专利名称：用于轮胎修理的深度标记工具的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及为了修理而预制轮胎的方法和装置。更具体地，该发明涉及用于为了施加轮胎补片而预制轮胎的方法和装置。
背景技术：
众所周知使用轮胎补片修理轮胎的损坏部分。也已知轮胎补片可以形成各种形状和尺寸中的任何一种。在为了接收轮胎补片而预制轮胎中，预制轮胎的相应表面以改善补片附着和布置。在某些情况下，简单地清洁和/或糙化该表面。在其它情况下，期望从轮胎去除足够的材料以形成用于接收轮胎补片的凹陷区域。该区域被称为补片接收区域。在为了形成补片接收区域而去除材料中，常常期望控制材料的去除以保证获得特定深度。例如，可能期望保证去除过程不损坏任何加强件(即，织物、帘线、绞线等)。此外，可能期望到达特定深度以暴露某个层或材料，或者另外简单地到达任何其它期望深度。目前在根据手动方法形成补片接收区域时，操作者自由地使用无约束的打磨工具从轮胎去除材料。在执行这样的操作中，操作者不仅必须沿着表面在所有方向上控制工具的位置，而且必须监视这样的材料的继续去除以获得期望深度。当操作者中断去除过程以确定当前深度是否已到达或还未超出期望(即，目标)深度时，该过程可能变成重复过程。因此，需要为了手动操作而更好地控制轮胎的补片接收区域的形成。
发明内容
本发明的特定实施例包括用于为了接收轮胎补片而预制轮胎表面的方法和装置。该方法的特定实施例包括选择用于在期望轮胎表面内和轮胎补片施加区域内形成一个或多个深度标记孔口的期望深度标记型板的步骤，一个或多个深度标记孔口的每一个具有的期望深度对应于补片接收区域的期望深度，型板具有延伸贯穿型板的厚度的一个或多个开口，一个或多个开口对应于将形成于轮胎中的一个或多个标记孔口。另外的步骤可以包括选择与动力工具一起使用的材料去除元件，去除元件能够使用深度标记型板在轮胎表面中形成深度标记孔口。另外的步骤可以包括抵靠期望轮胎表面施加型板并且通过将材料去除元件插入型板中的一个或多个开口的每一个中在胎面内形成一个或多个深度标记孔口，该元件可旋转地附连到动力工具并且去除轮胎材料到达每个孔口的期望深度；从轮胎表面去除型板。附加步骤也可以包括去除补片接收区域内的剩余轮胎材料到达一个或多个孔口的近似深度。另一实施例包括一种型板，型板与动力工具一起使用以在轮胎表面中产生一个或多个深度标记孔口以帮助在轮胎内形成凹陷补片接收区域，型板包括:主体，主体具有顶表面、在顶表面和底表面之间延伸的期望厚度和包含厚度的周边，周边形成期望形状，形状大体上匹配期望轮胎补片的形状；以及延伸贯穿主体的厚度的多个开口。从本发明的特定实施例的以下更详细描述将显而易见本发明的前述和其它目的、特征和优点，如附图中所示，其中相似的附图标记表示本发明的相似部分。
图1是根据本发明的特定实施例的用于在轮胎中形成深度标记孔口的深度标记型板的透视图，孔口具有的目标深度对应于轮胎补片接收区域的期望深度。图2是如图1中所示的深度标记型板的俯视图。图3是根据本发明的特定实施例的图1中所示的深度标记型板的仰视图，其中底
表面被纹理化。图4是根据本发明的特定实施例的正施加到轮胎的内表面的深度标记型板的透视图。图5是从图4的胎圈区域观察的深度标记型板的端视图。图6是从图4的胎面区域观察的深度标记型板的端视图。图7是根据本发明的特定实施例的图4的深度标记型板和轮胎7的横截面图，正使用旋转式动力工具在轮胎中形成槽状深度标记孔口，同时接合深度标记型板。图8A是沿着图7中的线8-8获得的在轮胎中形成槽状深度标记孔口的动力工具的横截面图。图8B是图8A中所示的深度标记工具的备选实施例的横截面图，其中每个导向器或套圈包括沿着导向器的接合表面间隔开的一对环形延伸部。图9是包含根据本发明的特定实施例形成的多个槽状深度标记孔口的补片施加区域的透视图。图10是具有根据本发明的特定实施例在其中形成的深度标记孔口的轮胎的截面图，其中正用材料去除工具去除在补片接收区域内剩余的材料到达根据本发明的特定实施例的深度标记孔口的深度。图11是轮胎和补片区域的透视图，其中已从补片接收区域去除剩余材料到达槽的近似深度，如图10中示例性所示，先前存在的槽的深度由虚线显示。图12是根据本发明的特定实施例的施加到图11中所示的补片接收区域的补片的横截面图。图13是根据本发明的特定实施例的深度标记型板和旋转式动力工具的透视图，其中型板中的多个开口是孔并且工具的材料去除元件具有与其进入的任何孔同轴的旋转轴线，材料去除元件适合于穿透所述孔以产生根据本发明的特定实施例的在旋转轴线的方向上的深度标记孔口。图14是根据本发明的特定实施例的深度标记型板的透视图，其中槽界定在每个端部。图15是根据本发明的特定实施例的具有梯形周边的深度标记型板的俯视图。图16是根据本发明的特定实施例的深度标记型板的俯视图，该深度标记型板包含在型板端部之间纵向延伸的多个槽状深度标记开口和在型板侧面之间横向延伸的多个槽状深度标记开口。图17是根据本发明的实施例的正通过用于固定型板的装置沿着轮胎保持的型板的部分横截面侧视图。图18是根据本发明的实施例的具有手柄的型板的透视图。
图19是根据本发明的实施例的沿着轮胎布置的深度去除型板的横截面图，其中材料去除工具正接合型板的外缘以去除围绕型板的周边的轮胎材料。
具体实施例方式本发明的特定实施例提供用于预制轮胎的表面以便接收轮胎补片的方法和装置，所述表面在本文中被称为轮胎补片区域或补片接收区域。众所周知例如当轮胎在轮胎操作期间损坏时可能期望修理或加强轮胎的特定区域。该损坏区域可能位于轮胎上的任何地方，例如在侧壁、肩部或胎面区域中。典型地，在接收补片之前预制待修补的区域以促进补片的附着。例如，可以用溶液和/或通过抛光或打磨操作清洁表面。对于特定补片，期望通过从表面去除足以形成具有期望深度的补片接收区域的材料而将补片凹进在轮胎表面中。一般而言，本发明的方法和装置涉及在轮胎表面内形成深度标记孔口以在补片接收区域的手动形成期间引导操作者，其中孔口延伸到轮胎中到达目标或期望深度。孔口深度可以选择成接近轮胎补片接收区域的期望深度。一旦形成深度标记，操作者然后能够去除围绕孔口的材料到达与相邻孔口的深度一致的深度以形成轮胎补片接收区域。这样的方法的特定实施例包括选择轮胎补片接收区域将在其中形成的沿着轮胎的轮胎表面的步骤。众所周知例如当轮胎在轮胎操作期间损坏时可能期望修理或加强轮胎的特定区域。该区域可能位于轮胎上的任何地方，例如侧壁、肩部或胎面区域。修理或加强可以包括将轮胎补片施加到期望区域。典型地，在接收补片之前预制该区域以促进补片的附着。例如，可以用溶液和/或通过抛光或打磨操作清洁表面。对于特定补片，期望通过从表面去除足以形成具有期望深度的补片接收区域的材料而将补片凹进在轮胎表面中。补片接收区域的深度可以从初始轮胎表面延伸恒定或可变深度。这样的方法的特定实施例包括选择用于在期望轮胎表面内和轮胎补片施加区域内形成一个或多个深度标记孔口的期望深度标记型板的步骤，一个或多个深度标记孔口的每一个具有的期望深度对应于补片接收区域的期望深度，型板具有延伸贯穿型板的厚度的一个或多个开口，一个或多个开口对应于将形成于轮胎中的一个或多个标记孔口。当材料去除元件在轮胎中形成一个或多个标记孔口时将提供延伸贯穿型板的厚度的一个或多个开口以控制材料去除元件。一个或多个开口可以形成槽以产生也形成槽的一个或多个标记孔口。一个或多个开口也可以形成孔以产生也形成孔的一个或多个标记孔口。一般而言限定补片接收区域的期望深度指示在每个标记孔口的控制深度和补片接收区域的期望深度之间可以有微小偏差。提供型板的厚度使得材料去除元件插入一个或多个开口的每一个中，随着材料去除元件完全延伸到型板内的每个开口中直到到达限位件而在轮胎中形成了具有期望深度的标记孔口。在特定实施例中，限位件是具有期望厚度或期望外径的间隔器或套圈以与型板的厚度结合控制材料去除元件延伸到轮胎中到达的深度。型板可以是挠性的并且由任何挠性材料形成以允许型板弯曲并且适合于轮胎中的一个或多个曲率。挠性材料包括聚合物、塑料、弹性体(天然或合成)乃至链接(chain-linked)金属。也可能形成大体上抵抗任何弯曲的刚性更大材料的型板，由此型板模制到意图施加型板的轮胎的一个或多个轮廓。尽管可以使用任何足够的材料，但是例子包括塑料和金属。应当理解当型板为刚性时，轮胎可以适合于可以形成弯曲表面的型板的底表面，代替型板适合于轮胎的表面。例如当使用不同材料的层、将一种或多种材料嵌入型板内、例如通过围绕内部材料模制材料构造型板时，或者当使用特定材料在特定位置增强或加强型板时(例如由更耐用和/或更耐磨材料形成顶表面或其一部分，而型板的剩余部分挠性更大)，型板也可以形成复合结构。型板可以进行模制、机械加工或以另外方式通过任何已知工艺形成。在特定实施例中，深度标记型板包括围绕一个或多个开口的外周边，型板的外周边大体上形成用于施加到轮胎补片接收区域的期望轮胎补片的形状。通过提供大体上根据补片成形的周边，型板开口用于促进补片接收区域内的标记孔口的形成。此外，操作者然后可以能够界定周边以形成限定轮胎的补片接收区域的外周边的边界标记。该周边可以由操作者用作导向器以限制他或她去除补片接收区域内的材料。应当理解型板的周边可以形成任何期望形状，例如包括:任何多边形，例如矩形、正方形或梯形；任何椭圆形，例如圆形和卵形；以及任何其它任意形状。这样的方法的特定实施例包括抵靠期望轮胎表面施加型板的步骤。为了在期望或意图区域中形成轮胎标记以形成补片接收区域，型板沿着期望轮胎表面施加或放置并且固定就位。固定必须将型板保持在任何期望位置，这可以由本领域的普通技术人员已知的任何方法实现，例如通过手动力(例如用手、通过使用手工具或手柄)、粘合剂或将型板夹紧或强力保持就位的任何手段。当用手固定时，操作者可以手动地强制型板抵靠轮胎表面。在特定实施例中，操作者可以使用从型板延伸的手柄部分。当使用粘合剂时，可以围绕型板的底部轮胎接合表面使用暂时粘合剂。当使用夹紧或强制装置时，这样的装置例如可以包括虎钳夹口、将型板夹紧在轮胎表面的内部和外部之间的夹子、从相对轮胎内表面延伸的装置或牵引型板抵靠轮胎表面的装置，例如当夹紧或强制装置延伸通过轮胎的损坏部分以接合轮胎外表面时。型板的底部轮胎接合表面可以被纹理化以在固定步骤期间更好地抵抗任何运动。施加纹理可以包括本领域普通技术人员已知的任何手段,并且例如可以包括施加纹理化带、施加砂纸、模制纹理或从底表面延伸的小突起或销、或为底表面涂覆任何已知的纹理化材料。底表面也可以由任何已知的手段糙化。这样的方法的特定实施例包括围绕深度标记型板的至少一部分在轮胎表面上形成标记以识别轮胎表面上的补片接收区域的步骤。该步骤有用于提供提示操作者补片接收区域的外周边的指示器。一旦标记，操作者然后可以使用标记作为导向器以限制材料的去除到达型板的标记周边内的材料。在特定实施例中，可以界定或标记整个周边或者可以仅仅界定或标记一个部分或多个部分。因此，另外的实施例包括通过跟踪深度标记型板的周边的至少一部分实现在轮胎表面上形成标记的步骤。标记装置可以用于生成标记，可以包括能够沿着轮胎表面提供标记的任何已知装置，无论是通过在表面上淀积材料(例如作为例子通过笔产生的墨水或涂料)还是通过充分地变形或从表面去除材料(例如当使用锐边从轮胎表面刮削、切割或打磨材料时)获得标记。在特定实施例中，轮胎补片周边大体上具有与轮胎补片周边相同的尺寸。在另外的实施例中，深度标记型板的周边根据将由补片接收区域接收的补片大致成形。也应当理解材料去除工具可以用于围绕周边的至少一部分平移以从轮胎去除材料从而形成补片接收区域周边的至少一部分。在特定实施例中，工具去除材料到达补片接收区域的期望深度或深度标记孔口的深度。这样的方法的特定实施例包括选择与动力工具一起使用的材料去除元件的步骤，去除元件能够使用深度标记型板在轮胎表面中形成深度标记孔口。可以选择本领域普通技术人员已知的能够从轮胎表面去除材料的任何工具。在特定实施例中，工具可以是旋转式动力工具。旋转式工具可以包括用于传递旋转力的旋转式输出轴、可操作地附连到输出轴并且与输出轴轴向对准的材料去除元件。材料去除元件例如可以形成可操作地连接到旋转式工具(例如气动或电动钻具等)的钻头或孔柱塞。作为另一个例子，材料去除元件可以形成可操作地连接到气动或电动旋转式工具的旋转式切割、打磨、磨削盘。在最后例子中，材料去除元件可以形成可操作地连接到切槽铸铁(即，轮胎切槽机)的加热切割刀片，其根据特定示例性实施例在通过引用被合并于本文中的美国专利2，230，042中示例性地公开。特定实施例包括选择型板接合导向器并且将其安装到动力工具上的步骤，导向器被选择成当将材料去除元件完全插入型板中的一个或多个开口中的任何一个中时接合深度标记型板。用于接合型板的导向器可以安装到材料去除元件或工具上以改善材料去除元件或工具在型板上的平移。例如，导向器可以形成可旋转套圈，所述可旋转套圈具有位于套圈的外径处的型板接合表面。套圈可以安装到材料去除工具的驱动旋转轴，同时保持大体上自由地可旋转，由此轴承插入轴和套圈之间以明显减小可旋转力从轴传递到套圈。套圈也可以具有用于接合型板的期望宽度以及从型板接合表面向外延伸的一个或多个脊，由此一个或多个脊的每一个延伸到型板的孔口中的一个中以沿着型板引导工具。在特定实施例中，导向器可以形成间隔器，所述间隔器具有用于沿着型板的顶表面滑动的滑动表面。滑动表面和/或型板的顶表面可以由低摩擦材料形成或涂覆有低摩擦材料，在深度标记孔口形成期间所述低摩擦材料促进材料去除工具沿着型板的低阻力平移。导向器也可以帮助控制由材料去除元件在轮胎表面中形成的每个标记孔口的深度。因此，本发明的特定步骤包括将工具导向器尺寸确定成获得将形成于轮胎中的一个或多个深度标记孔口的每一个的期望深度。由材料去除元件在轮胎表面中形成的一个或多个标记孔口的每一个的深度由特定材料去除元件穿透轮胎多深控制。例如，与套圈的轮胎接合表面关联的外径控制材料去除元件的穿透深度。导向器限制材料去除元件穿透到轮胎中的能力是型板的补充，原因是型板厚度也限制材料去除元件的穿透。通过调节导向器的尺寸，还可以进一步控制由材料去除元件形成的任何孔口的深度。例如，如果导向器是可旋转套圈，如果想要获得期望标记孔口深度，则可以基于套圈的外径选择套圈。当材料去除元件是可旋转盘时，套圈半径大体上小于材料去除元件的主半径，并且材料去除元件主半径减去型板的厚度和套圈的半径的和对应于期望间断深度。当材料去除元件是钻孔元件(例如钻头或柱塞等)时，如果有的话，导向器是用作限位件的间隔器。代替为间隔器的限位件，限位件可以简单地包括钻孔元件固定在其中的工具的卡盘。因此，期望孔口深度是从限位件到钻孔元件的暴露末端(即，钻端)的距离减去型板的厚度的和。因而，材料去除元件和导向器都具有与期望孔口深度关联和/或对应的尺寸。指示尺寸和孔口深度之间的关联和/或对应使得可以一起或单独地调节每个材料去除元件和导向器的尺寸以及型板的厚度以产生期望孔口深度。这样的方法的特定实施例包括通过将材料去除元件插入型板中的一个或多个开口的每一个中在胎面内形成一个或多个深度标记孔口的步骤，元件可旋转地附连到动力工具并且去除轮胎材料到达每个孔口的期望深度。一旦型板沿着轮胎表面固定到期望位置，将具有期望材料去除元件的被选择动力工具引导到型板中的开口的每一个中直到到达轮胎中的相应孔口的期望深度。在特定实施例中，将工具弓丨导到型板中的开口的每一个中直到与工具关联的导向器接合型板的顶表面。这样的方法的特定实施例包括以下步骤:从轮胎表面去除型板，以及去除补片接收区域内的剩余轮胎材料到达一个或多个孔口的近似深度。深度标记孔口形成于补片接收区域内以用作操作者的深度导向器，由此操作者去除补片接收区域内的材料直到到达深度标记孔口的深度或近似深度。一旦已形成多个深度标记孔口，当操作者正在去除补片接收区域内的材料时，他或她能够从一个深度标记孔口移动到另一个。在另外的实施例中，通过打磨补片接收区域内的剩余轮胎材料到达先前形成于补片接收区域中的一个或多个孔口的近似深度实现去除的步骤。代替打磨剩余材料，在其它实施例中，可以使用去除剩余材料的任何其它已知手段，例如切割或剥离。在特定实施例中，在从轮胎去除型板之前，这样的方法包括形成围绕型板的周边的至少一部分的一个或多个间断以形成围绕轮胎的补片接收区域的周边的至少一部分的步骤，形成一个或多个间断的步骤通过沿着型板的周边的至少一部分平移动力工具实现。通过执行该步骤，使用型板的侧缘作为边缘导向器形成周边的至少一部分以更精确地形成补片接收区域的周边，代替在从补片接收区域去除剩余轮胎材料的步骤中提供的手动地形成周边。任何已知的切割或打磨工具可以用于围绕型板周边的至少一部分跟踪或平移。可以提供台阶形套圈或台阶形型板侧缘以更好地促进工具围绕型板周边的平移。代替在套圈内形成台阶，可以沿着任何周缘在型板中形成台阶。未在该步骤中形成的补片接收区域周边的任何部分可以在从补片接收区域去除剩余轮胎材料的步骤中手动地形成。一旦已通过充分地去除所有轮胎材料到达期望深度而完成补片接收区域，这样的方法的特定实施例包括在补片接收区域内固定地施加轮胎补片。任何期望补片可以由本领域普通技术人员已知的任何方法固定到轮胎的轮胎补片接收区域内。在下面更详细地论述了用于执行这样的方法的深度标记型板和材料去除工具的示例性实施例。在图1-3中大体上显示用于执行本文中所述的方法的深度标记型板10。型板10大体上包括主体12，该主体具有在主体的顶表面16和底表面18之间延伸贯穿主体的厚度的一个或多个开口 14。在特定变型中，主体12包括延伸贯穿主体厚度的多个开口 14。开口 14布置成促进在轮胎表面内并且更具体地在补片接收区域内相应地形成一个或多个深度标记孔口。为了促进这些孔口的形成，开口 14适合于接收任何期望的材料去除元件(例如，切割或打磨元件)以允许这样的元件从轮胎切割、切片或打磨材料以形成具有期望深度的深度标记孔口。在特定实施例中，任何深度标记孔口的期望(即，目标)深度大体上是接近将在轮胎表面内形成或凹陷的补片接收区域的期望深度的深度。通过接近补片接收区域的期望深度，在小变化量内获得补片接收区域的期望深度。然而，应当理解可以根据这些装置和方法选择、使用和实现任何其它期望深度。由于开口 14适合于接收材料去除元件，因此开口 14可以包括足以适合于接收材料去除元件和与这样的元件关联的任何导向器的任何形式。例如，参考图1和2，开口 14可以形成槽。作为另一个例子，参考图13，开口 14可以形成孔114。使用槽作为开口 14允许操作者用动力工具的单程去除较多量的材料。例如当使用最外槽形成补片接收区域的周边的至少一部分时，槽也允许操作者在轮胎内的特定位置形成限定路径。因此，应当理解各种槽布置中的任何一种可以用于实现轮胎或补片接收区域内的槽状孔口的任何期望布置。参考图1-3中的示例性实施例，型板10包括形成在型板10的相对端部20之间纵向延伸的槽的多个开口 14。由于槽14端到端延伸，因此一个或多个连接器24延伸越过每个槽以保证型板10保持整体。否则，槽14将把型板分成单独的独立件，这是非期望的。应当理解连接器24可以沿着槽14的末端或在沿着任何槽14的长度的任何中间位置延伸，但是这样做将阻止工具形成在连接器24的中间位置的相应孔口。如图1-3中具体地所示,每个槽14包括延伸越过与每个型板端部20邻接的每个槽端部的连接器24。连接器24也可以在型板的整个厚度上延伸，如图14中的特定实施例中所示，或者例如当槽在连接器之上延伸时部分地延伸通过型板的任何厚度，如图1-3的实施例中示例性地所示。如果槽在连接器之上延伸，则可能需要型板厚度的局部增加以为穿过连接器之上的槽的任何材料去除元件提供间隙。否则，材料去除元件可能损坏连接器和型板的完整性。继续参考图1-3，出现型板厚度的局部增加以为任何材料去除元件提供间隙。如先前所述，槽14可以根据需要形成和布置在任何型板10内。例如，参考图1-3，槽14成彼此平行关系布置并且在型板侧22之间横向地以阵列均匀地间隔。槽14也显示为具有相等长度和在型板10内的相同纵向布置。然而，应当理解可以使用槽的任何其它期望布置，原因是当轮胎尺寸、形状、结构、状况和轮胎补片变化时，不同布置可能是有用的，这取决于具体使用。所以，在其它变型中，槽14可以在任何其它方向上延伸，包括横向越过型板(与纵向地在相对端部20之间相反)，无论槽是平行还是相等地横向间隔，并且无论每个槽是线性地还是非线性地延伸。多个槽14也可以具有变化长度，当形成不为矩形的任何补片接收区域时这可能是有用的。例如，图15提供梯形型板，其中槽延伸不同的长度。此夕卜，单个型板10可以包括横向和纵向槽，例如如图16中的例子所示，这可以有用于形成补片接收区域周边的至少一部分(例如当型板10尺寸确定成大于补片接收区域以沿着周边正确地布置外槽时)。型板10可以包括一个槽，原因是补片接收区域可能窄到只能有效地使用单槽。也应当理解槽14可以不同地成形(例如，具有不同尺寸的宽度和不同的横截面形状)。与开口 14的形式无关，开口 14的布置和尺寸可以根据需要变化。作为另一个例子，参考图13，孔114可以具有任何尺寸(在直径上)并且可以以任何期望阵列或任意布置进行布置。应当理解任何型板可以形成围绕其周边的任何形状。参考图1-2的实施例，每个型板10具有宽度Wt、长度Lt、厚度Tt和围绕型板延伸以形成具有与型板的宽度和长度(即，类似或相同)一致的宽度和长度的特定形状的周边Ρτ。在特定实施例中，型板周边Pt近似成形为获得沿着轮胎表面的补片接收区域的期望形状，在特殊实施例中，这允许操作者通过在轮胎表面上形成或跟踪围绕型板周边Pt的标记而标记沿着轮胎表面的补片接收区域的轮廓线。应当理解整个型板周边Pt或其任何部分可以通过任何期望的标记工具平移到轮胎表面，例如墨水或颜料笔或打磨或划刻轮胎表面的另一个工具。在其它变型中，周边Pt根据待施加到轮胎的补片的形状近似地成形，由此成形周边Pt尺寸确定成大于、等于或小于补片尺寸。例如，例如当一个或多个开口 14布置成形成补片接收区域周边的一个或多个侧时，周边Pt可以尺寸过大。参见图9，识别补片接收区域的周边Ppka的示例性标记46在特定实施例中也是型板周边Pt，并且图12显示相对于补片尺寸过大的补片接收区域。在其它变型中，例如当材料打磨工具围绕周边Pt平移以去除围绕周边Pt的至少一部分的材料从而形成补片接收区域的周边时，型板周边Pt尺寸过小。(例如参见图19)。因此应当理解周边Pt可以根据需要形成任何尺寸的形状，例如多边形或椭圆形，例如无论周边Pt是否设计成匹配或表示补片接收区域周边PPKA。型板厚度Tt可以用于控制在相邻轮胎表面中形成的任何最后产生的深度标记孔口的深度。因此，必要时型板10的厚度Tt可以在沿着型板的任何方向上(例如，纵向地或横向地)变化以获得轮胎中的任何深度标记孔口的期望深度Da。因此，应当理解型板厚度Tt可以是恒定的或可变的。例如，图1-3提供具有可变厚度Tt的型板10。在该例子中，厚度从在第一端部20的最大值变化到沿着型板10的中间部分的最小厚度，曲线部分在最大厚度和最小厚度之间延伸。例如当期望将补片接收区域的周边P 从轮胎表面渐减到补片接收区域内的期望深度(例如，在图11-12中显示锥形49)或适合于可变厚度轮胎补片时，这可能是有用的。可变厚度可以以任何方式延伸，例如线性地或曲线地变化。如上所述，在特定实施例中，深度标记型板10是挠性的并且能够弯曲和适合于轮胎中的一个或多个曲率，并且可以由本领域普通技术人员已知的任何挠性和/或弹性材料形成。在备选实施例中，也可能由大体上抵抗任何弯曲的刚性更大的材料形成型板，由此型板成形为近似或匹配轮胎的表面。型板也可以形成复合结构。考虑到用于形成型板的一种材料或多种材料，本领域普通技术人员已知的任何工艺可以用于形成任何型板。为了促进根据轮胎内的期望深度形成深度标记孔口，型板被施加并且保持或固定到沿着轮胎的期望位置。将型板固定到轮胎可以以本领域普通技术人员已知的任何方式实现，如上所述。参考图3，例如，底表面18可以被纹理化从而一旦固定就位就阻止从期望布置的任何滑动或其它运动。底表面18可以根据本领域普通技术人员已知的任何方法被纹理化，如上所述。将任何型板固定(即，保持)在沿着轮胎的期望位置可以包括使用普通技术人员已知的用于固定的任何手段抵靠轮胎固定型板。参考图17，在特定实施例中用于固定的装置180可以适合于通过延伸贯穿轮胎30的孔口 80将型板固定到轮胎。孔口 80例如可以与轮胎的损坏部分关联。在所示的实施例中，用于固定的装置180可以包括螺纹轴182、垫圈184和螺母186。一旦型板固定到轮胎，可能期望也最小化型板的任何旋转运动。所以，可以使用用于固定的第二装置，例如提供与第一装置间隔开并且在轮胎孔口内用于将型板旋转地固定到轮胎的紧固件(例如，第二轴、垫圈和螺母)。为了帮助手动地保持型板在期望位置抵靠轮胎表面，型板可以包括从型板的任何表面延伸的一个或多个手柄部分。在图18所示的示例性实施例中，手柄部分190从型板210延伸。可以使用普通技术人员已知的用于操纵任何型板的任何其它手柄或手段。参考图4，型板10显示为施加到侧壁区域34的内表面42 (即，轮胎内部的外或暴露表面)。型板10布置成槽14在轮胎30的径向上延伸；然而，应当理解型板10可以以任何方式沿着任何轮胎表面布置，由此开口或槽14以任何期望方式相对于轮胎布置。也应当理解型板10可以用于轮胎的任何表面上，不管它定位在侧壁区域34、肩部区域36还是胎面区域40的任何轮胎内表面42或任何轮胎外表面44上。由于轮胎大体上为圆环形，因此它的许多表面是有轮廓的或弯曲的。甚至进一步地，许多轮胎表面由在不同方向上变化的轮廓或曲率限定或具有所述轮廓或曲率，也就是说，轮廓不是恒定的或者表面是有多个轮廓的表面。例如，参考图5-6，示例性型板显示为正施加到轮胎内表面42。明显地，具有在轮胎的径向上的曲率(在图4和7中最清楚地显示)，在该示例性布置中径向也是型板10的长度方向。然而，当沿着轮胎侧壁34周向地延伸时(也就是沿着型板横向地或垂直于径向延伸)，不同轮廓或曲率可以沿着型板的长度Lt出现。更具体地作为例子参考是最接近胎圈区域32的型板10的过分强调端视图的图5，相应轮胎表面可以具有由A限定的周向曲率。作为另一个例子，参考图6，对应于型板10的相对端部20的表面(即，靠近轮胎侧壁的肩部的表面)的周向曲率可以具有由r2限定的不同曲率，其中和r2的原点位于轮胎表面的相对侧上。一旦型板沿着轮胎表面固定，参考图7-8B，材料去除元件56可以插入任何型板开口 14中以在期望轮胎表面内产生深度标记孔口 48。图显示正由切向材料去除元件56形成孔口 48，该切向材料去除元件由切割盘组成，所述切割盘具有从元件56的外半径延伸的齿或刀片58以形成切割半径r56。切向材料去除元件56大体上包括沿着元件56的外半径或直径切割或打磨(即，用刀片、切割边缘或纹理化或摩擦表面)的旋转式盘、鼓、圆柱或本领域普通技术人员已知的任何其它旋转元件，其中正形成的任何相应孔口 48的深度Da大体上在正交或垂直于材料去除元件56的旋转轴线的方向上延伸。在操作中，材料去除元件56可以在沿着槽的任何接合点进入型板开口 14，无论如图所示在型板端部20处还是在任何中间位置。材料去除元件56插入直到工具50的一部分或安装在其上的导向器60例如沿着顶表面16接合型板10。一旦与型板10接合，动力工具50使材料去除元件56沿着槽14的任何期望长度平移以在轮胎30内形成槽状孔口 48。在其它实施例中，例如在图13中，其中材料去除元件56是轴向材料去除元件，动力工具50将元件156插入型板开口 14中直到到达导向器60，所述导向器用于根据期望深度04限制穿透。轴向材料去除元件可以是在元件的旋转轴线的方向上移动的同时能够沿着元件的端表面切割或打磨以去除材料的钻具、柱塞切割器或本领域普通技术人员已知的任何其它切割或打磨元件。导向器60可以是可旋转套圈、具有一个或多个可旋转表面的套圈、不可旋转间隔器或停止材料去除元件56的进一步穿透的任何其它手段。进一步参考图7-8B，通过使用形成可旋转盘的切向材料去除元件56形成深度标记孔口 48到达期望深度Da，所述可旋转盘具有沿其外半径r56去除材料到达孔口深度Da的刀片或切割齿58。在图中所示的示例性实施例中，通过计算材料去除元件切割半径r56与导向器停止半径r62和本地型板厚度Tt的和之间的差确定最后孔口深度DA(DA=r56-r62-TT)。参考图13的实施例，通过计算材料去除元件的切割长度L156 (延伸超出具有厚度T156的工具卡盘或任何导向器156)与型板厚度Tt之间的差确定孔口最后深度Da。因此，被选择型板
10、材料去除元件56、156和任何导向器60、160将影响形成于轮胎中的任何孔口 48的深度Da。一旦在任何轮胎中形成孔口，该过程继续直到形成所有期望孔口。这可能必须使用一个以上深度标记型板。当型板与轮胎表面接合时，整个型板周边的一部分可以标记在轮胎表面上以识别补片接收区域。这样的标记可以由操作者用作导向器以限制他或她去除轮胎材料，原因是操作者可能不希望去除在补片接收区域的外部的材料。参考图9中的例子，轮胎30显示为具有形成于其中的多个孔口 48和识别沿着轮胎内表面42的补片接收区域46的标记周边PPKA。应当理解可以通过围绕深度标记型板的周边的至少一部分跟踪或平移材料接收工具形成补片接收区域周边的至少一部分。工具可以去除材料到达任何期望深度，包括补片接收区域的期望深度或标记孔口的深度。参考图19中的示例性实施例，具有材料去除元件356的材料接收工具50沿着型板的周边310、并且更具体地沿着型板的侧22定位。工具50可以沿着型板周边的任何部分平移，并且可以接合任何主体表面，包括从型板的任何侧22或端部20突出的延伸部(或轨道)311。例如当型板主体的其它部分具有可变厚度时延伸部311可以有用于提供均匀厚度，但是任何延伸部311可以具有可变厚度。应当理解延伸部311可以围绕型板周边的任何部分或围绕整个型板周边延伸。无论是否使用任何延伸部311，型板的尺寸可以减小以获得期望周边，原因是材料去除元件从型板主体向外延伸。例如，如果想要补片接收区域具有特定宽度并且如果想要沿着型板宽度的两侧平移材料去除工具，则型板宽度将等于期望补片接收区域宽度减去去除元件356的有效切割宽度Wa和分离型板310和去除元件356的距离W,的和的两倍。在轮胎中形成所有期望孔口 48之后，根据任何已知方法去除在补片接收区域内剩余的材料到达任何孔口的深度。可以预料剩余材料可以由本领域普通技术人员已知的任何技术去除。例如，可以用足以克服材料和轮胎之间的结合的力F剥离材料。作为另一个例子，参考图10-11，具有材料去除元件256的动力工具50可以用于去除任何剩余材料到达补片接收区域46内的期望孔口深度Da。在特定实施例中，操作者使用工具256去除材料直到到达孔口深度Da，并且继续去除材料到达任何其它孔口 48的深度直到充分地去除补片接收区域内的材料。可以使用本领域普通技术人员已知的任何已知材料去除元件，包括可以用于材料去除元件56、156的那些。图11中的虚线表示与补片接收区域46的最后深度一致的每个预先存在的孔口 48的深度Da。在从补片接收区域46去除所有期望材料中，整个周边Ppka的一部分可以渐减(即，为锥形)以提供从初始轮胎表面42到补片接收区域46的最后深度的逐渐过渡49。关于锥形49的备选视图参见图12。在完成预制补片接收区域之后，然后根据普通技术人员已知的任何方法将补片安装在补片接收区域46内。在图12中显示补片70在补片接收区域46内的示例性安装。在特定实施例中，使用旋转式动力工具在轮胎内形成深度标记孔口。参考图8A和8B所示的示例性实施例,旋转式动力工具50包括用于将旋转力传递到可操作附连的材料去除元件56的旋转式输出轴52。为了帮助使工具与深度标记型板10在位置上接合，可以使用一个或多个导向器60。在所不的实施例中，一对导向器60定位在材料去除兀件56的任一侧。导向器60可以用于基于导向器的尺寸控制材料去除元件56进入轮胎中的穿透深度，并且保证材料去除元件保持在槽状型板开口内而不损坏邻近任何槽状开口 14的型板主体12的任何部分。在图8A和8B所示的例子中，导向器60是能够独立于输出轴52旋转的可旋转套圈。为了提供独立旋转，套圈60可以使用定位在可旋转套圈60和输出轴52之间的轴承。轴承可以包括本领域普通技术人员已知的任何轴承，例如任何衬套、滚珠轴承、流体轴承、磁轴承、滚针轴承。套圈60包括用于接合型板10的环形外表面62、和在特定实施例中的环形延伸部64，该环形延伸部具有的直径大于环形外表面62的直径以用于部分插入型板10的任何槽状开口 14中。环形延伸部64试图将材料去除元件56保持在槽14内以防止围绕槽14的型板主体12的任何损坏。在所示的特定实施例中，套圈60和材料去除元件56与旋转式输出轴52同轴。在备选实施例中，套圈60可以不包括任何延伸部64，而是改为型板10中的槽14可以包括沿着槽14的任一侧定位并且沿着槽14的长度延伸的浅凹陷(未显示)，其中圆柱形导向器60能够行进以通过允许凹陷防止导向器横向地偏移而控制材料去除元件56的平移，代替用环形延伸部64执行先前所述实施例中的相同功能。应当理解本领域普通技术人员已知的任何手段可以用于将材料去除元件56和任何套圈60可操作地保持在沿着输出轴52的期望位置。例如，输出轴可以具有适合于配合在旋转柄的卡盘内的柄。然后可以将柄插入各种旋转式工具中，例如手摇钻、动力螺丝起子和手摇磨床。也可以预料轴可以被夹固使得垂直于轴的旋转源可以用于驱动工具，例如如图8中的例子所示。在特定实施例中，用于保持的手段例如可以是卡环、衬套或配置成在固定位置可操作地附连到轴的任何其它装置。应当理解该手段可以允许任何材料去除元件56和/或套圈60沿着输出轴选择性地可定位以适应不同尺寸的型板。也应当理解具有环形延伸部64的任何套圈60可以包括两个或更多个独立套圈，由此延伸部64和环形型板接合表面62是独立环形元件。元件56、任何导向器60和任何轴52形成头部54。尽管已参考本发明的特定实施例描述了本发明，但是应当理解这样的描述仅仅作为示例而不是作为限制。因此，本发明的范围和内容应当仅仅由附带权利要求的术语限定。
权利要求
1.一种为了接收轮胎补片而预制轮胎表面的方法，所述方法包括以下步骤: 选择用于在期望轮胎表面内和轮胎补片施加区域内形成一个或多个深度标记孔口的期望深度标记型板，所述一个或多个深度标记孔口的每一个具有的期望深度对应于补片接收区域的期望深度，型板具有延伸贯穿所述型板的厚度的一个或多个开口，所述一个或多个开口对应于将形成于轮胎中的一个或多个标记孔口； 选择用于附连到动力工具的材料去除元件，去除元件能够使用深度标记型板在所述轮胎表面中形成深度标记孔口； 抵靠所述期望轮胎表面接合所述型板； 通过将所述材料去除元件插入所述型板中的所述一个或多个开口的每一个中在胎面内形成一个或多个深度标记孔口，元件可旋转地附连到所述动力工具并且去除轮胎材料到达每个孔口的期望深度； 从所述轮胎表面去除所述型板； 去除所述补片接收区域内的剩余轮胎材料到达一个或多个孔口的近似深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤: 围绕所述深度标记型板的至少一部分在所述轮胎表面上形成标记以识别所述轮胎表面上的补片接收区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中通过跟踪所述深度标记型板的周边的至少一部分实现在所述轮胎表面上形成标记的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其中轮胎补片周边大体上具有与所述轮胎补片周边相同的尺寸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述深度标记型板的周边根据将由所述补片接收区域接收的补片近似地成形。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤: 选择型板接合导向器并且将其安装到所述动力工具上，导向器被选择成当将所述材料去除元件完全插入所述型板中的所述一个或多个开口中的任何一个中时接合所述深度标记型板。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述工具导向器尺寸确定成获得将形成于所述轮胎中的所述一个或多个深度标记孔口的每一个的期望深度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中一个或多个型板开口和所述一个或多个深度标记孔口均是槽。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述槽在所述型板的相对端部之间延伸。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述槽沿着所述型板的顶表面线性地延伸。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述槽具有可变深度。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个孔口形成多个孔口，所述多个孔口的每一个具有正由所述多个孔口内的至少一个孔口使用的两个或更多个期望深度中的一个。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述型板是挠性的。
14.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤: 确定轮胎深度标记孔口的每一个的期望深度并且选择适当的型板、工具导向器和材料去除元件以获得每个期望孔口深度。
15.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤: 形成围绕所述型板的周边的至少一部分的一个或多个间断以形成围绕所述轮胎的所述补片接收区域的周边的至少一部分，形成一个或多个间断的步骤通过沿着所述型板的周边的至少一部分平移动力工具而实现。
16.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤: 将补片施加到所述轮胎的所述补片接收区域内。
17.—种型板，所述型板与动力工具一起使用以在轮胎表面中产生一个或多个深度标记孔口以帮助在轮胎内形成凹陷补片接收区域，所述型板包括: 主体，所述主体具有顶表面、在所述顶表面和底表面之间延伸的期望厚度和包含所述厚度的周边，所述周边形成期望形状，所述形状大体上匹配期望轮胎补片的形状；以及 延伸贯穿所述主体的厚度的多个开口。
18.根据权利要求17所述的型板，其中所述主体的顶表面是有轮廓的。
19.根据权利要求17所述的型板，其中所述厚度是可变的。
20.根据权利要求17所述的型板，其中所述主体的厚度与可旋转地附连到动力工具的材料去除元件结合提供轮胎内的特定深度孔口，所述材料去除元件具有由可操作地附连到所述动力工具的特定尺寸的导向器限制的切割深度。
21.根据权利要求17所述的型板，其还包括用于将所述型板固定到所述轮胎的装置。
22.根据权利要求17所述的型板，其还包括从所述型板向外延伸的手柄。
全文摘要
本发明包括用于预制轮胎表面以便接收轮胎补片的方法和装置。这样的方法包括选择用于在轮胎表面内和期望轮胎补片施加区域内形成一个或多个深度标记孔口的期望深度标记型板，一个或多个深度标记孔口的每一个具有的期望深度对应于补片接收区域的期望深度，型板具有延伸贯穿型板的厚度的一个或多个开口，一个或多个开口对应于将形成的一个或多个标记孔口。该方法还包括通过将动力工具的材料去除元件插入型板中的一个或多个开口的每一个中而在胎面内形成一个或多个深度标记孔口，动力工具去除轮胎材料到达每个孔口的期望深度。
文档编号B29C73/00GK103180127SQ201080069809
公开日2013年6月26日 申请日期2010年10月30日 优先权日2010年10月30日
发明者M·L·伊科诺莫夫, C·E·扎拉克, N·J·潘宁 申请人:米其林研究和技术股份有限公司, 米其林集团总公司