专利名称：用于模制轮胎胎边的可伸缩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮胎的模具，特别是涉及用于成形轮胎胎边的模具。
为了模制该轮胎胎边的内部，需要将一个模具部件引入该轮胎内部。该模制的轮胎产品具有模制的胎边部分，它允许该未固化的轮胎引入到该模具中而该胎边不变形，然后扩张夹持在该胎边上来模制。例如Bosseaux的美国专利6238193公开了与本专利都具有的一个胎边模制环，它具有径向移动部分和旋转部分，其该扩张的和模制的部分配合，并允许该轮胎被加压和从模具中取出。
在一个最佳实施例中，本发明提供了一种用于轮胎的模具，它包括一个形成一空腔并具有一个中轴的加载板。底板装在该空腔中。该底板具有一个接合表面，并可以沿着该中轴移动。一个加载器也可以沿着该中轴相对于该底板在分离位置和接合位置之间移动。该模具包括至少一个可以移动地安装在该接合表面上的滑动部分。该滑动部分可以在接合位置和收回位置之间沿垂直于该中轴的方向移动，并具有一个轮胎胎边的模制表面。该模具还包括至少一个浮动部分，它可以移动地安装在该接合表面上，并在接合位置和收回位置之间在沿与该中轴斜交的方向上移动。该浮动部分具有一个轮胎胎边的模制表面。该加载器从该分离位置向该接合位置的运动，将该至少一个滑动部分和该至少一个浮动部分移动到各自的接合位置，使得各个模制表面连接成用于轮胎胎边的连续的模制表面。
对于所述实施例，该加载器可以具有一个截锥形驱动表面，用于与该至少一个滑动部分和该至少一个浮动部分配合。这些部分具有截锥形从动表面以使其表面可被该加载器驱动。此外，每个滑动部分和浮动部分可以具有接合表面，当各部分处于接合位置时彼此支撑。这样的特性使得通过一个连续的密封表面向该轮胎胎边施加一个均匀的压力。由此，该轮胎胎边可以模制成所需的形状，并具有形成气密的光滑表面。
此外，这个实施例可以设置成，使得该至少一个浮动部分被偏置于收回位置，该位置沿中轴离开所述底板并径向向内朝向中轴。此外，该至少一个滑动部分被偏置于径向向内地朝向中轴的收回位置。
在本发明的另一较佳实施例中，提供有用于成形该轮胎胎边的模具部件，其包括一个具有一个支撑表面的平台。一个底板在该平台上并具有一个第一表面和一个第二表面。该底板由多个与该第一表面和该支撑表面机械连接的弹簧支撑。多个浮动扇形件与该第二表面连接，并设置成可同时径向和轴向移动。每个浮动扇形件具有位于其外径的轮胎胎边模制表面，和位于其内径的驱动表面。多个径向扇形件与该第二表面连接，并设置成适合径向移动。该径向扇形件各具有位于其外径的轮胎胎边模制表面，和具有位于其内径的驱动表面。具有一个接触表面的一个加载器位于该底板上。一旦该加载器向该平台移动，该加载器的接触表面就会与该驱动表面接触，以驱动该多个浮动扇形件和该多个径向扇形件移动，从而使轮胎胎边表面形成用于轮胎胎边的均匀密封表面。
在本发明的另一个实施例中，提供一种用于该轮胎的模具部件，其包括一个具有多个可移动扇形件的环形碟。该环形碟具有一个该可移动扇形件绕其径向布置的轴线。每个可移动扇形件具有位于其外径与该轮胎胎边接触的模制表面。多个可移动扇形件中的至少一个设置成可在释放位置和接合位置之间径向移动。多个可移动扇形件中的至少一个设置成可在释放位置和接合位置之间同时径向和轴向移动。一个加载器位于该环形碟上面，并设置成可选择地作用于该环形碟上，使得该多个可移动扇形件在释放位置和接合位置之间移动。一旦置于该接合位置，该多个可移动扇形件的模具表面就共同形成用于轮胎胎边模制的连续的表面。
本发明的另一实施例提供了一种轮胎模具，它包括一个环形部件，该环形部件具有多个交替设置的径向扇形件和斜交扇形件。该径向扇形件设置成可在释放位置与固定位置之间移动，其中，在释放位置该轮胎可从模具中放入或取出，在固定位置该轮胎胎边可与该多个交替的径向扇形件和斜交扇形件相接触。该斜交扇形件设置成可在该释放位置和固定位置之间同时轴向和径向移动。一个加载装置位于该环形部件的轴向上面，并与该径向和斜交扇形件接触，以在该释放位置和固定位置之间选择地定位该径向和斜交扇形件。一旦位于固定位置，该多个径向和斜交扇形件就共同形成一个接触和模制轮胎胎边的均匀表面。
本发明的这些和其他特性、优点将通过下面的说明和权利要求书而更好地理解。与该说明结合并作为该说明一部分的附图与说明书一起阐述了本发明的一个实施例，用于说明本发明的构思。利用本发明的在此的教导的本专业技术人员可以理解，权利要求书中的本发明具有多个不同的可将轮胎固定在所需位置的实施例。
本申请人是名称为“用柔性弹性材料制造的轮胎安全支撑”的美国专利5891279的拥有人，该专利在此将其引入以供参考。该专利描述了一种具有设置在轮辋上的环形插入件，该轮胎围绕该插入件并垂直固定在该轮辋上，如本申请人拥有的在此引入以供参考的名称为“轮辋和轮胎总成及其上的环形胎面支撑”的美国专利5634993一样。本发明的实施例将参考这种泄气保用轮胎胎边进行说明。但是，特别的轮胎类型不是对在此所公开和教导的特征的限制，因例如本专业技术人员可以理解利用所公开和教导使用的不同的轮胎设计。
现参照附图，
图1显示了一个泄气保用轮胎总成10的实例。该轮胎总成10由3个基本部件构成。首先，一个合金或钢的整体轮辋12，其上提供有支撑部件14。图1所示该支撑部件14是一个圆环。然后，一个橡胶轮胎放置在该轮辋12上，并完全包围该支撑部件14。图2给出了一种装配后的状态，该轮胎如美国专利5634993那样垂直固定在该轮辋12上。
图3是根据一个泄气保用轮胎总成实施例的轮胎总成10的局部剖视图。如图所示，该支撑部件14类似上述‘279专利所公开的，并位于该轮辋12的筒形部分18上。
如图3所示的泄气保用轮胎总成，该轮胎16在其外表面设置有轮胎胎面26，两个侧壁28从该轮胎16的轮胎胎面26延伸出。对于这个泄气保用轮胎总成，一旦安装在该轮辋12上该侧壁28基本垂直。一个第一胎边30在侧壁28之一的端部，一个第二胎边32在另一侧壁28的端部，该胎边30、32使该轮胎16固定在轮辋12上，并形成气密，以保持在该轮胎16和轮辋12之间的空间34中的气压。
轮辋12具有一个第一胎边支座36和一个第二胎边支座38，分别用于该第一和第二胎边30和32。该第一胎边支座36由一对隆起40和42构成，该第二胎边支座38由一对隆起44和46构成。在该第一胎边30和第一胎边支座36之间形成气密，同样在该第二胎边32和第二胎边支座38之间也形成气密。这些气密防止气体分别从该胎边30和32周围跑出。
在制造中，一个模具部件110需导入该轮胎内部，以模制出轮胎胎边30或32的形状。图4到8示出了用于模制轮胎16胎边32的模具部件110的实施例。在图5和7中该模具部件110处于打开或拆开位置。在这种位置下，该轮胎16可以从该模具部件110上取下；相反，在图6和8中该模具部件110处于关闭或扩张位置。在这种位置下，模具部件110与该轮胎16接触，并将胎边30加工成所需形状。
图7和8描述了模具部件110与一个固化压具166结合使用。固化是制造过程的一个步骤，其中胎面花纹、文字和其它特征可被加入，同时施加热和压力。该胎边30和32的形状也在这个步骤中形成。该压具166具有两个在固化过程中用于压紧或夹紧轮胎16的半体168和170。如图所示，在图7和8中该压具166是打开的。该半体168和170的内壁具有诸如压在轮胎16上的胎面花纹172。
参照图4到8，模具部件110具有一个加载板112，它可以安装在该固化压具166的底部或其它所需的轮胎制造装置上。该加载板112的内表面114形成了一个空腔116。该加载板112还具有在图5和6中用点划线表示的中轴AA。螺栓或销可以穿过孔118和120，用于将该加载板112与固化压具166或其它设备对齐并安装。
底板122容置在加载板112的空腔116中，并具有一个第一表面126和一个第二表面124。该底板122可在沿着中轴AA的两个方向移动。如图所示，多个弹簧128在该底板122的第一表面126与加载板112之间提供了机械连接。特别是，加载板112通过多个弹簧128支撑底板122，销130用于定位并引导多个弹簧128。如下所述，该多个弹簧128在底板122沿着中轴AA向加载板112移动时被压缩，并在底板122离开加载板112时被释放。
径向扇形件132和浮动扇形件134安装在底板122的第二表面124的交替位置上。对于图4至8的实施例，具有三个这样的径向扇形件132和三个这样的浮动扇形件134。在此所用的“扇形件”指的是两个半径和至少一个圆弧形成的几何形状。这个圆的中心确定了与轴AA相同或平行的轴向，和垂直于该轴向的径向。对于所述实施例，该径向扇形件132和浮动扇形件134绘出了截面，一起形成在其中央具有孔136(图4)的圆形或环形碟上。然而可以理解，本发明可以具有任何数量的扇形件132和134，并不限于或者使用六个径向扇形件132和浮动扇形件134，或者具有如图1-6所示相同的形状的扇形件。此外，具有除了所示径向扇形件132和浮动扇形件134形状的截面也可以用于构成整个圆形或环形碟。
参照所述实施例，每个径向扇形件132被设置成可在径向上移动。特别是每个扇形件132设置成可在垂直于中轴AA(图5-6所示)的方向和平面内移动。销138通过连接件140将径向扇形件132与该底板122连接，该底板122形成一个可安装压缩弹簧144的腔142，该压缩弹簧144通过销146与压缩连接件140机械连接。当该径向扇形件132在径向上沿离开轴AA的方向移动时，销146和连接件140的一部分被强迫进入腔142中，压缩弹簧144被压缩。当径向扇形件132在径向上沿朝该轴AA的方向移动时，弹簧144被释放。
每个浮动扇形件134可同时径向和轴向移动，特别是每个浮动扇形件134可在与轴AA斜交的方向上移动，这个方向由轴BB表示(图5-6)。导销152将浮动扇形件134与底板122连接。当该模具部件110如图6所示处于扩张位置时，导销152分别在位于浮动扇形件134和底板122的长槽154和156中。导销152还与压缩弹簧158配合工作。因此，在浮动扇形件134沿着轴BB移动中，当浮动扇形件134沿朝向底板122的方向移动时，压缩弹簧158被压缩；当浮动扇形件134沿离开底板122的方向移动时，压缩弹簧158被释放。在最佳实施例中，轴BB形成从中轴AA逆时针方向测量30度的夹角。然而可以理解，本发明不限于轴BB的30度夹角，可以用本专业技术人员利用在此公开的技术理解的其他夹角。
径向扇形件132各具有一个沿着内径的驱动表面147，同时浮动扇形件134各具有一个沿着内径的驱动表面149。这些驱动表面147和149倾斜并定位成用于与加载器162(图5)的驱动表面160相接触。特别是加载器162具有截锥形接触表面160，用于与截锥形驱动表面147和149接触。最好是该接触表面160的夹角为从轴AA沿顺时针方向测量为30度的夹角，然而本专业技术人员可利用在此公开的技术理解用于接触表面160的其他夹角都是可用的。
一个顶板164安装在加载器162上。由此当顶板164和加载器162沿着轴AA移向底板122时，加载表面160接触到驱动表面147和149。径向扇形件132在径向上被推动离开轴AA，同时浮动扇形件134在沿着轴BB的方向上被推向底板122。对于所示的模具部件110的实施例，浮动扇形件134和径向扇形件132还沿着成角度的表面135和137彼此接合和支撑。表面135和137最好成45度夹角。然而本专业技术人员利用在此公开的技术理解的其他夹角都是可以的。此外，该底板122向下移动到在该加载板112上的空腔116中，这使得通过接合的扇形件形成的连续表面与轴向移动的该轮胎胎边接触。
加载器162和顶板164可以由伸过孔136的液压活塞或传动轴174提供动力。然而本专业技术人员利用在此公开的技术理解的其他主动的加载器162和顶板164。
径向扇形件132各具有一个沿着外径的轮胎胎边模制表面148。同样浮动扇形件134各具有一个沿着外径的轮胎胎边模制表面150。当所述实施例处于如图6和8所示的扩张位置时，每个径向扇形件132的轮胎胎边模制表面148和每个浮动扇形件134的轮胎胎边模制表面150共同形成压在第二胎边32上的连续表面。更具体地说，由表面148、150、135和137提供的系列配合表面给第二胎边32提供一个均匀、连续的表面。因此模具部件110帮助第二胎边32形成所需形状，同时还沿着第二胎边32模制一个光滑的表面，以形成紧密的气密。模具部件110还实现在固化步骤中帮助固定该轮胎16位置的第二功能。
本发明还可用于第一胎边30，而且本专业技术人员利用在此公开的技术可以理解并不限于第二胎边32。特别是图5和6仅仅以实施例的方式示出了轮胎16的定位。
现说明本发明模具110实施例的工作。一轮胎16放置在例如一固化压具166中，第二胎边32放置在模具110上。然后顶板164和加载器162由传动轴174工作沿轴AA的方向被推向加载板112，接触表面160从图5和7所示的打开或拆开位置推到图6和8所示的关闭或扩张位置。
特别地，接触表面160接触并推动表面147，使得径向扇形件132径向向外移动。浮动扇形件134沿斜交的轴BB移动。压缩弹簧144和158被压缩。该多个弹簧128在底板122被推向加载板112时也被压缩。其结果是轮胎支座表面148和150接触胎边32并施加压力，由此给第二胎边32提供了均匀的压力和连续、密封的模制表面。该径向扇形件132和浮动扇形件134处于固定和夹持位置，同时轮胎16被模具部件110固定。由此，模具部件110可用于将第二胎边32模制成所需的形状，并在工作中提供一个光滑表面，以将空气密封在轮胎中。
一旦从模具部件110上取下或拆开轮胎16，顶板164和加载器162沿着轴AA从加载板112移开。随后压缩弹簧144使径向扇形件132径向向内移向轴AA，压缩弹簧158使浮动扇形件134沿轴BB斜向向上移动。底板122也通过该多个弹簧128的作用从加载板112推开。结果是轮胎支座表面148和150释放对第二胎边32的压力，允许轮胎16取出，此时径向扇形件132和浮动扇形件134处于脱开位置，轮胎可以从模具部件110中取出。
可以理解，本发明可以在权利要求和其类似的范围内包括多种变换，上面描述的本发明的实施例只是实例，而并不用于限定所保护的范围和精神。
权利要求
1.一种用于轮胎的模具，包括一个形成一空腔并具有一个中轴的加载板；一个装在所述空腔中的底板，所述底板具有一个接合表面，并可以沿着所述中轴移动；一个加载器，可以沿着所述中轴在分离位置和接合位置之间相对于所述底板移动；至少一个滑动部分，可以移动地安装在所述接合表面上，所述滑动部分可以在接合位置和收回位置之间在垂直于所述中轴的方向上移动，并具有一个所述轮胎胎边的模制表面；至少一个浮动部分，可以移动地安装在所述接合表面上，并在接合位置和收回位置之间在与所述中轴斜交的方向上移动，并具有一个所述轮胎胎边的模制表面，所述至少一个滑动部分和至少一个浮动部分相互交替设置；及将所述加载器从分离位置移动到接合位置的装置，以将所述至少一个滑动部分和所述至少一个浮动部分驱动到各自的接合位置，使得各个模制表面连接成用于轮胎胎边的连续的模具制表面。
2.根据权利要求1的模具，其特征在于，所述加载器可以具有一个截锥形驱动表面，所述至少一个滑动部分和所述至少一个浮动部分的每一个都具有使其表面被所述加载器驱动的截锥形随动表面。
3.根据权利要求1的模具，其特征在于，所述至少一个浮动部分被偏置于收回位置，该位置沿中轴离开所述底板并径向向内朝向中轴。
4.根据权利要求1的模具，其特征在于，所述至少一个滑动部分被偏置于径向向内地朝向中轴的收回位置。
5.根据权利要求1的模具，其特征在于，所述至少一个浮动部分具有至少一个连接表面，所述至少一个滑动部分具有至少一个连接表面，当各部分处于收回位置时，它们彼此交替支撑。
6.根据权利要求1的模具，其特征在于，所述底板被偏置于一个在所述空腔中的抬高位置，在该位置所述至少一个滑动部分在轴向离开所述胎边模制位置的位置，其中所述加载器的移动推动所述底板移动到一个收缩位置，在该位置所述至少一个滑动部分处于所述胎边模制位置。
7.根据权利要求1的模具，其特征在于，所述斜交轴处于从中轴逆时针方向旋转30度夹角的方向。
8.一种用于成形轮胎胎边的模具部件，具有一个具有一支撑表面的平台；一个在所述平台上的底板，其具有一个第一表面和一个第二表面，所述底板由多个与所述第一表面和所述支撑表面机械连接的弹簧支撑；多个浮动扇形件，与所述第二表面连接，并设置成可同时径向和轴向移动，每个浮动扇形件具有位于其外径的轮胎胎边模制表面，和位于其内径的驱动表面；多个径向扇形件，与所述第二表面连接，并设置成适于径向移动，所述径向扇形件各具有位于其外径的轮胎胎边模制表面，并具有位于其内径的驱动表面；及一个加载器，具有一个接触表面并位于所述底板上方；其中，一旦所述加载器向所述平台移动，所述加载器的接触表面就会与所述驱动表面接触，以使所述多个浮动扇形件和所述多个径向扇形件移动，从而使轮胎胎边表面形成用于轮胎胎边的均匀密封表面。
9.根据权利要求8的成形轮胎胎边的模具部件，其特征在于，所述浮动扇形件和所述径向扇形件沿着成角度的邻接表面彼此配合。
10.根据权利要求8的成形轮胎胎边的模具部件，其特征在于，所述加载器是倾斜的，以形成所述接触表面。
11.根据权利要求10的成形轮胎胎边的模具部件，其特征在于，所述浮动扇形件和所述径向扇形件的驱动表面是截锥形的。
12.根据权利要求11的成形轮胎胎边的模具部件，其特征在于，进一步包括多个弹簧加载部件，该弹簧加载部件机械连接在所述浮动扇形件和所述底板之间，并用于将所述浮动扇形件的驱动表面推向所述加载器的接触表面。
13.一种用于轮胎的模具部件，包括一环形碟，具有多个可移动扇形件，所述环形碟具有一个所述可移动扇形件绕其径向设置的轴线，每个可移动扇形件具有位于其外径的模制表面，其中，每个所述模制表面用于与轮胎胎边相接触；所述多个可移动扇形件中的至少一个，设置成用于在释放位置和接合位置之间径向移动；所述多个可移动扇形件中的至少一个，设置成用于在释放位置和接合位置之间同时径向和轴向移动；一个加载器，位于所述环形碟上面，并设置成用于选择地作用于所述环形碟上，使得所述多个可移动扇形件在释放位置和接合位置之间移动；其中，一旦置于所述接合位置，所述多个可移动扇形件的模具表面就共同形成用于模制轮胎胎边的连续表面。
14.根据权利要求13的用于轮胎的模具部件，其特征在于，进一步包括多个与所述多个可移动扇形件连接的弹簧部件，所述弹簧部件设置成用于从接合位置向释放位置推动所述可移动扇形件。
15.根据权利要求13的用于轮胎的模具部件，其特征在于，所述加载器具有作用于所述可移动扇形件的截锥形接触表面。
16.根据权利要求15的用于轮胎的模具部件，其特征在于，所述多个可移动扇形件中的每一个都具有一对成角度的表面，当所述可移动扇形件移动到接合位置时，它们彼此接触。
17.根据权利要求15的用于轮胎的模具部件，其特征在于，进一步包括连接并支撑所述多个可移动扇形件的底板。
18.一种轮胎模具，包括一个环形部件，所述环形部件包括多个交替设置的径向扇形件和斜交扇形件；所述径向扇形件设置成用于在释放位置与固定位置之间径向移动，其中，在释放位置所述轮胎可从模具中放入或取出，在固定位置轮胎胎边与所述径向扇形件和斜交扇形件相接触；所述斜交扇形件设置成可在所述释放位置和固定位置之间同时轴向和径向移动；及一个加载装置，位于所述环形部件的轴向上方，并与所述径向和斜交扇形件相接触，以在所述释放位置和固定位置之间选择地定位所述径向和斜交扇形件；其中，一旦位于固定位置，所述径向和斜交扇形件就共同形成一个用于接触和模制轮胎胎边的均匀表面。
19.根据权利要求18的轮胎模具，其特征在于，进一步包括一个底板，所述环形部件连接到该底板上，所述底板沿着轴向移动。
20.根据权利要求19的轮胎模具，其特征在于，进一步具有一个连接并支撑所述底板的平台。
21.根据权利要求20的轮胎模具，其特征在于，通过多个连接所述底板与径向和轴向扇形件的弹簧加载部件提供所述机械连接，所述多个弹簧加载部件设置成将所述径向和轴向扇形件从所述固定位置推向释放位置。
22.根据权利要求21的轮胎模具，其特征在于，所述扇形件具有成角度的表面，在所述扇形件移动到固定位置时，该成角度的表面与相邻的扇形件配合接触。
全文摘要
一种用于模制轮胎胎边的可伸缩装置，包括多个径向和斜交移动的扇形件，为胎边的模制和成形提供一个连续的均匀表面，该扇形件可以退回到收回的释放位置，允许在模具中放入或取出该轮胎。
文档编号B29L30/00GK1451525SQ03122208
公开日2003年10月29日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者D·W·贝利, W·G·斯坦纳, K·J·佩克 申请人:米其林技术公司, 米其林研究和技术股份有限公司