轮胎构建鼓和用于构建轮胎的方法与流程

本发明涉及一种轮胎构建鼓(特别是胎冠鼓)、以及一种用于构建轮胎的方法。

背景技术：

已知的轮胎构建鼓包括具有中心套筒的中心部分，中心套筒沿轴向方向从中心部分的一端至中心部分的相对端完全在中心部分上延伸。中心套筒的两端固定在中心部分的相应端部处。因此，在轮胎构建鼓的操作期间，中心套筒重复地经受轴向张力，这相当大地降低了所述中心套筒的寿命。

us2014/0048212a1公开了一种不具有中心套筒的轮胎构建鼓，其既不具有从中心部分的一端延伸至另一端的套筒或任何类型的橡胶部件，也不具有位于鼓的中心部分的中心处的套筒。相反地，该已知的轮胎构建鼓包括位于形成中心部分的区段的轴向外端部上的第一和第二肩部密封件。每个肩部密封件具有第一端，该第一端固定在位于中心部分区段附近的密封夹中。每个肩部密封件还均包括第二端，该第二端是自由或不受约束端。因而，肩部密封件不经受会相当大地降低中心套筒的寿命的轴向张力。在鼓径向膨胀时，自由端搁置在中心区段的外表面上并且将相对于中心区段滑动。

技术实现要素：

如us2014/0048212a1中公开的轮胎构建鼓的缺点在于，当肩部密封件的自由或不受约束端在中心区段上滑动时，其也相对于支撑在所述中心区段上的轮胎部件滑动。这至少会使所述肩部密封件处的轮胎部件局部地变形或移动。而且，随着肩部密封件的自由或不受约束端在中心区段上滑动，其至少部分地暴露所述中心区段的先前被肩部密封件覆盖的表面。如us2014/0048212中所示，所述表面包括台阶，以便相对于中心区段的其余部分以齐平的定向收纳肩部密封件。如果中心区段径向膨胀，则轮胎部件被直接支撑在所述台阶表面上，这会由于不均匀的表面而使得缝合困难或在轮胎部件中留下印记。

本发明的一个目的是提供一种轮胎构建鼓和用于构建轮胎的方法，其中可以改进轮胎部件的冠顶。

根据第一方面，本发明提供了一种轮胎构建鼓，所述轮胎构建鼓能够围绕在轴向方向上延伸的中心轴线旋转，其中轮胎构建鼓包括胎冠部分和在轴向方向上与胎冠部分相邻的胎圈锁定部分，其中胎圈锁定部分限定用于接合轮胎的胎圈的胎圈锁定位置，其中胎冠部分包括围绕中心轴线沿周向方向分布并且能够相对于中心轴线沿冠顶方向从冠底位置移动至冠顶位置的多个胎冠区段，所述冠顶方向在与中心轴线垂直的径向方向上具有至少一个矢量分量，其中所述多个胎冠区段共同形成：在径向方向上朝向外部的胎冠表面、在胎冠区段处于冠底位置时在轴向方向上朝向胎圈锁定部分面向的前缘、以及限定从胎冠表面至前缘的过渡的肩部，其中轮胎构建鼓还包括在周向方向上围绕所述多个胎冠区段延伸的套筒，其中套筒包括在肩部的远离胎圈锁定部分面向的一侧处固定至所述多个胎冠区段的第一周向边缘、以及在所述多个胎冠区段处于冠底位置时位于肩部与胎圈锁定位置之间的第二周向边缘，其中至少在所述多个胎冠区段处于冠底位置时第二周向边缘未被固定。

未被固定、自由或不受约束的第二周向边缘可以响应于至少所述多个胎冠区段从冠底位置至冠顶位置的初始移动而自由地移动，但同时第一周向边缘固定在胎冠区段上的固定位置处。因而，不论冠顶如何，套筒的第一周向边缘均可以保持在胎冠区段上的合适位置处。因而，在冠顶阶段期间，不发生胎冠区段暴露而直接接触轮胎部件。

在一个优选实施例中，胎圈锁定部分包括能够在径向方向上移动以用于在胎圈锁定位置处接合胎圈的多个胎圈锁定区段，其中在所述多个胎冠区段位于冠底位置时，第二周向边缘位于肩部与胎圈锁定区段之间。通过将第二周向边缘定位在胎圈锁定区段的一侧，可以防止在胎圈的接合期间使第二周向边缘锁定和/或保持至所述胎圈锁定区段。

在另一实施例中，套筒包括在第一周向边缘和第二周向边缘之间延伸的套筒主体，其中套筒主体包括限定第一周向边缘并且在冠底位置和冠顶位置中均支撑在所述多个胎冠区段上的第一部分，其中套筒主体还包括在第一部分和第二周向边缘之间延伸的第二部分，其中第二部分在冠底位置中相对于所述多个胎冠区段未被支撑，而在冠顶位置中至少部分地由肩部支撑。因而，第二部分可以首先支撑在与肩部间隔开的方位处，即未搁置在肩部上。所述方位例如可以是其中套筒至少部分地跨越所述肩部与轮胎构建鼓的其他部分之间的任何间隙的位置，即提供平坦或基本平坦的表面，以用于施加和/或缝合轮胎部件。

在其一个实施例中，轮胎构建鼓包括位于胎冠部分和胎圈锁定部分之间的中间部件，其中在所述多个胎冠区段处于冠底位置时，第二周向边缘支撑在所述中间部件上。中间部件可以将第二部分支撑在其中所述第二部分至少部分地与肩部间隔开的方位处，即提供用于轮胎部件的前述平坦或基本平坦的施加表面。

在其另一实施例中，在所述多个胎冠区段处于冠底位置时，第二部分至少部分地支撑在所述中间部件上。通过也支撑第二部分的一部分，可以防止套筒在胎冠区段和中间部件之间松弛。

在其另一实施例中，在所述多个胎冠区段位于冠底位置时，胎冠表面以冠底半径延伸，其中中间部件设置成用于在冠底半径处支撑第二周向边缘。因而，可以以基本水平和/或轴向的定向支撑第二部分。

在其另一实施例中，第二部分设置成至少直至前缘支撑在肩部上。在胎冠区段的冠顶阶段期间，肩部的直至前缘的部分限定轮胎部件的形状。因而，套筒至少延伸至其中所述肩部使轮胎部件成形的位置。

在其另一实施例中，套筒主体在纵向方向上从第一周向边缘延伸至第二周向边缘，其中套筒还包括位于第二部分中的保持元件，所述保持元件在所述多个胎冠区段处于冠底位置时与所述多个胎冠区段脱离、并且设置成在所述多个胎冠区段处于冠顶位置时在套筒主体的纵向方向上将套筒接合并保持至所述多个胎冠区段。套筒趋于在胎冠部分的直径扩大时在纵向方向上收缩。理想地，套筒的长度保持恒定。通过在第二部分中、优选在第二周向边缘之处或附近设置保持元件，至少在胎冠区段从冠底位置朝向冠顶位置的初始移动期间，第二周向边缘相对于胎冠区段保持未被固定，从而第二部分可以独立于胎冠区段地得以支撑。同时，在胎冠区段移动至冠顶位置时，套筒可以在纵向方向上保持至胎冠区段。因此，可以防止套筒在纵向方向上、特别是朝向冠顶位置的收缩。应当注意，即使在保持元件与胎冠区段接合时，第二周向边缘仍然可以认为是为未被固定的，因为在胎冠区段朝向冠底位置返回移动时，保持元件可以自动地脱离胎冠区段。

优选地，保持元件是突出部，其中所述多个胎冠区段均包括凹部，用于在所述多个胎冠区段处于冠顶位置时接收所述突出部。因此，保持元件可以通过简单的形状配合响应于胎冠区段在冠顶位置和冠顶位置之间的移动而接合及脱离凹部。

在另一实施例中，除了第一周向边缘之外，整个套筒主体相对于所述多个胎冠区段未被固定。因此，除了第一周向边缘之外，整个套筒主体响应于冠顶阶段而相对于胎冠区段移动。

在另一实施例中，第一周向边缘在胎冠表面处固定至所述多个胎冠区段上。因而，可以在所述胎冠表面中形成连接。胎冠表面可以呈阶梯状以嵌入套筒，使得套筒与胎冠区段的位于套筒外侧的其余部分齐平或基本齐平。

根据第二方面，本发明提供了一种使用根据前述实施例中的任一个所述的轮胎构建鼓进行轮胎构建的方法，其中该方法包括以下步骤：

-使多个胎冠区段移动至冠底位置，以在胎冠部分处在套筒上接收一个或多个帘布层并且在胎圈锁定位置处在胎圈锁定部分上接收胎圈；

-在胎圈锁定位置处使胎圈与胎圈锁定部分接合；以及

-使所述多个胎冠区段从冠底位置移动至冠顶位置，以使所述一个或多个帘布层成形；

其中允许第二周向边缘响应于所述多个胎冠区段从冠底位置至冠顶位置的移动而相对于所述多个胎冠区段自由地移动。

该方法涉及轮胎构建鼓的实践实施。因而，该方法及其实施例具有相同的技术优点，下文将不再重复。

在该方法的一个优选实施例中，套筒包括在第一周向边缘和第二周向边缘之间延伸的套筒主体，其中套筒主体包括限定第一周向边缘并且在冠底位置和冠顶位置中均支撑在所述多个胎冠区段上的第一部分，其中套筒主体还包括在第一部分和第二周向边缘之间延伸的第二部分，其中所述方法包括以下步骤：使第二部分在冠底位置中相对于所述多个胎冠区段未被支撑，而第二部分在冠顶位置中至少部分地由肩部支撑。

在其一个实施例中，在所述多个胎冠区段位于冠底位置时，胎冠表面以冠底半径延伸，其中所述方法包括以下步骤：在所述多个胎冠区段位于冠底位置时在冠底半径处支撑第二周向边缘。

在该方法的另一实施例中，套筒主体在纵向方向上从第一周向边缘延伸至第二周向边缘，其中套筒还包括位于第二部分中的保持元件，所述保持元件在所述多个胎冠区段处于冠底位置时与所述多个胎冠区段脱离、而在所述多个胎冠区段处于冠顶位置时在套筒主体的纵向方向上将套筒保持至所述多个胎冠区段上。

只要有可能，说明书中所述和所示的各个方面和特征可以独立地应用。这些独立的方面和特征可以进行分案专利申请。

附图说明

将基于随附示意图中所示的示例性实施例而阐述本发明，附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的轮胎构建鼓，其包括胎冠部分(其具有处于冠底位置的多个胎冠区段)以及支撑在所述胎冠区段上的套筒；

图2示出了根据图1的轮胎构建鼓的局部剖面；

图3示出了根据图2的轮胎构建鼓的局部剖面，其中所述多个胎冠区段处于冠顶位置；

图4示出了根据本发明的第二实施例的替代轮胎构建鼓的局部剖面；以及

图5示出了根据图4的替代轮胎构建鼓的局部剖面，其中所述多个胎冠区段处于冠顶位置

具体实施方式

图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的轮胎构建鼓1、特别是胎冠鼓。

轮胎构建鼓1包括在轮胎构建鼓1的中心z的相对两侧处可旋转地安装至鼓轴2上的两个鼓半部。轮胎构建鼓1能够围绕沿轴向方向a延伸的中心轴线x旋转。轮胎构建鼓1能够在与中心轴线x垂直的径向方向r上膨胀。在图2和3中，示出了鼓半部中的仅仅一个和所述鼓半部的仅位于中心轴线x上方的部分。然而，将清楚的是，轮胎构建鼓1在周向方向c上围绕中心轴线x延伸，如图1中所示。

轮胎构建鼓1可以用于单级轮胎构建，即其中在同一轮胎构建鼓上构建、组装和/或成形一个或多个轮胎部件9、特别是一个或多个帘布层(plies)90和胎圈91的轮胎构建方法。

为此目的，轮胎构建鼓1包括用于使所述一个或多个帘布层90成形的胎冠部分3以及用于将胎圈91在胎圈锁定位置b处保持至所述一个或多个帘布层90的胎圈锁定部分4，如图3中所示。轮胎构建鼓1还包括套筒6，用于减少由于胎冠区段30之间在周向方向c上的间隔而在一个或多个轮胎部件9上的印记。在本示例性实施例中，轮胎构建鼓1还包括本身已知的翻起部分8，用于围绕胎圈91将所述一个或多个帘布层90的一部分翻起而抵靠在所述一个或多个帘布层90的位于胎冠部分3处的成形部分上。胎圈锁定部分4在轴向方向a上位于胎冠部分3的一侧或邻近胎冠部分3。翻起部分8在轴向方向a上位于胎圈锁定部分4的远离胎冠部分3面向的一侧。

如图2中最佳地示出的，轮胎构建鼓1包括基部10，用于支撑胎冠部分3、胎圈锁定部分4和/或翻起部分8的部分。在本示例性实施例中，基部10形成沿轴向方向a在胎冠部分3和胎圈锁定部分4之间延伸的中间部件m。基部10还在中间部件m处设置有运转表面11，用于以下文将更详细地描述的方式引导胎冠部分3的部件。运转表面11面向胎冠部分3。基部10布置成同心地装配至如图1中所示在中心轴线x处沿轴向方向a延伸的鼓轴2上。

胎圈锁定部分4包括能够沿径向方向r移动以接合和/或释放胎圈91的多个胎圈锁定区段40。

胎冠部分3包括围绕中心轴线x沿周向方向c分布的多个胎冠区段30。胎冠区段30能够相对于基部10从如图2中所示的冠底位置移动至如图3中所示的冠顶位置。胎冠区段30在冠底位置和冠顶位置之间的移动是在冠顶方向d上的移动，所述冠顶方向d在径向方向r上具有至少一个矢量分量。在本示例性实施例中，冠顶方向d相对于径向方向r以倾斜的锐角偏离。作为替代，冠顶方向d可以更靠近或者甚至平行于径向方向r。优选地，冠顶方向d上的移动是线性移动。

如图2和3中所示，每个胎冠区段30包括在径向方向r上向外面向的外表面31，以支撑所述一个或多个轮胎部件9。优选地，外表面31平行或基本平行于轴向方向a延伸。所述多个胎冠区段30的外表面31一同形成在周向方向c上延伸的胎冠表面p，以在使所述一个或多个帘布层90成形期间将胎体9支撑在胎冠部分3处。优选地，胎冠表面p是圆柱形或直圆柱形表面。在胎冠区段30处于图2的冠底位置时，胎冠表面p以冠底半径r1延伸，而在胎冠区段30处于图3的冠顶位置时，胎冠表面p以大于冠底半径r1的冠顶半径r2延伸。

胎冠区段30一同形成胎冠部分3的前缘e。前缘e在如下意义上来说是“前位的”，即：在胎冠区段30处于如图2所示的冠底位置时，所述前缘e由朝运转表面11和/或胎圈锁定部分4在轴向方向a上最向前面向和/或突出的胎冠区段30的端部形成。

胎冠区段30一同形成肩部s，所述肩部至少部分地限定从胎冠区段30的胎冠表面p至前缘e的过渡。

如图2和3中所示，胎冠区段30还包括平行于冠顶方向d延伸的滑动表面32。基部10的运转表面11面向胎冠区段30的滑动表面32，并且沿相同的冠顶方向d延伸。运转表面11在冠底半径r1处终止于顶端12处。胎冠区段30布置成在中间部件m的运转表面11上沿冠顶方向d从冠底位置滑动至冠顶位置。肩部s在每个胎冠区段30的外表面31和滑动表面32之间延伸。在本示例中，肩部s在外表面31和滑动表面32之间被圆化，以形成相应表面31、32之间的平滑过渡。特别地，圆化肩部s提供从沿轴向方向a延伸的外表面31至沿冠顶方向d延伸的滑动表面32之间的平滑过渡。在本示例性实施例中，肩部s被完全圆化。

作为替代，肩部s可以至少部分地圆化，即具有一个或多个非圆化部分。

在胎冠区段30沿冠顶方向d从冠底位置移动朝向和/或进入冠顶位置时，肩部s在直径上扩大。所述一个或多个帘布层90围绕肩部s成形。特别地，肩部s限定成形的所述一个或多个帘布层90的径向侧与所述一个或多个帘布层90的周向胎面之间的过渡。肩部s的圆化防止胎冠区段30在成形期间、特别是在冠顶位置处损坏所述一个或多个帘布层90。

如图2中所示，套筒6包括第一周向边缘61、与第一周向边缘61相反的第二周向边缘62、以及沿纵向方向l在第一周向边缘61和第二周向边缘62之间延伸的套筒主体60。在胎冠区段30处于图2的冠底位置时，纵向方向l平行或基本平行于轴向方向a。然而，在胎冠区段30处于图3的冠顶位置中时，套筒主体60的纵向方向l对于沿着所述套筒主体60的长度的不同位置是不同的。套筒主体60包括限定第一周向边缘61或连接至第一周向边缘61的第一部分63、以及位于第一部分63和第二周向边缘62之间的第二部分64。第一部分63在图2的冠底位置和图3的冠顶位置中均支撑在胎冠区段30的胎冠表面p上。相比之下，第二部分64是套筒主体60的在所述胎冠区段30位于图2的冠底位置时相对于胎冠区段30未得以支撑的部分。然而，在所述胎冠区段30处于图3的冠顶位置时，第二部分64至少部分地由胎冠区段30支撑、特别是由胎冠区段30的肩部s支撑。在所述冠顶位置中，第二部分64优选延伸直至胎冠区段30的前缘e。

套筒6的第一周向边缘61被固定至胎冠部分3，而另一周向边缘62设置成至少在所述多个胎冠区段30位于图2的冠底位置时未被固定、不受约束或是自由的。换句话说，第一周向边缘61在胎冠区段30从冠底位置向冠顶位置的移动期间保持固定至胎冠区段30上，并且仅可以通过使用适当的工具部分地拆卸轮胎构建鼓而移除，而第二周向边缘62未被固定，可以响应于所述胎冠区段的移动在至少一个方向上、在由轮胎部件9(在其被施加至所述轮胎构建鼓1上时)限定的限制范围内相对于轮胎构建鼓1的包括胎冠区段30的其余部分而自由地移动或是松散的。

第一周向边缘61优选在胎冠表面p之处或之中固定至胎冠区段30。还可以在胎冠区段30中与套管6的厚度相对应地设置阶梯部，以便相对于胎冠区段30的位于套管6外侧的其余部分嵌入套管6。作为替代，第一周向边缘61可以在胎冠区段30的沿轴向方向a远离胎圈锁定部分4面向的一侧在一定位置处固定至胎冠区段30上。

在本特定示例中，第一周向边缘61在肩部s的沿轴向方向a与胎圈锁定部分4相反或远离胎圈锁定部分4面向的一侧处固定至所述多个胎冠区段30。第二周向边缘62位于所述肩部s的相反侧，特别是位于所述肩部s与胎圈锁定位置b之间的区域中。第二周向边缘62优选在轴向方向a上不延伸超出所述胎圈锁定位置b，以防止在胎圈91正被接合时第二周向边缘62或者套筒主体60的一部分被锁定在和/或被保持至胎圈锁定部分4。换句话说，第二周向边缘62应当优选在轴向方向a上位于胎圈锁定位置b或实际胎圈91的面向胎冠部分3的一侧。

在图2的冠底位置中，第二周向边缘62布置成搁置在中间部件m上，特别是搁置在中间部件m的顶端12上。因此，第二周向边缘62可以在基本上与胎冠表面p相同的冠底半径r1处支撑在中间部件m上。更特别地，第二部分64的至少一部分可以支撑在中间部件m或中间部件m的延伸部分上，以防止所述第二部分64在胎冠区段30与中间部件m之间的任何间隙处松弛。因此，可以以基本水平的定向和/或与轴向方向a平行的定向支撑第二部分64。在所述定向中，第二部分64可以与第一部分63和/或胎冠区段30齐平或基本齐平地放置，以提供用于将轮胎部件9施加和/或缝合在轮胎构建鼓1上的平坦或基本平坦的施加表面。

优选地，在图3的冠顶位置中，在胎冠区段30处于冠顶位置时，套筒6仅由胎冠区段30支撑。换句话说，在胎冠区段3处于冠顶位置时，套筒6与胎圈锁定部分4和/或中间部件m分隔开。

下文将参考图1、2和3说明使用前述轮胎构建鼓1进行轮胎构建的方法。

所述方法包括如下步骤：

-使所述多个胎冠区段30移动至冠底位置，以在胎冠部分3处在套筒6上接收一个或多个帘布层90并且在胎圈锁定位置b处在胎圈锁定部分4上接收胎圈91；

-在胎圈锁定位置b处使胎圈91与胎圈锁定部分4接合；以及

-使所述多个胎冠区段30从冠底位置移动至冠顶位置，以使所述一个或多个帘布层90成形。

在前述步骤中，允许第二周向边缘62响应于所述多个胎冠区段30从冠底位置移动至冠顶位置而相对于所述多个胎冠区段30自由地移动。套筒主体60的部分63、64根据冠底位置或冠顶位置而以前述方式得以支撑。

应当理解，上文描述用于示出优选实施例的操作，而不意味着限制本发明的范围。根据上文讨论，许多变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的，这些变化也将涵盖在本发明的范围内。

例如，图4和5示出了根据本发明的第二示例性实施例的替代轮胎构建鼓101，其与根据图1-3的轮胎构建鼓1的区别在于其特征在于替代的套筒106和多个替代的胎冠区段130。替代套筒106设置有位于套筒主体60的第二部分64内的保持元件165。所述保持元件165优选位于第二周向边缘62之处或附近。保持元件165可以是在替代套筒106的径向内侧围绕中心轴线x沿周向方向c延伸的连续环形元件。在本示例性实施例中，保持元件165成形为突出部。所述突出部在与纵向方向l横向或垂直的方向上从套筒主体60朝向肩部s突出。

保持元件165设置成在胎冠区段130处于如图4所示的冠底位置中时与替代胎冠区段130间隔开和/或脱离。换句话说，正如第二部分65和/或第二周向边缘62，保持元件165未被固定、是自由的、不受约束或松散的。

然而，如图5中所示，在替代胎冠区段130从冠底位置移动至冠顶位置时，保持元件165设置成在套筒主体60的纵向方向l上将替代套筒106接合并保持至所述多个替代胎冠区段130。

如图4中最佳地示出的，所述多个替代胎冠区段130均包括凹部135，用于在所述多个替代胎冠区段130处于冠顶位置时接收保持元件165。因此，保持元件165可以通过简单的形状配合响应于替代胎冠区段130在冠顶位置和冠底位置之间的移动而接合及脱离凹部135。应当注意，即使在保持元件165接合替代胎冠区段130时，第二周向边缘62仍然可以认为是未被固定的，因为在替代胎冠区段130朝向冠底位置返回移动时，保持元件165可以自动地脱离胎冠区段130。

总之，本发明涉及轮胎构建鼓和用于构建轮胎的方法，其中轮胎构建鼓包括胎冠部分和胎圈锁定部分，其中胎圈锁定部分限定胎圈锁定位置，其中胎冠部分包括能够沿冠顶方向相对于基部从冠底位置移动至冠顶位置的胎冠区段，其中胎冠区段一同形成胎冠表面、前缘和肩部，其中轮胎构建鼓还包括在周向方向上围绕胎冠区段延伸的套筒，其中套筒包括在肩部的远离胎圈锁定部分面向的一侧处固定至胎冠区段的第一周向边缘、位于肩部和胎圈锁定位置之间的第二周向边缘，其中至少在胎冠区段处于冠底位置时第二周向边缘未被固定。

附图标记列表

1轮胎构建鼓

10基部

11运转表面

12顶端

2鼓轴

3胎冠部分

30胎冠区段

31外表面

32滑动表面

4胎圈锁定部分

40胎圈锁定区段

6套筒

60套筒主体

61第一周向边缘

62第二周向边缘

63第一部分

64第二部分

8翻起部分

9一个或多个轮胎部件

90一个或多个帘布层

91胎圈

101替代轮胎构建鼓

130替代胎冠区段

135凹部

106替代套筒

165保持元件

a轴向方向

b胎圈锁定位置

c周向方向

d冠顶方向

e前缘

l纵向方向

m中间部件

p胎冠表面

r径向方向

r1冠底半径

r2冠顶半径

s肩部

x中心轴线

z轮胎构建鼓的中心