用于形成非充气轮胎的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于形成非充气轮胎的系统和方法，并且更具体地涉及用于形成机械用非充气轮胎的系统和方法。
【背景技术】
[0002]机械(如自推进或被推动或被拉动车辆)通常包括便于行进跨过地形的车轮。这种车轮通常包括保护车轮的轮辋或轮毂的轮胎，为增加舒适度或保护乘客或货物提供缓冲，并经由轮胎的胎面提供增强的牵引力。充气轮胎是这种轮胎的一个实例。充气轮胎包括用于保持加压空气的封闭空腔，其中该封闭空腔通过单独的环形管或通过轮胎与轮毂的轮辋之间的密封耦接而形成。借助于加压空气，随着车轮滚动跨过地形，轮胎提供缓冲和减震。
[0003]然而，充气轮胎可能具有许多可能的缺点。例如，充气轮胎可能由于刺穿或空气泄露而放气，使得它们不适合使用，直到它们被维修或更换。另外，由于单独的管或用于提供轮胎与轮辋之间的密封耦接的复杂配置，充气轮胎可能相对复杂。
[0004]除了这些缺点外，充气轮胎可能具有许多经济缺点。例如，由于充气轮胎的相对复杂的性质，制造用于充气轮胎的设备可能昂贵得令人望而却步，需要大量的资本投资。此夕卜，由天然橡胶形成的充气轮胎可能由于天然橡胶的不一致可用性而易受生产成本的显著可变性的影响。
[0005]非充气轮胎(如实心轮胎或不保持加压空气的轮胎)可以提供对充气轮胎的替换。非充气轮胎可以比充气轮胎相对不那么复杂，因为它们不保持压力下的空气。然而，非充气轮胎可能具有许多可能的缺点。例如，非充气轮胎可以相对较重，并且可能不具有提供所需水平的缓冲的足够能力。例如，一些非充气轮胎可以提供很少的(如果有的话)缓冲，可能导致乘客不舒服和/或货物和/或轮胎安装在其上的机械的损坏。另外，当轮胎上的负载变化时，一些非充气轮胎可能不能维持所需水平的缓冲。特别地，如果非充气轮胎的结构为给定的负载提供所需水平的缓冲，那么如果负载改变，可能不能继续提供所需水平的缓冲。例如，如果负载增加，则非充气轮胎的结构可能塌陷，导致损失所需水平的缓冲或可能损坏轮胎。如果负载降低，缓冲的水平也可能降低，导致舒适度和/或保护的不希望的减少。另外，由于在负载下的轮胎的塌陷，提供足够的缓冲的传统的非充气轮胎在被加载时可能不能维持所需的机械高度。
[0006]授予Lord的美国专利号2，620, 844 ( “’ 844专利”)公开了未充气的垫式轮胎的一个实例。特别地，’844专利公开了一种由弹性材料(如橡胶)形成的垫式轮胎。该轮胎包括成形为安装在车轮上的刚性的内轮辋、由弹性材料(如橡胶)形成的外连续胎面部分，以及由在轮辋和胎面部分之间延伸且连接到轮辋和胎面部分或者与轮辋和胎面部分结合的弹性材料形成的衬垫。通过开口提供轮胎的衬垫，所述开口从轮胎的一侧延伸到轮胎的另一侧并且由围绕轮胎延伸的壁形成，其中壁被形成以传递轮辋与胎面之间径向作用的负载。
[0007]尽管在’844专利中所公开的垫式轮胎提供了对充气轮胎的替换，但是可能具有与非充气轮胎相关联的许多缺点。例如，在’844专利中所公开的轮胎在轮胎上的负载变化时可能不能维持所需水平的缓冲。
[0008]另外，一些非充气轮胎可以异常地大，使得难以经由模制形成轮胎。例如，一些非常大的机械可能需要异常地大的轮胎，并且由于形成轮胎所需要的材料的量导致形成这样一种大的轮胎可能存在技术困难。例如，由于与通过这样大量的材料获得相对均匀的温度、升温速率和/或冷却速率相关联的问题，通过模制轮胎形成非充气轮胎可能是困难的。另夕卜，可能难以经由模制形成轮胎，其中所述模制轮胎具有复杂的结构。
[0009]所公开的用于形成非充气轮胎的系统和方法可能针对减轻或克服上述可能的技术困难中的一个或多个。
【发明内容】
[0010]在一方面，本发明涉及一种用于模制非充气轮胎的系统。该系统包括下部模具部分，该下部模具部分包括:下面板，其配置成提供对应于轮胎的第一侧的下凸条/凸出部(relief);以及下圆形阻挡件，其耦接到下面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第一部分。下部模具部分还包括多个下突起，所述多个下突起从下面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第一侧中的空腔，其中下突起随着其从下面板延伸出来而成锥形，并且其中下突起中的至少一些是中空的。所述系统还包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供对应于轮胎的第二侧的上凸条；以及上圆形阻挡件，其耦接到上面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第二部分。上部模具部分还包括多个上突起，所述多个上突起从上面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第二侧中的空腔，其中上突起随着其从上面板延伸出来而成锥形，并且其中上突起中的至少一些是中空的。下部模具部分和上部模具部分配置成彼此耦接，使得与轮胎相关联的轮毂提供下部模具部分与上部模具部分之间的密封。
[0011]根据再一方面，一种用于模制非充气轮胎的系统包括下部模具部分，该下部模具部分包括:下面板，其配置成提供对应于轮胎的第一侧的下凸条；以及下圆形阻挡件，其耦接到下面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第一部分。下部模具部分还包括多个下突起，所述多个下突起从下面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第一侧中的空腔。所述系统还包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供对应于轮胎的第二侧的上凸条；以及上圆形阻挡件，其耦接到上面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第二部分。上部模具部分还包括多个上突起，所述多个上突起从上面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第二侧中的空腔。下部模具部分和上部模具部分配置成彼此耦接，使得与轮胎相关联的轮毂提供下部模具部分与上部模具部分之间的密封。
[0012]根据又一方面，一种用于模制非充气轮胎的系统包括下部模具部分，该下部模具部分包括:下面板，其配置成提供对应于轮胎的第一侧的下凸条；以及下圆形阻挡件，其耦接到下面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第一部分。下部模具部分还包括多个下突起，所述多个下突起从下面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第一侧中的空腔。所述系统还包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供对应于轮胎的第二侧的上凸条；以及上圆形阻挡件，其耦接到上面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第二部分。上部模具部分还包括多个上突起，所述多个上突起从上面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第二侧中的空腔。所述系统还包括与下部模具部分和上部模具部分相关联的至少一个温度传感器。所述至少一个温度传感器配置成提供在形成轮胎和使用所形成的轮胎的至少一种情况期间在下部模具部分和上部模具部分中接收到的指示材料的温度的信号。
[0013]根据再一方面，本发明涉及一种用于将模制的非充气轮胎与轮胎模具分离的系统，其中所述轮胎模具包括下部模具部分和配置成与下部模具部分相关联的上部模具部分，使得与非充气轮胎相关联的轮毂被限制在上部模具部分与下部模具部分之间。所述系统包括:多个致动器，其与下部模具部分和上部模具部分中的至少一个的内直径和外周边中的至少一个相关联，使得所述多个致动器围绕轮胎模具沿圆周间隔开。所述系统还包括:歧管，其提供与所述多个致动器中的每一个的流动连通；以及操作员界面，其与所述歧管相关联。所述操作员界面配置成便于同时且彼此独立地激活所有的多个致动器。
[0014]根据再一方面，一种用于模制非充气轮胎的系统包括下部模具部分，该下部模具部分包括:下面板，其配置成提供对应于轮胎的第一侧的下凸条，其中下面板具有内直径和外周边。下部模具部分还包括:下圆形阻挡件，其耦接到下面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第一部分。下部模具部分还包括多个下突起，所述多个下突起从下面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第一侧中的空腔。所述系统还包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供对应于轮胎的第二侧的上凸条，其中上面板具有内直径和外周边。上部模具部分还包括:上圆形阻挡件，其耦接到上面板并配置成对应于轮胎的外圆周表面的第二部分。上部模具部分还包括多个上突起，所述多个上突起从上面板延伸出来并配置成对应于轮胎的第二侧中的空腔。所述系统还包括:分离系统，其配置成在模制材料被供应到下部模具部分和上部模具部分之后将上部模具部分与下部模具部分分离。该分离系统包括多个沿圆周间隔开的致动器，所述致动器与下部模具部分和上部模具部分中的至少一个的内直径和外周边中的至少一个相关联，其中所述多个致动器配置成被同时并且独立于彼此地致动。
[0015]根据又一方面，本发明涉及一种用于将模制的非充气轮胎与轮胎模具分离的方法，其中所述轮胎模具包括具有内直径和外周边的下部模具部分，以及具有内直径和外周边的上部模具部分。所述方法包括:在下部模具部分和上部模具部分中的至少一个的内直径和外周边中的至少一个处提供多个致动器；以及独立地激活所述多个致动器的第一部分，使得上部模具部分与下部模具部分分离。所述方法还包括独立地激活所述多个致动器的第二部分，使得轮胎与下部模具部分分离。
[0016]根据另一方面，一种用于在模制期间从非充气轮胎模具捕获模制材料的溢流的一部分的储存器包括具有近端和远端的管状部分，以及与所述管状部分的近端相关联的凸缘。所述凸缘配置成与轮胎模具的表面相关联，使得管状部分基本上垂直于轮胎模具的表面延伸。所述储存器还包括:储存器部分，其配置成可拆卸地安装在管状部分周围。储存器部分包括具有一个孔的基底以及一个壁，所述孔配置成接收管状部分，所述壁配置成使得从管状部分的远端流出的模制材料被接收在储存器部分中。
[0017]根据又一方面，一种用于模制非充气轮胎的系统包括:轮胎模具，其包括配置成提供对应于轮胎的第一侧的下凸条的下部模具部分，以及配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。所述上部模具部分配置成提供对应于轮胎的第二侧的上凸条。所述系统还包括用于在模制期间从轮胎模具捕获模制材料的溢流的一部分的储存器。所述储存器包括具有近端和远端的管状部