膨胀充气囊。

16.根据权利要求1所述的轮胎制造装置，其特征在于所述鼓段还包括一右半段、一左半段和一接触所述半段并与所述半段中间部分交叠的板条，每个所述半段都具有一个肩部且所述肩部轴向伸出以构成一个横向突起，从而使所述半段及所述板条的外表面构成所述主接收面的一部分。

17.根据权利要求1所述的轮胎制造装置，其特征在于轴向定位所述侧部组件的所述装置是多个固定在所述主轴上的气动致动器。

18.一种制造轮胎的组装过程，包括以下步骤：

提供一个鼓，其具有一用于接收所要组装产品的大致圆柱形主接收面，所述主接收面径向可移动，所述鼓包括轴向位于所述主接收面横向边缘上的左右肩部，且所述肩部以横向突起的形式轴向伸出，所述装置还包括至少一个左侧部组件和右侧部组件，其中各侧部组件具有一个鼻部凸耳和一大致圆柱形的辅助接收面；

-在多个大致等于所述辅助接收面的径向位置上径向定位所述主接收面，并将所述辅助接收面轴向定位在紧挨着所述主接收面的位置处，以形成一个大致连续的接收面；

将一内层合成件放置在所述主接收面和所述左右辅助接收面上；

将一胎体加强件放置在所述内层合成件上；

将一未固化橡胶部放置在所述胎体加强件上的所述鼻部凸耳径向外侧的轴向位置上；

围绕所述未固化橡胶部折叠所述内层合成件和所述胎体加强件，从而使所述未固化橡胶部的方位保持大致不变；

将所述侧部组件轴向向外移动到至少使所述弯折部分搁置在所述侧部组件的轴向内侧边缘上的位置上；

径向膨胀所述主接收面一个至少等于所述右肩部高度的距离；

将一胎缘加强件放置在所述弯折部分上，使其轴向位于未固化橡胶部所在的内侧；

将一胎缘填充部放置在所述胎缘加强件上；

膨胀所述未固化橡胶部。

19.根据权利要求18所述的制造轮胎的组装过程，其特征在于：致动一个作用在所铺设产品上的抑制装置的步骤在放置所述胎体加强件的步骤之前进行。

20.根据权利要求19所述的制造轮胎的组装过程，其特征在于：释放作用在所铺设产品上的抑制装置的步骤在向外移动所述侧部的步骤之前进行。

21.根据权利要求18所述的制造轮胎的组装过程，其特征在于将放置所述胎缘加强件和放置所述胎缘填充部的步骤合并为放置一个胎缘合成件的单一步骤。

22.根据权利要求18所述的制造轮胎的组装过程，其特征在于径向膨胀所述主接收面的步骤和放置所述胎缘加强线的步骤还包括以下子步骤：

在所述橡胶部进行主要径向膨胀之前将所述胎缘加强件轴向移动到所述橡胶部内侧，

径向膨胀所述主接收面，同时轴向移动所述胎缘加强线，以在所述胎缘加强线与所述胎体端部折边之间建立连接，

继续同时进行径向膨胀和轴向移动，直到所述胎缘加强线带动所述胎体端部折边接触所述肩部突起。

23.根据权利要求18所述的制造轮胎的组装过程，其特征在于膨胀所述橡胶部的步骤还包括径向膨胀所述托举凸耳部的步骤，从而使所述橡胶部径向膨胀且使所述胎体层接触粘合所述胎缘加强件和所述胎缘填充部。

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