专利名称：充气轮胎的制法及其制造设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种轮胎的制法及制造设备，特别是关于一种充气轮胎的制法及其制造设备。
背景技术：
为适应社会的多元化发展，各种交通或运输工具也孕育而生，例如手推车、滑板车、婴儿车、电动代步车、脚踏车、摩托车、汽车，甚至重型的拖板车、吊车等各种车辆不胜枚举。不论交通或运输用途的各种车辆，目前均脱离不了使用轮胎，也因此发展用于满足不同应用的各种轮胎，他们大致分为充气轮胎与发泡轮胎两种，前者适用于重负载及操控稳定性要求较高的车辆，后者则以轻负载的应用为主。
发泡轮胎是在橡胶外胎内部填充发泡材料构成的，该发泡材料经膨胀发泡后充满并结合于外胎内部的容置室中。由于发泡轮胎是利用内部的发泡材料提供缓冲与支撑效果，即使被异物穿刺也没有漏气的问题，因此可确保使用的安全性。
目前制造上述发泡轮胎较为先进的方法，是在外胎的容置室中注入适量的液态发泡材料后，将该外胎容置于一个由上模与下模盖合的模具中，借垂直连接于该模具中心的传动轴，使该外胎随着模具呈卧式旋转产生离心力，以此提供较为均匀的发泡密度。相关制造方法、制造设备、模具以及制成的发泡轮胎结构可见台湾公告第579327号、第562727号、第556656号及第491166号等发明或实用新型专利中。由于该法使用包括模具的制造设备，因此必须针对各种规格的轮胎分别开设模具，令制造成本昂贵；同时，由于橡胶材质的轮胎并非液态成型，因此外胎的重心难以控制在其轴心上，加上外胎容置在制造设备的模具中更不易定位于该传动轴，因此生产出的发泡轮胎的重心难以对正于轴心上，增加后续额外平衡校正的成本与不便。
充气轮胎可区分为无内胎轮胎以及有内胎两种，由于是在橡胶制的外胎或内胎中充气，可提供较好的缓冲与支撑效果，为了避免遭异物穿刺漏气导致的危险，因此相继开发多种密封剂或补胎剂，并广泛地应用在防止轮胎的漏气方面。
如日本申请编号为8-323875早期公开的专利中提出一种用来制造轮胎的方法，它是在外胎的内部结合内衬，形成一个袋状空间，并在该袋状空间中注入并填满密封剂。借由该密封剂的设置，当轮胎被异物刺破形成穿孔时，利用内外压差可使该密封剂自动填补穿孔，进而防止轮胎漏气。台湾公告第508319号发明专利虽提出一种充气轮胎及其制法，用于克服上述日本专利案的缺点，然而整体来说，这二个专利案均是结合内衬提供的袋状空间实现防止漏气，此法不仅导致轮胎制造上的复杂与困难，且会造成轮胎重心的不平衡，后续仍需要额外进行平衡的校正。
台湾公告第580463号发明专利中提出一种粘度在25至35dPa.s范围、触变值在6.5至11范围内的密封剂，特别强调可通过振动改变它的均匀扩散，同样应用在上述轮胎的袋状空间中，并可适用在无内胎轮胎或轮胎的内胎中。然而，该专利案对于上述结合内衬造成的包括制造复杂与困难、轮胎重心不平衡等缺点没有任何的改善。
另外一种物理型密封剂(补胎剂)是预先涂布在轮胎内缘，同样是利用内外压差提供自动填补穿孔的功能，如美国专利第3,881,537号、第3,881,943号、第4,713,114号、第4,776,888号以及第5,26,958号中均提及此类轮胎密封剂。而且，最新的密封剂形式是以不发泡的两种液体PU胶混合进行化学反应形成粘稠状态，可避免轮胎非运行状态的流动问题，这是目前最适于应用在充气轮胎中的密封剂。然而，这种密封剂与该美国专利案均同样存在一个尚未克服的问题，即这些密封剂如何均匀化地形成在轮胎内缘的技术。
目前一般的制法是利用例如上述台湾公告第579327号、第562727号发明专利中的技术，将外胎容置在一个由上模与下模盖合的模具中，并通过垂直连接在该模具中心的传动轴，且同时注入密封剂进行化学反应，形成粘稠状态的密封剂，使该外胎随着模具呈卧式旋转产生离心力，提供较为均匀化的分布效果。然而，运用这种方法必须针对各种规格的轮胎分别开设模具，造成制造成本昂贵且设备复杂；同时，由于橡胶制的外胎并非液态成型，因此外胎的重心本就难以控制在轴心上，再加上外胎容置在制造设备的模具中更不易定位在该传动轴，因此生产出轮胎的重心均难以对正在轴心上，同样也增加了后续额外平衡校正的成本与不便。
因此，如何开发一种能够将上述粘稠状态的密封剂形成在轮胎内缘的方法，解决现有技术制造成本昂贵、设备复杂、需要额外平衡校正等缺点的充气轮胎制造技术，是目前急待解决的课题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种能够使轮胎的重心对正在轴心上的充气轮胎的制法及其制造设备。
本发明的另一目的在于提供一种生产出的轮胎不需要进行额外平衡校正的充气轮胎的制法及其制造设备。
本发明的还一目的在于提供一种适用于制造不同规格充气轮胎的充气轮胎的制法及其制造设备。
本发明的又一目的在于提供一种能够降低制造成本与简化制造设备的充气轮胎的制法及其制造设备。
为达上述以及其它目的，本发明提供一种充气轮胎的制法，用于在轮胎内缘形成密封剂，该制法包括直立且定位滚动该轮胎，产生离心力；在该轮胎内缘注入密封剂；以及；持续高速滚动该轮胎，直到该密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘为止。
上述滚动该轮胎的转速介于每分钟1300转至2300转之间。该转速最佳是每分钟1800转。另外，该密封剂是以不发泡的两种液态PU胶混合而成的。该直立且定位滚动该轮胎的步骤是利用至少包括滚动装置、定位装置与驱动装置构成的制造设备完成的。
本发明还提供一种实现上述制法的制造设备，该充气轮胎的制造设备，用于定位滚动轮胎，密封剂可形成在轮胎内缘，该制造设备包括滚动装置，至少具有相互平行间隔设置的第一滚轮与第二滚轮，用于直立跨设至少一个轮胎；定位装置，位于该滚动装置上方，提供该轮胎的侧向定位；以及驱动装置，位于该滚动装置一侧，驱动该滚动装置中的一个滚轮旋转，令该轮胎定位滚动。
上述制造设备中还可包括用于固设该滚动装置、定位装置与该驱动装置的底座。另外该底座一侧还可包括一侧罩，用于遮蔽该滚动装置与该驱动装置的外侧。
该滚动装置还包括一对平行设置的滑轨，且该第一滚轮、第二滚轮是可活动地结合在该滑轨，供调整该第一滚轮与该第二滚轮的间距。该第一滚轮及第二滚轮的两端各轴接在一轴承座，该第一滚轮两端的轴承座固接在该滑轨一端，该第二滚轮两端的轴承座则是可活动地结合在该滑轨，且该驱动装置驱动该第一滚轮旋转。该第一滚轮的一端突出于该轴承座且具有例如皮带轮的连接部，供该驱动装置连接驱动。
该驱动装置可以是马达，且该马达是通过皮带连接在该第一滚轮。该驱动装置还包括用于激活及关闭该马达运转的激活器。
该定位装置包括支架及多个定位件，各定位件是可活动地结合在该支架，且任意两个相邻的定位件可对应靠设在该轮胎两侧，提供该轮胎的侧向定位。各定位件相互平行且直立地结合在该支架。该定位件可包括轴接在底端的滚动组件，借该滚动组件的滚动接触在该轮胎侧面。
上述该支架具有平行于该第一滚轮的轨道供多个定位件结合，使任意两个定位件可对应该轨道活动调整间距，其中该轨道例如是长条形的开孔。该定位件借由结合组件结合在该轨道；该定位件顶端具有螺孔，该结合组件是一螺栓。
该支架包括用于结合多个定位件的水平部及两个结合于该水平部两端的垂直部，且该水平部可对应于两个垂直部上、下调整高度。该两个垂直部具有例如长条形开孔的轨道供该水平部两端结合，使该水平部可对应于该轨道上、下调整高度。该定位件两端各设有一滑块，可滑动地结合在该轨道。
另外，还可增设悬吊在定位装置上方的注射管，用于将密封剂注入轮胎内缘。
综上所述，本发明的充气轮胎的制法及其制造设备通过直立且定位滚动该轮胎以产生离心力，使注入该轮胎内缘的密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘，使轮胎的重心对正于轴心上。由于本发明可使密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘，因此不论橡胶制轮胎的重心准确与否，均可利用呈离心分布的密封剂修正该轮胎的整体重心自动对正在轴心上，使生产出的轮胎不需要额外进行平衡校正，降低了制造成本。再有，由于本发明不使用模具的制造技术，仅应用如上所述包括滚动装置、定位装置与驱动装置构成的制造设备，因此相对可简化制造设备与降低设备成本，并可适用于制造不同规格的充气轮胎。因此，本发明已解决现有技术的种种缺点，并可以增进上述多种实质功效以及具有高度的产业利用价值。
图1是本发明充气轮胎制造设备的立体图；图2是本发明充气轮胎制造设备的构造分解示意图；图3是本发明充气轮胎制造设备的升降调整状态参考示意图；图4是本发明充气轮胎制造设备的使用状态参考示意图。
具体实施例方式
实施例本发明的充气轮胎的制法，用于在轮胎内缘形成密封剂，此处的密封剂是例如上述以不发泡的两种液态的PU胶混合进行化学反应，可在轮胎内缘形成粘稠状态的密封剂。由于该密封剂并非本发明的内容，且本发明旨在提供在气轮胎内形成该密封剂的制法及其制造设备，因此不对该密封剂的组成进行说明。
该充气轮胎的制法是，首先以直立且定位(定点)的方式滚动该轮胎以产生离心力，接着在该轮胎内缘注入该密封剂进行化学反应，在密封剂进行化学反应过程中持续高速滚动该轮胎，直到该密封剂按照轮胎的转动轴心离心分布并形成在该轮胎内缘，形成粘稠状态为止。在本实施例中，滚动该轮胎的转速介于每分钟1300转(rpm)至2300转之间，例如每分钟1800转左右。为了实现该直立且定位滚动轮胎的步骤，本发明还提供一种充气轮胎的制造设备。
请参阅图1及图2，它是本发明的充气轮胎的制造设备，用于定位滚动轮胎，供密封剂形成在轮胎内缘，该制造设备包括滚动装置1、定位装置2以及驱动装置3。该滚动装置1至少具有相互平行间隔设置的第一滚轮11与第二滚轮13，直立跨设至少一个轮胎；该定位装置2位于该滚动装置1上方，提供该轮胎的侧向定位；该驱动装置3位于该滚动装置1一侧，驱动该滚动装置1的其中一个滚轮(例如第一滚轮11)旋转。
该滚动装置1，除了具有相互平行间隔设置的第一滚轮11与第二滚轮13之外，还包括一对平行设置的滑轨15，且两个平行的滑轨15固设在底座17上，该第一滚轮11、第二滚轮13则是可活动地结合在该滑轨15，供调整该第一滚轮11与该第二滚轮13的间距。为了调整该间距，该第一滚轮11及第二滚轮13的两端各轴接在轴承座111、131上，该第一滚轮11两端的轴承111座固接在该滑轨15的一端，该第二滚轮13两端的轴承座131则借由例如螺栓的螺锁，可活动地结合在该滑轨15。此外，该第一滚轮11的一端突出于该轴承座111、且具有例如皮带轮的连接部113，供该驱动装置3连接驱动。另在该底座17对应该连接部113的一侧还包括侧罩19，用于遮蔽该滚动装置1与该驱动装置2的外侧，防止异物的干扰。
该定位装置2包括支架23及多个定位件21，各定位件21相互平行且直立可活动地结合在该支架23上，且任意两个相邻的定位件21可供对应靠设在轮胎两侧，提供轮胎的侧向定位。另外该定位件21包括轴接在底端例如轴承的滚动组件211，借该滚动组件211的滚动接触在轮胎侧面。
上述该支架23具有平行于该第一滚轮11的轨道2311供多个定位件21结合，使任意两个定位件21可对应该轨道2311的活动调整间距。在本实施例中，该轨道2311例如是长条形的开孔，该定位件21的顶端设有螺孔213，并借由例如螺栓的结合组件215搭配垫圈217，将定位件21结合在该轨道2311。
上述支架23包括用于结合多个定位件21的水平部231以及两个结合在该水平部231两端的垂直部233，且该水平部231可对应两个垂直部233上、下调整高度。该水平部31上形成上述轨道2311供结合定位件21，且两端各设有滑块2313；该二个垂直部233具有例如长条形开孔的轨道2331，供该水平部231的滑块2313可滑动地结合，使该水平部231可对应该垂直部233的轨道2331上、下调整高度。在本实施例中，该滑块2313与该轨道2331的结合可借由螺栓与螺帽的搭配实现，也可附加设置例如耐磨垫片，防止调整或震动造成的磨损。此外，在本实施例中，该定位装置2借由该支架23的两个垂直部233底端结合在滑轨15上进行固定，但是应了解的是，该两个垂直部233的底端也可固设在底座17上，并非以本实施例为限。
该驱动装置3例如是设置在底座17上的马达，且该马达的驱动装置3是通过皮带31连接在该第一滚轮11的皮带轮113。此外，该驱动装置3还包括用于激活及关闭的激活器33。
由上述实施例可知，本发明充气轮胎的制造设备至少用于直立且定位滚动轮胎，此外，还可如图3所示，利用该第二滚轮13相对于第一滚轮11的间距调整、水平部231相对于垂直部233的高度调整以及多个定位件21相互间的间距调整，进而适用于不同规格的充气轮胎。
如图4所示，本发明充气轮胎的制造设备在实际应用时，是以该滚动装置1的第一滚轮11与第二滚轮13之间供直立跨设至少一个轮胎4，位于上方的定位装置2则借由多个定位件21抵靠在该轮胎4的两侧，提供该轮胎4的侧向定位。借由例如马达的驱动装置3通过皮带31驱动该第一滚轮11旋转，例如每分钟1800转左右，令该轮胎4直立跨设在该第一滚轮11与第二滚轮13间定位(定点)高速滚动。
由于本发明的制法及制造设备提供该轮胎4的直立定位滚动，是模拟轮胎4的运行状态，但又不用转轴固定。因此，轮胎4在定位高速滚动时，会按照自然形成的转动轴心产生向外的离心力，此时在该轮胎4内缘注入密封剂进行化学反应，在密封剂进行化学反应过程中仍持续高速滚动该轮胎4，直到该密封剂按照轮胎4的转动轴心离心力分布形成在该轮胎4内缘，并形成粘稠状态为止。注入密封剂的方式可采用人工注入的方式，也可如图4所示借由悬吊在定位装置2上方的注射管5，通过例如空压机自动将密封剂注入在轮胎4内缘。
承前所述，由于轮胎4是按照其外圆表面定位滚动在第一滚轮11与第二滚轮13之间，将自然形成对应于其外圆表面的转动轴心，因此不论橡胶轮胎的重心准确与否，均可利用呈离心分布的密封剂自动修正该轮胎的整体重心自动对正在轴心上，使制造出的轮胎不需要额外进行平衡校正，可以克服现有技术需要额外进行平衡校正的缺点，降低了制造成本。
再有由于本发明不使用模具的制造技术，仅需应用如上述包括滚动装置1、定位装置2与驱动装置3构成的制造设备，因此相对可简化制造设备与降低设备成本。又本发明提供了适应轮胎规格进行调整的设计，例如用于较大规格的轮胎时，可对应调宽该第一滚轮11与第二滚轮13的间距，并升高该水平段231，使多个定位件21随之上升，同时调宽多个定位件21的相互间距，即可适用于较大规格的轮胎，无须如常用技术那样更换模具，因此特别适用于制造不同规格的充气轮胎，并且可大幅降低设备成本。
虽然本实施例是以特定构造说明上述适应轮胎规格不同的调整设计，但是可达到上述升降与间距调整简易构造的变化，均适用于本发明的技术。例如活动的结合方式也可通过扣具或插销等组件完成，升降或间距调整的滑动也可通过其它的凹凸结构配合，例如凹槽与凸块、鸠尾槽与鸠尾块等达到，不以上述实施例为限。
综上所述本发明提出的充气轮胎的制法及其制造设备，主要是直立且定位滚动该轮胎产生离心力，使注入该轮胎内缘的密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘，使轮胎的重心对正在轴心上。由于本发明可提供密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘，因此不论橡胶制轮胎的重心准确与否，均可利用呈离心分布的密封剂，修正该轮胎的整体重心自动对正在轴心上，使制造出的轮胎不需要额外进行平衡校正，克服了现有技术需要额外进行平衡校正的缺点，降低了制造成本。再有由于本发明不使用模具的制造技术，仅需应用如上述包括滚动装置、定位装置与驱动装置构成的制造设备，因此可简化制造设备与降低设备成本，并可适用于不同规格的充气轮胎。由此可知，本发明解决了现有技术的种种缺点，并增进了上述多种实质功效以及具有高度产业的利用价值。
权利要求
1.一种充气轮胎的制造设备，用于定位滚动轮胎，供密封剂形成在轮胎内缘，其特征在于，该制造设备包括滚动装置，至少具有相互平行间隔设置的第一滚轮与第二滚轮，用于直立跨设至少一个轮胎；定位装置，位于该滚动装置上方，提供该轮胎的侧向定位；以及驱动装置，位于该滚动装置一侧，驱动该滚动装置中的一个滚轮旋转，令该轮胎定位滚动。
2.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，该设备还包括用于固设该滚动装置、定位装置与该驱动装置的底座。
3.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，该滚动装置还包括一对平行设置的滑轨，且该第一滚轮、第二滚轮是可活动地结合在该滑轨，供调整该第一滚轮与该第二滚轮的间距。
4.如权利要求3所述的制造设备，其特征在于，该第一滚轮及第二滚轮的两端各轴接在一个轴承座，该第一滚轮两端的轴承座固接在该滑轨的一端，该第二滚轮两端的轴承座则是可活动地结合在该滑轨，且该驱动装置驱动该第一滚轮旋转。
5.如权利要求4所述的制造设备，其特征在于，该第一滚轮的一端突出于该轴承座且具有一个连接部，供该驱动装置连接驱动。
6.如权利要求5所述的制造设备，其特征在于，该连接部是皮带轮。
7.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，该驱动装置是马达。
8.如权利要求7所述的制造设备，其特征在于，该马达通过皮带连接于该第一滚轮。
9.如权利要求7所述的制造设备，其特征在于，该驱动装置还包括用于激活及关闭该马达运转的激活器。
10.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，该定位装置包括支架及多个定位件，各定位件是可活动地结合在该支架，且任意两个相邻的定位件可对应靠设在该轮胎两侧，提供该轮胎的侧向定位。
11.如权利要求10所述的制造设备，其特征在于，各定位件相互平行且直立地结合在该支架。
12.如权利要求11所述的制造设备，其特征在于，该定位件包括轴接在底端的滚动组件，借该滚动组件的滚动接触在该轮胎侧面。
13.如权利要求10所述的制造设备，其特征在于，该支架具有平行于该第一滚轮的轨道供多个定位件结合，使任意两个定位件可对应该轨道活动地调整间距。
14.如权利要求13所述的制造设备，其特征在于，该轨道是长条形的开孔。
15.如权利要求13所述的制造设备，其特征在于，该定位件借由结合组件结合在该轨道。
16.如权利要求15所述的制造设备，其特征在于，该定位件顶端具有一螺孔，该结合组件是螺栓。
17.如权利要求10所述的制造设备，其特征在于，该支架包括用于结合多个定位件的水平部以及两个结合于该水平部两端的垂直部，且该水平部可对应于两垂直部上、下调整高度。
18.如权利要求17所述的制造设备，其特征在于，该两垂直部具有一轨道供该水平部两端结合，使该水平部可对应于该轨道上、下调整高度。
19.如权利要求18所述的制造设备，其特征在于，该轨道是长条形的开孔。
20.如权利要求18所述的制造设备，其特征在于，该定位件两端各设有一滑块，可滑动地结合在该轨道。
21.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，该设备还包括悬吊在定位装置上方的注射管，用于将密封剂注入轮胎内缘。
22.一种充气轮胎的制法，在轮胎内缘形成密封剂，其特征在于，该制法包括直立且定位滚动该轮胎，产生离心力；在该轮胎内缘注入密封剂；以及；持续高速滚动该轮胎，直到该密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘为止。
23.如权利要求22所述的制法，其特征在于，滚动该轮胎的转速介于每分钟1300转至2300转之间。
24.如权利要求23所述的制法，其特征在于，该转速是每分钟1800转。
25.如权利要求22所述的制法，其特征在于，它是利用本发明权利要求1所述的制造设备，直立且定位滚动该轮胎。
26.如权利要求22所述的制法，其特征在于，该密封剂是以不发泡的两种液态PU胶混合而成的。
全文摘要
一种充气轮胎的制法及其制造设备，用于在轮胎内缘形成密封剂，该制造设备包括滚动装置，至少具有相互平行间隔设置的第一滚轮与第二滚轮，用于直立跨设至少一个轮胎；定位装置，位于该滚动装置上方，提供该轮胎的侧向定位；以及驱动装置，位于该滚动装置一侧，驱动该滚动装置中的一个滚轮旋转，令该轮胎定位滚动；本发明可使密封剂按照轮胎转动轴心的离心力分布形成在该轮胎内缘，生产出的轮胎不需要额外进行平衡校正，降低了制造成本，可适用于制造不同规格的充气轮胎，因此本发明解决了现有技术的种种缺点，并可以增进上述多种实质功效以及具有高度的产业利用价值。
文档编号B29D30/08GK1810495SQ20051000513
公开日2006年8月2日 申请日期2005年1月28日 优先权日2005年1月28日
发明者黄淑如 申请人:黄淑如