用于胎面翻新精加工中的沟槽支撑的刻纹鼓的制作方法

本发明大体上涉及在胎面翻新精加工过程中支撑正在被刷擦的胎面的刻纹鼓。更具体地，本申请涉及具有支撑构件的刻纹鼓，在胎面翻新过程中，在刷擦所述胎面的下侧表面时，所述支撑构件位于胎面的沟槽内但是并未完全填充胎面的沟槽。

背景技术：

轮胎的胎面翻新涉及对胎面的新部分的模制，所述胎面具有胎面表面和与胎面表面相对的下侧表面。为了将下侧表面附接至正被重复使用的胎体，必须刷擦所述下侧表面以使其适合于附接。胎面部分以纵向条带的形式提供，并且当条带被馈送到刷擦机内时条带的端部被保持图1示出了胎面12的下侧表面30，其由刷子14接合并由其处理。当胎面12被刷擦时辊子70支撑胎面12。与下侧表面30相对的胎面12的胎面表面32接合辊子70，并且胎面12接合刷子14和辊子70上形状均为凸面的表面。胎面12可以具有各种图案，并且在一些情况下可以具有较大的开放胎面纹块。在沿机器方向40通过由刷子14和辊子70形成的辊隙时，胎面纹块32的前缘72被刷擦且胎面纹块32向上倾斜。随着胎面纹块32移动经过刷子14，胎面纹块32的后缘74被刷子14挤压，且辊子70和胎面纹块32向下倾斜。随着胎面纹块32以不规则的角度弯曲通过刷子14和辊子70的挤压点，在刷擦力的作用下，胎面纹块32上形成不规则的接触印痕。

胎面12中在胎面纹块32与胎面12的沟槽26之间的刚度差异将导致胎面12在刷擦力和胎面12经过刷子14的进给力的作用下不同地变形。由于胎面12沿辊子的弯曲，刚度差异还会导致过程中的不规则。由于各种因素，当被馈送经过刷子14时，较大开放胎面纹块32将会经历不规则移动，其会引起对胎面12的刷擦不规则。

参考图2，示出了被刷子14刷擦之后的胎面12的下侧表面30。由于通过以上所讨论的因素引起的不规则移动，胎面纹块32的前缘72将具有过刷擦区域，其可能包括由刷子36在下侧表面26上形成的掘进凹口76。胎面纹块54的后缘108将具有各种欠刷擦点78。这些欠刷擦点78必须手动重新加工，这在功效意义上是不友好的，并且导致额外的劳动和成本。

一种具有和沟槽26完全相同形状和大小的结构可以用于在胎面12被刷擦时限制其移动。此处，所述结构可以通过胎面12的模具形成，使得其恰好匹配沟槽26并填满全部沟槽26，以及当下侧表面30被刷擦时位于沟槽26内以完全填满沟槽26。所述结构可以在刷擦期间支撑胎面12，以便阻止胎面12来回移动并导致刷擦过程中的不规则。尽管如此，由于紧密接合，此方法需要施加大量的力来使沟槽26移动进入和离开所述结构。所述结构以及由此所需的工具必须专用于胎面12的特定类型和尺寸，这增加了用于各种胎面12所需的工具的量、增加了生产成本和刷擦所必需的时间。另外，当处理不同的胎面时还必须更换所述已增大量的工具，并且这种更换再次增加了生产成本和时间。如此，本领域中仍存在改变和改进的余地。

附图说明

本发明的完整及能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在说明书的剩余部分中针对本领域普通技术人员更具体地进行了阐述，其参考了附图，其中：

图1是根据现有技术的通过辊子和刷子的胎面的侧视图。

图2是已经通过图1的刷子和辊子布置的胎面的下侧表面的俯视图。

图3是轮胎的透视图。

图4是胎面的俯视图。

图5是根据一个示范性实施例的刻纹鼓的透视图。

图6是根据另一个示范性实施例的刻纹鼓的侧视图。

图7是刷擦过程中刷子、胎面以及刻纹鼓的侧视图。

图8是图4的胎面在支撑构件插入到胎面的沟槽内情况下的俯视图。

图9是胎面在其中安置有支撑构件情况下的横截面视图，其为从所述支撑构件处向上在胎面表面处截取。

图10是沿图9的线10-10截取的支撑构件和胎面的横截面视图。

图11是根据一个示范性实施例的由第一部件和第二部件组成的刻纹鼓的前透视图。

在本说明书和附图中重复使用的附图标记旨在表示本发明相同或相似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了其一个或多个实例。各个实例是以解释本发明的方式提供，而并非表示对本发明的限制。例如，被示出或描述为一个实施例的一部分的特征可以和另一实施例一起使用以得到又一个第三实施例。本发明旨在包括这些以及其它修改和变型。

应当理解的是，本文所提及的范围包含位于所规定范围内的所有范围。如此，本文所提及的所有范围包含在所提及范围中包含的所有子范围。例如，从100至200的范围也包括从110至150、170至190以及153至162的范围。此外，本文所提及的所有限度包括在所提及限度中包含的所有其它限度。例如，高达7的限度也包括高达5、高达3以及高达4.5的限度。

本发明提供了一种刻纹鼓10，其在刷擦操作期间限制胎面纹块32的多余移动，从而使胎面12的下侧表面30的刷擦更均匀且合乎需要。对于较大开放胎面纹块32，尤其可见多余移动的问题，而刻纹鼓10用作控制或调节这种胎面纹块32移动。刻纹鼓10具有多个支撑构件22，所述多个支撑构件在胎面12位于刻纹鼓10与刷子14之间且受到刷擦时定位在胎面12的沟槽26内。支撑构件22并未完全填充沟槽26，而是仅部分填充沟槽26。尽管如此，支撑构件22仍接合胎面12的下表面28并用于在胎面12被刷擦时支撑胎面12，从而限制弯曲和移动。这种支撑减少或消除了掘进凹口76和欠刷擦点78的形成。支撑构件22可以位于全部的沟槽26中，或者位于少于全部的沟槽26中以使得个别沟槽26并不具有位于其中的任何支撑构件22。支撑构件22可以位于较大的沟槽22中而不是较小的沟槽26中，和/或可以位于胎面12的横向沟槽52中而不是在周向沟槽54中。通过使支撑构件22填满胎面12的一部分而非全部，使得能够更容易地将胎面12放置在刻纹鼓10上和从其移除。刻纹鼓10实现了对胎面12的更好支撑，从而消除了多余移动并改进了精加工。

参考图3，示出了根据一个示范性实施例的轮胎80。轮胎80围绕旋转轴82旋转，并且轮胎80的胎面12在轮胎80的径向方向上与旋转轴82间隔开。胎面12在轮胎80的周向方向56上围绕旋转轴82成360°延伸。在其它设计中，周向沟槽54并不在周向方向56上围绕轮胎成360°整圈延伸，而是围绕轮胎80少于整圈地延伸。胎面12包括一系列的沟槽26，其中一些为在周向方向56上围绕旋转轴82成360°延伸的周向沟槽54。周向沟槽54将胎面12分成一系列的胎面纹块32，其在轴向方向上位于周向沟槽54之间。胎面12还包括沟槽26，其为横向沟槽52，因为相比于沿周向方向56延伸，它们更多地沿轴向方向延伸。横向沟槽52还可以用于在一些布置中限定胎面纹块32，比如胎肩上的那些胎面纹块32，并且横向沟槽52可以在轴向方向上延伸轮胎80的整个宽度，或者可以延伸少于轮胎80的整个宽度。胎面12可以包括胎面纹块32中的防滑纹38。防滑纹38显示为大体上沿轴向方向按照之字形方式延伸，但是可以不同地进行布置，由此它们可以按相对于轴向方向的某角度延伸以便具有沿轴向方向的一些延伸分量和沿周向方向56的一些延伸分量。这些防滑纹的形状、大小以及方向可以根据不同的示范性实施例而不同地布置。

在图4中示出了一种不同的胎面12设计，其中在胎面12中存在较大开放胎面纹块32。胎面12显示为并未包含在轮胎80中，但是替代地显示为有待由刷子14在胎面翻新过程的刷擦阶段中进行处理的线性条带。一旦得到刷擦，胎面12最终将被放置在如之前图3中所述和所示的轮胎80上。胎面12具有一系列的胎面纹块32，胎面纹块具有在其间限定了沟槽26的胎面纹块壁36。沟槽26还由胎面12的下表面28限定，胎面纹块32从所述下表面延伸。胎面纹块32可以不同地成形，并且应当理解的是，所示的形状和尺寸仅作为示范性的并且其它形状和尺寸也是可能的。同样，限定在胎面纹块32之间的沟槽26可以不同地成形，并且应当理解的是，它们无需按照与附图中相同的方式设定尺寸和形状。

沟槽26包括作为横向沟槽52的那些沟槽以及作为周向沟槽54的那些沟槽。横向沟槽52在横向方向44上具有比在纵向方向42上更长的长度。周向沟槽54在纵向方向42上具有比在横向方向44上更长的长度。在其它实施例中，沟槽26可以被设置为使得它们的长度在纵向方向42上和在横向方向44上相同。如图所示，横向沟槽52大于周向沟槽54，使得它们具有比周向沟槽54更大的容积。周向沟槽54包含在胎面12内，使得它们完全被胎面下表面28和胎面纹块壁36封闭和限定。横向沟槽52为开放沟槽，其中它们由胎面下表面28和胎面纹块壁36限定，但是也具有在胎面12的横向边缘处的开放端部50。在其它实施例中，横向沟槽52可以是封闭的而周向沟槽54可以是开放的。

胎面纹块壁36从下表面28到胎面纹块外表面34可以是直上直下的。尽管如此，横向沟槽52具有锥形胎面纹块壁36，使得横向沟槽52在下表面28处更窄而在胎面纹块外表面34处更宽。锥形胎面纹块壁36可以允许更容易地将胎面12从形成其的模具中移出。周向沟槽54被显示为具有笔直的胎面纹块壁36，但是在其它实施例中它们可以是锥形的。周向沟槽54向横向沟槽52内开放，使得在胎面12上限定了一系列相连接的沟槽26。尽管如此，在其它布置中，沟槽26可以是独立的或者根据需要进行连接。在胎面12上可以存在若干防滑纹38并且其位于胎面纹块32内且从胎面纹块外表面34延伸到胎面纹块32中。防滑纹38可以一直延伸到下表面28或者可以短于所述特征而终止。防滑纹38不具有开放端部，但是在其它布置中其可以位于胎面12的胎肩附近使得所述防滑纹38是开放的。防滑纹38可以主要沿纵向方向42或横向方向44延伸。由于防滑纹38在宽度上小于横向沟槽52，防滑纹38得以与横向沟槽52进行区分。在某些示范性实施例中，防滑纹38的宽度不超过1毫米或2毫米，而横向沟槽52的宽度大于2毫米。

参考图5示出了刻纹鼓10的一个示范性实施例。刻纹鼓10具有内径向部分16，所述内径向部分限定了通孔68。轴60被安置为穿过通孔68并且刻纹鼓10可以围绕内径向部分16的中心轴18旋转。轴60可以永久地附接至内径向部分16，或者内径向部分16可释放地附接至轴60，使得能够调节内径向部分16沿轴60的位置。内径向部分16被显示为实心部件但是在其它布置中可以具有轮辐和空隙。

一系列分段84被定位成沿径向方向24从内径向部分16向外。分段84彼此间可以是相同的尺寸并且围绕内径向部分16成360°分布。分段84限定了鼓外表面20。分段84包括多个支撑构件22，所述多个支撑构件在径向方向24上从鼓外表面20向外延伸。支撑构件22与分段84一体成型。在其它布置中，不存在分段84并且替代地支撑构件22与内径向部分16一体成型，内径向部分还限定了鼓外表面20。尽管示出了40个支撑构件22，但是在其它示范性实施例中可以存在任何数量的支撑构件22。例如，在其它布置中刻纹鼓10中可以存在20至30、30至40、40至50、50至60或者多达80个的支撑构件22。

图6中示出了刻纹鼓10的侧视图并且其大体上类似于图5中的刻纹鼓10。相对于图5的刻纹鼓10中存在20个分段84，图6中的刻纹鼓10具有16个分段84。在其它示范性实施例中可以存在任何数量的分段84。例如，可以存在0至4、4至16、16至32、或者多达52个的分段84。分段84彼此间可以具有相同的弧形长度，使得它们全部围绕中心轴18均匀地间隔和成型。尽管显示为包括一对支撑构件22，但是分段84可以包含任何数量的支撑构件22，这取决于胎面12的期望支撑序列和几何结构。在某些示范性实施例中鼓外表面20的直径可以为360至800毫米。

图7示出了在刷擦过程中正在被刷子14刷擦的胎面12。胎面12的下侧表面30由刷子14接合并且被刷擦以促使下侧表面30呈现出期望成品以用于胎面翻新过程中的后续处理。胎面12的与下侧表面30被刷子14接合的部分相对的部分由刻纹鼓10支撑。刻纹鼓10和刷子14由此形成了辊隙，在处理期间胎面12通过所述辊隙。胎面12沿经过刻纹鼓10和刷子14的机器方向40移动，所述机器方向也沿胎面12的纵向方向42取向。支撑构件22被安置在胎面12的沟槽26中的一个内，如图所示所述沟槽为横向沟槽52。支撑构件22接合胎面12的下表面28，使得当刷子14向胎面12施加力F时，胎面12不会发生弯曲。支撑构件22增强了沟槽26，使得在竖直方向48上正好位于沟槽26上方的胎面12的较薄区域在施加力F期间不会变形而导致之前提到的刷擦不规则，比如掘进凹口78和欠刷擦点78。

横向沟槽52具有开放端部50，并且支撑构件22在横向沟槽52中可见。当插入到横向沟槽52中时支撑构件22并不完全填充所述横向沟槽52而是仅填充其容积的一部分。当插入时，胎面纹块外表面34的某些部分将接合鼓外表面20。也可能是这样的情况，即随着胎面12移动经过刷子14，胎面纹块外表面34将始终与鼓外表面20相接触。尽管如此，在其它布置中可以存在以下情况，即胎面纹块外表面34与鼓外表面20接合并分离，使得在刷擦期间存在一些点并未发生接合。在又另外的示范性实施例中，不管支撑构件22是被插入到沟槽26内还是未被插入，在胎面纹块外表面34与鼓外表面20之间从未有任何接合。

随着胎面12沿机器方向40移动，刷子沿图中为逆时针方向的方向A旋转，并且刻纹鼓10沿同样为逆时针的箭头方向B移动。刻纹鼓10包括8个分段84，每个分段具有支撑构件22，所述支撑构件在精加工期间同样沿方向B旋转。随着支撑构件22朝向刻纹鼓22的顶部旋转，支撑构件22移动到沟槽26内，并且随着它们从刻纹鼓10的最顶部位置向下旋转，支撑构件22随后移动离开沟槽26，所述最顶部位置也是最靠近刷子14的位置。当支撑构件22在横向沟槽52内时横向沟槽52的整个容积并未被支撑构件22填充，基于所述事实，支撑构件22可以更容易地进入和离开横向沟槽52。由于支撑构件22并未填充横向沟槽52的整个容积，支撑构件22将不会接合全部的胎面纹块壁36，并且由此可以消除或减少由于推挤这些壁36所产生的摩擦，以便使其更易于插入和移除支撑构件22。通过调节刻纹鼓10的直径以使沟槽26顶部上的径向长度与节距宽度相同，可以调节支撑构件22围绕刻纹鼓10的节距以确保其恰当地与胎面12上其中插入支撑构件22的沟槽26的间距相对应。

图8示出了下侧表面30并且示出了插入到一对横向沟槽52内的一对支撑构件22。随着胎面12被刷擦并且沿纵向方向42行进，没有一个支撑构件22进入周向沟槽54或防滑纹38，而是仅进入横向沟槽52。支撑构件22并不沿胎面12的整个宽度46延伸，而是替代地仅沿横向方向44在宽度46的一部分上延伸。支撑构件22沿横向方向44位于胎面12的边缘处并且相对于横向方向44并不存在于胎面12的内部中。支撑构件22并不进入和支撑胎面12的全部沟槽26，而是仅进入和支撑横向沟槽52。在一些布置中，横向沟槽52中的一些也可能未被支撑。在另外的其它布置中，周向沟槽74可以由支撑构件22支撑，而横向沟槽52或防滑纹未被支撑。在另外的其它布置中，横向沟槽52和周向沟槽54两者均可以全部地或者以一些组合方式得到支撑。

被支撑的沟槽26可以是胎面12最大的沟槽26。沟槽26的尺寸可以基于沟槽26的容积来确定，并且在所示的示范性实施例中，横向沟槽52大于周向沟槽54。最大的沟槽26可以被支撑，使得支撑构件22仅位于胎面12最大的沟槽26内，并且其中安置有支撑构件22的沟槽26在容积上均不小于任何未被支撑的沟槽26。被选择支撑的沟槽26可以是那些存在与掘进凹口76和欠刷擦点78相关联的胎面纹块32的沟槽26。如图所示，当被定位在沟槽26内时，支撑构件22与胎面纹块壁36间隔开，使得支撑构件22在任何点处不与胎面纹块壁36接合。尽管如此，其它实施例也是可能的，其中支撑构件22在某些点处确实接触胎面纹块壁36。支撑构件22具有与其中安置有支撑构件22的沟槽26大体上相同的形状，但是尺寸上更小。此外，支撑构件22无需是沟槽26的形状的精确复制，而是可以是近似形状，其中沟槽26的特征中的一些在支撑构件22的形状中不存在。支撑较大的沟槽26或者那些与不规则刷擦相关联的沟槽可以减少或消除刷擦期间胎面12多余的移动，从而使对下侧表面30施加的刷擦更均匀。

图9示出了从底部观察的胎面12，其中胎面纹块外表面34为可见。支撑构件22以横截面示出并且在本实施例中沿横向方向44延伸超过了胎面12的两个横向边缘。横向沟槽52的端部50是开放的并且支撑构件22延伸通过所述开放端部50并进入到横向沟槽52内。支撑构件22与胎面纹块32间隔设置且未与胎面纹块32接合，使得它们未与胎面纹块壁36接触但是仍接合下表面28。图10是沿图9的线10-10截取的横截面视图，并且示出了当施加力F且支撑构件22被安置在沟槽26内时，支撑构件22与下表面28之间的接合。在其中安置有支撑构件22的横向沟槽52上方位置处的胎面12由于支撑构件22的存在将不会弯曲。通过限制在胎面12经过时刷子14和刻纹鼓10的辊隙中存在的空间，刻纹鼓10可以减少下侧表面30上的不规则。胎面纹块外表面34还沿鼓外表面20的至少弧形长度部分与鼓外表面20接合。横向沟槽52由锥形的胎面纹块壁36限定，其中胎面纹块壁36在沿竖直方向48从胎面纹块外表面34到下表面28移动时彼此接近。尽管横向沟槽52的胎面纹块壁36是锥形的，但是并不需要使支撑构件22的直接面向横向沟槽52的胎面纹块壁36的侧壁成锥形，因为它们并不接触并且并不需要是横向沟槽52的精确镜像。支撑构件22的侧壁可以彼此相平行，或者可以仅在径向方向上远离中心轴18延伸，并且在中心轴18周围的弧形长度方向上没有组成部分。如图所示，支撑构件22与胎面纹块壁36间隔设置，使得当支撑构件22位于胎面12内时这些组成部分并不接合。

横向沟槽52数量上为两个，并且在纵向方向42上大体上位于相同位置但是在横向方向44上彼此间隔设置。横向沟槽52在纵向方向42上重复，使得它们在轮胎80的周向方向56上成360°围绕旋转轴82整圈地延伸。横向沟槽52中的一个在横向方向44上以相对于横向方向44的一定角度从端部50延伸，从而其在横向方向44和纵向方向42上均具有延伸分量。横向凹槽52在该方向上是恒定的但是随后弯曲，以便沿相对的纵向方向42但是仍然在相同的横向方向44上移动。这种弯曲可以称为具有半径。支撑构件22被成形为与横向沟槽52相匹配。以此方式，支撑构件22按照与横向沟槽52相同的方式沿纵向方向42和横向方向44延伸以便在延伸过程中保持恒定。支撑构件22特征为，在与横向沟槽52弯曲相同的点处相同的弯曲且具有相同的半径。支撑构件22随后按照与横向沟槽52相同的方式沿相对的纵向方向42但是在相同的横向方向44上延伸。支撑构件22在横向方向44和纵向方向42上的长度均小于其中安置有支撑构件22的沟槽26在横向方向44和纵向方向42上的横向和纵向长度。

图11示出了刻纹鼓10的另一实施例，其由第一部件62和第二部件64组成。部件62、64中的每一个包括支撑构件22并具有内径向部分16。部件62、64被安装在轴60上并且可以沿轴60滑动到它们被固定附接的期望位置。由于它们全部被附接为刚体，轴60的旋转促使部件62、64两者同样地旋转。通过将刻纹鼓10制造为一组部件62、64，刻纹鼓10在轴向方向58上的宽度可以得到调节，使得同一刻纹鼓10可以用于支撑具有不同宽度46的胎面12。第一部件62与第二部件64之间的距离66可以根据需要进行调节，使得第一和第二部件62、64可以彼此间隔开任何期望的距离66以适当地定位用于支撑胎面12。第一和第二部件62、64还可以在轴向方向58上彼此远离地移动以使得，如有需要，距离66为0。对距离66的调节可以允许刻纹鼓10和具有不同宽度46的胎面12一起使用，从而导致工具和制造成本的降低。

由于支撑构件22并不需要恰好匹配沟槽26的轮廓和尺寸，但是必须具有比沟槽26更小的占用空间，并且由于支撑构件22并不需要插入到胎面12的每个沟槽26内，同一刻纹鼓10可以用于支撑各种不同尺寸和成型的胎面12。所述过程的这种特征减少了必须的工具并减少了更换工具的需要。

刻纹鼓10可以设置为使得仅胎面12的最大沟槽26由支撑构件22支撑，而较小的沟槽26由于没有支撑构件22插入其中而完全未得到支撑。在一些情况下，仅是在横向方向44上具有大于5毫米宽度的横向沟槽52的沟槽26由支撑构件22支撑，而胎面12的所有其它沟槽26未得到支撑且并不具有任何支撑构件22安置在其中。在某些实施例中，仅沟槽26的下表面28由支撑构件22接合且由其支撑，而由胎面纹块壁36形成的沟槽26的侧边未由支撑构件22接合或者由其支撑。在一些布置中所公开的过程可以仅集中于减少或消除与和较大沟槽26相对的下侧表面30相关联的刷擦不规则且可以并不减少与下侧表面30的其它部分相关联的刷擦不规则。尽管如此，在胎面翻新精加工线中，可以存在多个刷擦头并且其可以用于下侧表面30中未由当前所公开的刷子14和刻纹鼓10进行处理的胎面区域。

尽管已经结合某些优选实施例描述了本发明，但是应当理解的是，借助于本发明所涵盖的主题并不限于这些具体实施例。相反，其旨在使本发明的主题包含所附权利要求的精神和范围内可以包括的所有替代、修改和等同物。