专利名称：具有翻边机构的轮胎成型鼓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括一翻边(turn-up)机构的轮胎成型鼓(tyre-drum)，用于制造未硫化的轮胎，该轮胎具有橡胶的轮胎构件、加强帘布和两个胎圈芯，该胎圈芯具有或不具有一个填充胶条。
一种已知的轮胎成型鼓具有一中心轴、绕着该轴且间隔布置的用于支撑胎圈芯的两个环形部分、以及径向扩展位于环形部分内的轮胎构件部件的装置。在环形部分两侧外部的轮胎成型鼓具有一组径向延伸的臂，每个臂在朝环形部分方向的第一自由端都具有一第一翻边装置，具体的是一翻边滚筒，其相对的第二端与一个可轴向移动的臂支撑铰接。在第一端的附近，每个臂都具有用于支撑轮胎构件的装置。
在起始位置，支撑装置形成一用于支撑轮胎构件的圆周连续支撑面。在翻边过程中，通过移动臂支撑的装置，两个臂的第二端都朝彼此轴向移动。由于位于环形部分内的轮胎构件部分同时扩展，臂就会在径向平面内倾斜移动到一倾斜位置，结果第一端轴向和径向移动，使位于环形部分外的轮胎构件部分压在位于环形部分内扩展的轮胎构件部分上。
这种具有一个翻边机构的轮胎成型鼓是众所周知的。它们被设计为这样的轮胎成型鼓，轮胎构件、尤其是轮胎内衬层和胎体层铺设在该轮胎成型鼓上，制造出一圆柱形胎体，还将胎圈芯铺设在轮胎成型鼓上，从而轮胎成型鼓上的圆柱形胎体扩展成圆环面形状，其中通过翻边装置使胎体侧绕着胎圈芯翻边。它们也可以设计为一成形鼓，在其上已经铺设了一成形的圆柱形胎体。
从国际专利申请WO9852740中已知这种具有翻边机构的轮胎成型鼓。在臂倾斜的翻边过程中，位于支撑装置上的轮胎构件部分从支撑装置朝翻边装置(翻边滚筒)移动，以从其上卸下。位于环形部分两侧外部的一组铰接臂通过一连接机构同时从其初始位置移动到倾斜位置。
当倾斜臂使臂上连续支撑装置的直径变大时，支撑在臂上的轮胎构件部分承受拉力并更紧密地绕着臂。结果在臂倾斜位置的轮胎构件会变得非常紧，从而使臂之间的轮胎构件变直。沿着臂抵抗移动的力也会增加，结果阻碍了翻边工序。在对硬(high)和/或软侧壁进行翻边时特别容易出现这种情况。
在国际专利申请WO0168356中，提出了一种改进装置，其中支撑装置可以由一支撑板构成，其可以沿着臂移动，板在最终位置可以延伸越过翻边滚筒，或由一支撑带构成，其自由地绕着位于臂上的翻边滚筒和一与该滚筒向后间隔的滚筒。这些解决方案原则上可以实现，但是会出现复杂的故障。
本发明的一个目的是提供一种轮胎成型鼓，其包括一具有臂的简单的翻边机构，通过该翻边机构可以精确地制造轮胎。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括一翻边机构的轮胎成型鼓，用于制造一未硫化的轮胎，该轮胎具有橡胶的轮胎构件、加强帘布和两个胎圈芯，该胎圈芯具有或不具有一个填充胶条，轮胎成型鼓具有一个中心轴、两个绕着该轴且间隔布置的用于支撑胎圈芯的环形部分、和用于径向扩展位于环形部分内的轮胎构件部分的装置，在环形部分两侧外部的轮胎成型鼓上具有一组径向延伸的臂，臂在朝环形部分方向的第一自由端具有一第一翻边装置，具体的是一翻边滚筒，其相对的第二端与一个可轴向移动的臂支撑铰接。在第一端的附近，至少一部分臂具有用于支撑轮胎构件的装置，该支撑装置在起始位置形成一用于支撑轮胎构件的圆周支撑表面，轮胎成型鼓还具有用于移动臂支撑的装置，以使臂的第二端都朝向彼此轴向移动，臂可在一径向平面内从其起始位置倾斜到一倾斜位置，以轴向和径向移动第一端，使位于环形部分外的轮胎构件压在位于环形部分内轮胎构件的扩展部分上，该支撑装置包括至少一个支撑滚筒，该支撑滚筒具有一个用于支撑轮胎构件的支撑表面，其中支撑滚筒可转动地布置在臂上。
该支撑滚筒构成臂的一简单且便宜的附加件，且在翻边过程中为轮胎构件提供一可靠的操作滚筒支撑，特别是在制造轮胎的硬或软侧壁时。有利的没有支撑表面在翻边滚筒和轮胎构件之间移动，轮胎构件可能会变脏从而增加摩擦力(粘合力)该翻边滚筒本身持续地与轮胎构件接触。该简单的支撑滚筒不会增加臂的重量，这在使用长臂时是有利的。
优选地臂具有至少两个支撑滚筒，它们彼此相邻地布置在臂的两侧，从而使支撑滚筒的连接变得简单。这里臂还可以由一板构成，支撑滚筒位于板材的两侧。
优选地，臂具有至少两个在臂的方向上间隔布置的支撑滚筒，从而轮胎构件被支撑在沿着臂间隔的几个位置上。
当支撑滚筒以自由的方式布置在臂上时，提高了在翻边过程中轮胎构件从臂上滑落的可能性。
优选地，支撑滚筒的支撑表面与翻边滚筒的表面位于同一平面内，在起始位置时翻边滚筒的表面与中心轴的中心线相切，从而得到一大致为直圆柱形支撑表面。
进一步地，每组臂都包括主臂和次臂，主臂具有一个或多个支撑滚筒，次臂没有支撑滚筒且位于主臂之间，主臂的支撑滚筒限定了一圆周连续的支撑表面，次臂的翻边滚筒相对于主臂的翻边滚筒径向凹入。在前述WO9852740中已经说明了在每组中使用两种类型臂的情况，但是在该文献中次臂的翻边滚筒位于与主臂翻边滚筒相同的圆周上。在WO9852740中建议使用的两种类型臂的优点与支撑表面的优点一样，但是次臂保持结构简单和重量相对轻，没有失去实用性。
优选地，次臂的翻边滚筒在径向方向上的表面延伸到连接线或两支撑滚筒支撑表面的帘布，两支撑滚筒相邻布置在两侧，优选地仍位于其下方。
优选地，在起始位置，次臂翻边滚筒相对于环形部分在轴向方向上位于相邻主臂翻边滚筒的后面。从而主臂的翻边滚筒在起始位置可以彼此紧邻布置。
优选地在轴向方向上，次臂的翻边滚筒位于主臂翻边滚筒和其臂上最近的支撑滚筒之间，从而导致相邻布置的主臂的支撑滚筒也彼此相邻布置。
根据本发明的另一个方面，提供一种所述类型的轮胎成型鼓，次臂具有一翻边滚筒，其布置在具有一个或多个支撑滚筒的主臂之间，在起始位置时，次臂的翻边滚筒相对于相邻的具有一个或多个支撑滚筒的主臂的翻边滚筒凹入，主臂的支撑滚筒限定了一圆周连续的支撑面。
根据本发明另一个方面，提供一种具有一翻边机构轮胎成型鼓，用于制造一未硫化轮胎，该轮胎具有橡胶的轮胎构件、加强帘布和两个胎圈芯，该胎圈芯具有或不具有一个填充胶条，轮胎成型鼓具有一个中心轴、两个绕着该轴且间隔布置的用于支撑胎圈芯的环形部分、和用于径向扩展位于环形部分内的轮胎构件部分的装置，在环形部分两侧外部的轮胎成型鼓上具有一组径向延伸的臂，臂在朝环形部分方向的第一自由端具有一第一翻边装置，具体的是一翻边滚筒，其相对的第二端与一个可轴向移动的臂支撑铰接，轮胎成型鼓还具有用于移动臂支撑的装置，以使臂的第二端都朝向彼此轴向移动，臂可在一径向平面内从其起始位置倾斜到一倾斜位置，以轴向和径向移动第一端，使位于环形部分外的轮胎构件压在位于环形部分内轮胎构件的扩展部分上，每组臂都包括主臂和次臂，主臂具有一翻边滚筒，次臂位于主臂之间且也具有一卷边滚筒，在起始位置，主臂的翻边滚筒限定了用于支撑轮胎构件的一圆周连续的支撑表面，次臂的翻边滚筒相对于主臂的翻边滚筒径向凹入。
优选地，在起始位置，次臂的翻边滚筒在轴向方向上相对于环形部分位于相邻主臂的翻边滚筒后面，从而在起始位置主臂的翻边滚筒可以彼此紧邻布置。
下面结合
轮胎(成型)鼓的一实施例，其包括具有根据本发明臂的翻边机构，其中图1A和1B分别是表示根据本发明轮胎成型鼓的臂的上视图和侧视图2A到2D示意地表示了在不同制造步骤中轮胎成型鼓的一纵向部分，该轮胎成型鼓包括根据本发明的翻边机构，用于制造一未硫化的轮胎；以及图3A和3B示意地表示了两不同翻边臂组件和翻边臂组件第一端的详细侧视图。
在图1A和1B中示出了翻边臂11组件。臂11是扁平细长的，在其自由端上具有一翻边滚筒13，其通过小轴或销17以可自由转动的方式支撑安装在一叉15上，叉15持久地安装在臂11上。在离叉15的一短距离处，一对支撑滚筒21a，b通过一销25以可自由转动的方式布置在臂11上。在离支撑滚筒21a，b的不远处，第二对支撑滚筒23a，b通过一销27以可自由转动的方式布置在臂11上。销17、25和27彼此平行。支撑滚筒21a，b和23a，b的直径小于翻边滚筒13的直径。翻边滚筒13、支撑滚筒21a，b和支撑滚筒23a，b各自表面29、31和33的切面位于同一平面O内，该平面形成轮胎构件的实际支撑面。连续臂的支撑面O形成轮胎成型鼓的圆柱形圆周支撑面。相邻布置的臂11的翻边滚筒13表面29和支撑表面31，33形成了一圆周连续的支撑表面，其尽可能紧密地彼此连接。
如图1B所示，臂11是L形的，其另一端S适合以铰接方式连接。
在图1A中可以看出支撑滚筒21a，b和23a，b向臂11侧面延伸相等距离，但是仍在叉15的宽度范围内。
在最后滚筒23和第二端之间的位置，臂11还具有一个用于弹性装置的凹槽35，该弹性装置例如是一弹性环，其绕着鼓圆周延伸。
图2A到2D示意地表示了在不同制造步骤中，轮胎成型鼓1的一纵向部分，鼓关于平面Y对称且包括一根据本发明的翻边机构，用于制造一未硫化(子午线)轮胎。这种未硫化轮胎包括由橡胶制成的轮胎构件2、可选择的加强帘布(在图2A所示步骤中，所使用的轮胎构件是一所谓的内衬层，其具有两个侧面2a和一胎体层)和两个胎圈芯3，此时在胎圈芯上有一硬(high)填充胶条。轮胎构件的数量和类型根据最终要制造的轮胎、可能的组分和专家的要求来确定，所以这里就不再说明了。
轮胎成型鼓1具有一中心轴10，该中心轴具有一中心线X。布置两个环形胎圈夹紧部件5，6，其关于轴10相对且彼此相隔一定距离，每个环形胎圈夹紧部件都用于支撑相应的胎圈芯3，4且具有可移动的内支撑，内支撑用于防止在成形胎体过程中(图2D)胎圈芯被压离环形部分5，6。还设计有用于径向扩展位于部分6内的轮胎构件部件的装置(未示出)，该装置例如通过空气压力工作。
在轴10的两端还布置有两个环形圆筒7，8，在其中延伸着圆柱活塞39，40。根据图1A，1B所示的翻边臂11，12在铰接点S处连接着圆柱体39，40，这样在图2A所示的起始位置，每个臂11，12的平面O都平行于中心线X。臂12与臂11相同，其具有翻边滚筒14、支撑滚筒22，24和凹槽36。
在图2A所示的位置，形式为一内衬层(内衬层)的轮胎构件2具有有侧壁2′，然后是一个或多个帘线层和可选择的加强帘布。通过一在圆周上轴向移动的帘布层接合滚筒(ply-splice stitcher roller)，帘布层被连接在一起，从而形成一圆柱形胎体。
然后胎圈夹紧部分5，6径向扩展，并径向延伸超过支撑面O。它们夹紧轮胎构件的胎圈芯3，4以确保密封夹紧。由于向上压紧，轮胎构件2′相对于支撑面O有一些松。这在图2B中已经示出了。轮胎部件2′以给定方式没有阻力地滑过支撑滚筒21-24的表面。
在下一个步骤中，如图2C所示，胎圈夹紧部分5，6之间的距离减少，从而胎圈3，4之间的距离也减小，而内胎圈支撑升高。由于喷出压力空气，从而圆柱胎体套筒开始扩展成圆环形。
在其之后立即开始操作翻边机构，其中通过操作活塞/圆柱体7，8，39，40，所有臂中的臂11，12轴向朝彼此移动(对称平面的两边)。与圆周穿过凹槽35，36的拉力弹簧的弹簧力相反，它们也与翻边滚筒13，14一起径向向外移动。结果轮胎构件2a被翻边滚筒13，14绕着胎圈3，4翻转，且抵靠在圆形胎体的侧壁上。在臂的最终位置，它们位于图2D所示的位置。在滚筒13，14向上移动的过程中，侧面的轮胎构件可以毫无问题的滚动直到与要制造的轮胎侧壁接触为止。
还有当臂处于倾斜位置时，正在制造的轮胎构件从支撑滚筒21-24滑落，或从其上滚过。
在图3A中示意地示出了根据国际专利申请WO9852740的轮胎成型鼓的布置。这里主臂11的第一端延伸接近环形部分。在每对主臂11之间都有一个次臂51，其端部也与一个可轴向移动的滑轨铰接。下面说明关于该专利申请的更多信息。臂51具有叉形容纳空间55，一自由转动的翻边滚筒53通过轴57连接在该容纳空间中。该翻边滚筒53在轴向方向上位于相邻主臂11的翻边滚筒13和支撑滚筒21a和21b之间。结果在切线方向上，翻边滚筒53可以在那些滚筒之间的中间空间内稍微延伸。翻边滚筒51的表面69径向位于上述相邻主臂11的平面O的下方，且优选地还位于连续平面O的圆周延伸的连接线下方，这样轮胎构件就完全支撑在主臂的支撑滚筒和翻边滚筒上。还有叉55径向位于叉15的下方。在最后支撑滚筒23之间和主臂11凹槽35的前部，臂51还具有一个用于弹性装置的凹槽75，该弹性装置例如是一绕着鼓圆周延伸的弹性环。
图3B是所有这些部件的示意图。在下部示出了许多处于起始位置的主和次臂11，51。主臂11与次臂51交替布置，其中翻边滚筒53相对于翻边滚筒13轴向和径向凹入，且相对于支撑滚筒21，23径向凹入。
为了解释说明，在图3B中示出了已移动不在其初始位置的一主臂11和一次臂51，需要说明的是该位置不是翻边位置，因为臂最好轴向移动。
权利要求
1.包括一翻边机构的轮胎成型鼓，用于制造一未硫化的轮胎，该轮胎具有橡胶的轮胎构件、加强帘布和两个胎圈芯，该胎圈芯具有或不具有一个胎圈填充条，轮胎成型鼓具有一个中心轴、两个绕着该轴且间隔布置的用于支撑胎圈芯的环形部分、和用于径向扩展位于环形部分内的轮胎构件部分的装置，在环形部分两侧外部的轮胎成型鼓上具有一组轴向延伸的臂，臂在朝环形部分方向的第一自由端具有一第一翻边装置，具体的是一翻边滚筒，其相对的第二端与一个可轴向移动的臂支撑铰接。在第一端的附近，至少一部分臂具有用于支撑轮胎构件的装置，该支撑装置在起始位置形成一用于支撑轮胎构件的圆周支撑表面，轮胎成型鼓还具有用于移动臂支撑的装置，以使两组臂的第二端都朝向彼此轴向移动，臂可在一径向平面内从其起始位置倾斜到一倾斜位置，以轴向和径向移动第一端，使位于环形部分外的轮胎构件压在位于环形部分内轮胎构件的扩展部分上，该支撑装置包括至少一个支撑滚筒，该支撑滚筒具有一个用于支撑轮胎构件的支撑表面，其中支撑滚筒可转动地布置在臂上。
2.根据权利要求1的轮胎成型鼓，臂具有至少两个支撑滚筒，它们彼此相邻地布置在臂的两侧。
3.根据权利要求1或2的轮胎成型鼓，臂具有至少两个在臂的方向上间隔布置的支撑滚筒。
4.根据权利要求1、2或3的轮胎成型鼓，支撑滚筒以可自由转动的方式布置在臂上。
5.根据权利要求1-4中任一个的轮胎成型鼓，支撑滚筒的支撑表面与翻边滚筒的表面位于同一平面内，在起始位置时翻边滚筒的表面与中心轴的中心线相切。
6.根据上述中任一个权利要求的轮胎成型鼓，每组臂都包括主臂和次臂，主臂具有一个或多个支撑滚筒，次臂没有支撑滚筒且位于主臂之间，主臂的支撑滚筒限定了一圆周连续的支撑表面，次臂的翻边滚筒相对于主臂的翻边滚筒径向凹入。
7.根据权利要求6的轮胎成型鼓，次臂的翻边滚筒在径向方向上的表面最多延伸到连接线或两支撑滚筒支撑表面的弦(chord)，两支撑滚筒相邻布置在两侧。
8.根据权利要求7的轮胎成型鼓，次臂翻边滚筒的表面在径向方向上仍位于连接线或两支撑滚筒支撑表面的弦的下方，两支撑滚筒相邻布置在两侧。
9.根据上述中任一个权利要求的轮胎成型鼓，在起始位置，次臂翻边滚筒相对于环形部分在轴向方向上位于相邻主臂翻边滚筒的后面。
10.根据权利要求9的轮胎成型鼓，在轴向方向上，次臂的翻边滚筒位于主臂翻边滚筒和其臂上最近的支撑滚筒之间。
11.根据权利要求1-4中任一个的轮胎成型鼓，次臂具有一翻边滚筒，其布置在具有一个或多个支撑滚筒的主臂之间，在起始位置时，次臂的翻边滚筒相对于相邻的具有一个或多个支撑滚筒的主臂的翻边滚筒凹入，主臂的支撑滚筒限定了一圆周连续的支撑面。
12.具有一翻边机构轮胎成型鼓，用于制造一未硫化轮胎，该轮胎具有橡胶的轮胎构件、加强帘布和两个胎圈芯，该胎圈芯具有或不具有一个填充胶条，轮胎成型鼓具有一个中心轴、两个绕着该轴且间隔布置的用于支撑胎圈芯的环形部分、和用于径向扩展位于环形部分内的轮胎构件部分的装置，在环形部分两侧外部的轮胎成型鼓上具有一组轴向延伸的臂，臂在朝环形部分方向的第一自由端具有一第一翻边装置，具体的是一翻边滚筒，其相对的第二端与一个可轴向移动的臂支撑铰接，轮胎成型鼓还具有用于移动臂支撑的装置，以使两组臂的第二端都朝向彼此轴向移动，臂可在一径向平面内从其起始位置倾斜到一倾斜位置，以轴向和径向移动第一端，使位于环形部分外的轮胎构件压在位于环形部分内轮胎构件的扩展部分上，每组臂都包括主臂和次臂，主臂具有一翻边滚筒，次臂位于主臂之间且也具有一卷边滚筒，在起始位置，主臂的翻边滚筒限定了用于支撑轮胎构件的一圆周连续的支撑表面，次臂的翻边滚筒相对于主臂的翻边滚筒径向凹入。
13.根据权利要求13的轮胎成型鼓，在起始位置，次臂翻边滚筒相对于环形部分在轴向方向上位于相邻主臂翻边滚筒的后面。
14.根据上述中任一个权利要求的轮胎成型鼓，装备为一轮胎成型鼓。
15.轮胎成型鼓，其具有一个或多个在说明书中和/或所述的附图中所述的特征。
全文摘要
包括一翻边机构的轮胎成型鼓，该轮胎成型鼓具有一中心轴、绕着该轴且间隔布置的用于支撑胎圈芯的两个环形部分，在环形部分两侧外部的轮胎成型鼓上具有一组径向延伸的臂，臂在朝环形部分方向的第一自由端具有一第一翻边装置，具体的是一翻边滚筒，其相对的第二端与一个可轴向移动的臂支撑铰接，在第一端的附近，至少一部分臂具有用于支撑轮胎构件的装置，该支撑装置在起始位置形成一用于支撑轮胎构件的圆周支撑表面，轮胎成型鼓还具有用于移动臂支撑的装置，以使臂的第二端都朝向彼此轴向移动，臂可在一径向平面内从其起始位置倾斜到一倾斜位置，以轴向和径向移动第一端，使位于环形部分外的轮胎构件压在位于环形部分内轮胎构件的扩展部分上，该支撑装置包括一个支撑滚筒，该支撑滚筒具有一个用于支撑轮胎构件的支撑表面，其中支撑滚筒可转动地布置在臂上。
文档编号B29D30/32GK1705555SQ200380101559
公开日2005年12月7日 申请日期2003年10月15日 优先权日2002年10月16日
发明者亨克-扬·格罗勒曼, A·斯洛茨 申请人:Vmi荷兰埃珀公司