用于制造轮胎的轮胎成型鼓的制作方法

本发明涉及用于制造轮胎的成型鼓。

本发明更具体地涉及具有肩部的成型鼓，在组装的过程中通过朝向所述肩部的侧面途径将一个或多个胎圈线放置在所述肩部上。通过所述鼓，可以将不同的橡胶基帘布层(包括胎体帘布层)依次放置在圆柱形外接收表面上，并且可以在位于接收表面的轴向极端附近的肩部上放置基于橡胶混合物的胎圈线和半成品或成型元件，并且连同预先放置且在肩部处向后折叠的橡胶基帘布层一起组装。通过将产品粘性结合在一起使胎圈线和半成品保持紧贴肩部。

背景技术：

由于胎体在鼓上形成同时收缩，必须减小鼓的周长从而释放胎体并且保证在鼓的外周和胎体的内周之间存在间隙。鼓因此必须可以沿径向收缩从而可以退出经组装的轮胎胎坯。所述鼓通常包括多个部段，所述部段在鼓的扩张位置或工作位置和收缩位置之间沿径向移动。除此之外，一些轮胎胎体具有倾斜胎肩，因此部段需要沿轴向退出。

因此本申请人名下的公开WO 02/053355描述了这种具有倾斜肩部的可扩张成型鼓。所述成型鼓包括本体，所述本体被安装成在中心轴上旋转并且包括由多个肩部部段形成的圆柱形组装表面。所述部段在周向上相邻，设置有覆盖板从而保证圆形外表面，并且被安装成可以在鼓的扩张位置和鼓的收缩位置之间沿径向和沿轴向移动。该鼓的一个缺点是使用连接至充气回路的真空阀从而保证将部件保持在肩部处，这需要额外馈源，鼓的构造复杂并且操作不可靠。所述鼓的另一个缺点涉及在扩张位置下通过跟随凸轮轮廓的连接杆造成的部段的活动，通过包络部段的弹性薄膜在作用返回至收缩位置，当薄膜磨损或老化时需要关注可靠性。除此之外，鼓包括多个部段，所述部段的数目随着鼓的工作位置和收缩位置之间的直径差异而增加。由于该原因，该鼓不适用于构建小直径胎体，也不适用于构建圆柱形外表面的直径和胎圈处测得的直径之间差异过大的胎体。

文献FR 2 509 663中描述了一种解决方案，其中鼓包括两组不同的楔石类型和拱石类型的部段，所述部段在周向方向上连续设置。部段被安装成在鼓的扩张位置和收缩位置之间移动，在所述扩张位置下所有部段在周向上相邻，在所述收缩位置下部段沿径向偏离并且收缩。每个部段通过关节臂连接，所述关节臂激活可以沿轴向移动的中间滑块，在鼓内设置两个同轴滑块，一个滑块连接至楔石部段，另一个滑块连接至拱石部段。鼓还包括用于使滑块移动的装置。

肩部经由具有齿条和扇形齿轮的机构连接至激活部段的臂，所述机构保证肩部相对于部段同时沿轴向移动，因此可以取下在鼓上构建的轮胎胎坯。已证明难以通过调节所有齿条从而实现部段与鼓的轴线同中心且平行。

在一个变体形式中，鼓包括肩部，所述肩部铰接安装在部段上。每个肩部使用拉杆安装，所述拉杆铰接在铰接元件上，所述铰接元件安装有相对于部段的张力弹簧。在鼓的扩张位置下，铰接元件通过部段的激活臂上的扇形齿轮激活，所述扇形齿轮接合铰接凸轮并且向外推动肩部拉杆。如果弹簧卡死或断裂，所述张力弹簧解决方案会产生可靠性问题。

由于肩部以运动学方式连接至部段，部段的径向移动同时造成肩部在轴向滑动方向上的移动或围绕垂直于鼓轴线的轴线的枢转，从而相对于形成轮胎胎坯的胎圈的部分释放肩部。

然而，根据该文献的激活鼓的部段和肩部的机构复杂并且体积庞大，这影响了鼓的尺寸、可靠性和成本。除此之外，由于组成鼓的铰接部分的数目庞大，必须考虑明显的颤振和操作游隙，游隙随着机构的磨损而变大。

技术实现要素：

本发明旨在克服上述所有缺点。

除此之外，仍然需要可收缩成型鼓，所述成型鼓的肩部具有足够的高度，从而允许构建胎圈仅通过侧面途径制得的轮胎胎坯，而不会造成成型鼓肩部处的橡胶移动。

本发明通过提供用于构建轮胎的成型鼓从而实现这个目的，所述成型鼓包括支架、中心轴和外周表面，所述外周表面与成型鼓的旋转轴线同轴并且包括主要圆柱形表面，所述主要圆柱形表面沿轴向通过肩部限定，所述肩部通过侧面突出部延伸，所述侧面突出部接收待组装产品，多个部段共同限定主要圆柱形表面，所述部段分成第一组相邻部段和第二组相邻部段，所述部段被安装成在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置下所述部段沿周向并置，在所述第二位置下相邻部段沿径向偏离，其特征在于，在成型鼓的扩张位置下，多个相邻弯肘杆形成肩部和突出部，并且每个弯肘杆通过关节安装在部段和支架上。

所述弯肘杆包括至少两个刚性臂，所述刚性臂之间形成一定角度。弯肘杆的形状通过围绕成型鼓的轴线旋转而限定成型鼓的肩部的表面和侧面突出部的表面，所述表面与成型鼓的外圆柱形表面和旋转轴线同轴。所述弯肘杆足够刚性从而能够承受在组装过程中施加至肩部的缝合力而不变形，使得部件附着在一起。

在部段的径向收缩的过程中，当杠杆围绕支架枢转并且恢复至其收缩位置时，弯肘杆铰接安装在每个部段的边缘和支架上允许成型鼓的侧面部分以可靠的操作方式较大幅度地倾斜。这意味着成型鼓的肩部可以具有较大高度，同时限制游隙和关节中的颤振。同样地，弯肘杆的倾斜使得能够取下胎体而不会对组装部件施加应力也不会造成组装部件之间的滑动。

当将胎体组装在成型鼓上时，所述成型鼓使得能够仅通过部件至成型鼓的侧面途径构造胎圈区域，而不会对这些部件施加应力(即不会使肩部处的部件之一折叠或变形)，同时当取出胎体时避免了部件之间滑动。所获得的胎体或轮胎胎坯的胎圈区域接近于其最终形状。

优选地，根据本发明的成型鼓包括用于可靠地触发每个弯肘杆围绕垂直于成型鼓的轴线的轴线枢转的装置。

可靠的枢转触发装置意指包括移动机械构件的装置，当部段朝向成型鼓的扩张位置或收缩位置移动时，所述移动机械构件通过直接接触或者通过刚性元件的介入而造成弯肘杆枢转。所述可靠的触发能够保证杆可靠地枢转，因此将弯肘杆连接至部段极端的关节可以从第一位置进入第二位置，在所述第一位置下将弯肘杆连接至部段极端的关节位于部段的外周表面的附近并且覆盖将杆连接至支架的第二关节，在所述第二位置下将弯肘杆连接至部段极端的关节至少降低至基本上与第二关节相同的高度。

根据本发明的一个有利方面，部段包括极端部分，所述极端部分可以沿轴向和沿径向在第一位置之间移动，在所述第一位置下，部段的主要圆柱形表面的直径和轴向长度大于在第二位置下的直径和轴向长度。

优选地，部段包括中间部分，所述中间部分通过径向臂被安装在成型鼓的中心轴上的中间轴环支撑，并且所述极端部分被安装成相对于中间部分滑动。

根据本发明，所述弯肘杆为大致Z形的一体刚性部分。所述杆包括三个臂，第一臂和第二臂限定肩部和侧面突出部的表面，而第三臂用于枢转活动。

有利地，当被可以沿着中心轴平移移动的外侧面轴环和内侧面轴环驱动时，弯肘杆可以通过围绕垂直于成型鼓的纵向轴线的轴线枢转而移动。接合每个杆的极端之一的轴环平行于成型鼓的纵向轴线的轴向移动直接造成弯肘杆围绕支架的枢转轴线(所述支架的枢转轴线垂直于成型鼓的纵向轴线)枢转运动。

根据本发明的一个有利方面，外侧面轴环和内侧面轴环的每个连接至一组部段并且彼此相隔一定距离安装在中心轴上。这使得有可能独立激活每组部段。

优选地，根据本发明的成型鼓包括激活装置，所述激活装置使外侧面轴环和内侧面轴环朝向彼此或远离彼此对称地移动。

根据本发明的一个有利方面，所述激活装置包括止动板，所述止动板与外侧面轴环成一体并且相对于内侧面轴环以预定的轴向游隙安装。这使得能够激活第一组部段并且使其移动。

根据本发明，弯肘杆包括基本径向的臂，所述臂在扩张位置下的高度为50mm或更高。弯肘杆的径向臂的高度限定成型鼓的肩部的高度。当将胎体组装在鼓上时，可以使用肩部高度超过50mm的鼓仅通过鼓上部件的侧面途径构建尺寸大于16"的轮胎胎坯的胎圈区域，而不会对这些部件施加应力(即不会使部件之一折叠或变形)，同时当取出胎体时避免部件之间滑动。

附图说明

通过基于如下附图的下文描述将更好地理解本发明：

·图1a为根据本发明的成型鼓的轴向截面图，其中仅显示了扩张位置下的两个相邻部段；

·图1b为根据本发明的成型鼓的轴向截面图，其中仅显示了收缩位置下的两个相邻部段；

·图2a和图2b分别为根据本发明的鼓在扩张位置下的正视图和横向截面图；

·图3a和图3b分别为根据本发明的鼓在收缩位置下的正视图和横向截面图；

·图4为鼓的运动学图，显示了鼓在扩张位置下的第一组部段的一个部段；

·图5为鼓的运动学图，显示了鼓在扩张位置下的第二组部段的一个部段；

·图6为鼓的动力学图，显示了在收缩位置下的图4中的部段；

·图7为鼓的动力学图，显示了在收缩位置下的图5中的部段。

具体实施方式

在各个附图中，相同或相似的元件具有相同的附图标记。因此不对其进行系统地重复描述。

图1a和1b显示了成型鼓10，所述成型鼓10包括支架20和与支架20成一体的中心轴30。中心轴30连同支架20围绕鼓的纵向轴线X-X’旋转驱动。成型鼓10具有外周表面，所述外周表面包括主要圆柱形表面100，所述主要圆柱形表面100用于接收需要组装的产品并且沿轴向通过肩部101限定，所述肩部101的底部通过侧面突出部102沿轴向延伸。主要圆柱形表面100包括部段，所述部段在鼓的扩张位置或工作位置下沿周向并置，并且被安装成相对于安装在轴30上的支架20沿径向和沿轴向移动。部段允许鼓10沿径向收缩从而能够取下在鼓上构建的胎体。

部段包括一系列多个部段，由交替的且沿周向邻近的第一组部段和第二组部段构成。因此第一组部段中的各部段103a的周向侧表面在鼓的外部会聚，这些部段被称为楔石部段，而第二组的各部段103b的周向侧表面在鼓的内部会聚，这些部段被称为拱石部段。当其被激活时，楔石部段先于拱石部段在图2a和2b中可见的鼓的扩张位置或工作位置(此时两个相邻部段的侧表面相互接触)和图3a和3b中可见的收缩位置之间沿径向向内位移，在鼓10的收缩位置或折叠位置下，包括部段103a的外表面的包络线的直径小于包括部段103b的外表面的包络线的直径。

鼓10具有侧面突出部102，所述侧面突出部102与肩部101成一体并且具有大致圆柱形承载表面，所述大致圆柱形承载表面的直径小于主要圆柱形表面100的直径，从而释放肩部101以允许通过侧面途径装配胎圈线和旨在构造胎圈区域的其它半成品。

根据本发明，多个邻近的弯肘杆140形成鼓10的肩部101和侧面突出部102。弯肘杆140为通过关节安装在鼓的部段103a、103b的边缘和支架20上的刚性部件。杆因此包括第一臂141，所述第一臂141在鼓的扩张位置下为基本径向的，并且通过第二臂142侧向延伸。臂142包括形成底座144的凸起表面，所述底座144的位置接近与径向臂141的接合点，并且具有斜坡从而帮助引入部件。底座144可以接收和支撑轮胎胎坯的部件以便进行缝合。穿过第一臂141的包络面形成肩部101，穿过臂142(更特别地是底座144)的包络面形成成型鼓10的侧面突出部102。杆140的臂141和142之间形成的角度可以为直角、锐角或钝角，并且在80°和100°之间变化。当肩部相对于径向方向向外倾斜(或与侧面突出部形成锐角)时，获得的胎体的胎圈区域具有接近轮胎最终形状的形状，并且部件的移动非常有限，甚至不存在移动。当肩部向内倾斜(与径向突出部形成钝角)时，轮胎胎坯的形状更适合压制。

在图中显示的实施方案中，支架20以附接至臂30的端部凸缘的形式形成，两个端部凸缘沿侧面限定鼓10的内部体积。在凸缘的圆周上均匀分布的U形承接梁21充当杆140的关节的支架。有利地，弯肘杆140为具有三个臂141、142、143的大致Z形的刚性部件，所述三个臂141、142、143被安装成围绕三个关节110、120、130枢转，所述三个关节110、120、130的轴线垂直于鼓的纵向轴线X-X’。杆140具有形成肩部的第一臂141，形成侧面突出部的第二臂142和触发枢转移动的第三臂143。第一关节110将杆140分别连接至部段103a、103b，第二关节120将杆140连接至支架20，第三部段130将杆140连接至侧面轴环150、160(即，内侧面轴环150、外侧面轴环160)，所述侧面轴环150、160与鼓10的轴30同轴。在鼓10的每个极端处安装两个侧面轴环150、160，所述侧面轴环150、160与支架20一起旋转并且能够平行于鼓的X-X’轴线进行纵向移动。更具体地，轴环150、160通过螺钉和螺母组件170在相反方向上平移移动，所述螺钉和螺母组件170将在下文解释。

每个部段103a、103b由三个部分组成：两个端部部分103a’、103b’和一个中间部分103a”、103b”，所述两个端部部分103a’、103b’相同并且相对于中垂直面对称。部段的端部部分通过弯肘杆140连接至支架20，并且部段的中间部分通过径向臂50连接至附接至轴30的中间轴环40。每个部段的端部部分被安装成在两个纵向杆60上平移滑动，所述纵向杆60固定地安装在部段的中间部分上并且在中间部段的两侧延伸。纵向杆60用于相对于部段的中间部分保持和引导端部部分。当部段在鼓的两个极端位置之间移动时，该组件避免部段的端部部分的倾斜并且平行于鼓10的中心轴线X-X’引导端部部分。每个部段的中间部分支撑瓦片状物70，所述瓦片状物70固定地安装在中间部分的外表面上，并且当部段的不同部分在鼓10的两个极端位置之间移动时，所述瓦片状物70的长度能够保证其覆盖部段的不同部分之间形成的间隙。

将参考图4至6来解释鼓和部段103a、103b的运动学特性。鼓通过联接至轴30的马达M1围绕其中心轴线X-X’旋转驱动。马达M2联接至传动轴180，所述传动轴180经由一系列齿轮181造成丝杠171旋转。丝杠171包括两个螺纹端部，第一螺纹端部172具有左旋螺纹，第二螺纹端部173具有右旋螺纹。每个螺纹极端连同螺母174、175一起作用，每个螺母附接至轴环160，从而允许轴环160根据丝杠171的旋转而以对称方式相向地移动或相背离地移动。

下文将仅描述轴向上的一半，特别是位于图4至6左侧的装置，从而解释本发明的概念，部段相对于包括径向臂50的纵向轴线的中垂直面对称地安装。

图4显示了在鼓10的扩张位置下的楔石部段103a，图6显示了在鼓的收缩位置下的所述部段。楔石部段的端部部分103a’具有柱形壳的扇区形状，所述壳具有数毫米至数厘米的厚度，其外侧边缘倒圆并且支撑关节110的轴线，弯肘杆140围绕所述关节110可枢转地安装。杆140被安装成在支架20上围绕关节120枢转并且被安装成能够相对于轴环160围绕关节130枢转。更具体地，轴环160具有圆盘形状，其圆周设置有径向臂，所述径向臂包括用于附接连接杆162的承接梁161(图1)，每个杆通过轴163附接至轴环160。关节130的枢转轴线位于连接杆162的与附接至轴环160的端部相反的端部处，轴环160的纵向平移移动使得杆140围绕关节120的轴线枢转，关节130的振动被连接杆162承受。在一个变体形式中，轴环160的径向臂可以与连接杆162成一体，在该情况下所述径向臂的端部以引导凹槽的方式终止，所述引导凹槽用于安装在臂143端部上的滚轮。

图5显示了在鼓10的扩张位置下的拱石部段103b，图7显示了在鼓的收缩位置下的所述部段。拱石部段的端部部分103b’具有柱形壳的扇区形状，所述壳具有数毫米的厚度，其外侧边缘的中心处包括关节轴线110，弯肘杆140围绕所述关节轴线110可枢转地安装。杆140被安装成在支架20上围绕关节120枢转，并且被安装成能够相对于轴环150围绕关节130枢转。更具体地，轴环150具有包括多个径向臂的大致圆盘形状，每个臂的极端(图1)形成凹槽151，凹槽151用于引导安装在臂143端部的滚轮152。凹槽151具有U形轴向截面和大于滚轮152宽度的宽度。在轴环150的轴向移动的过程中，凹槽151充当用于接收和引导滚轮152的壳体。

轴环150和160与X-X’轴线同轴，并且被安装成其各自的径向臂沿周向交替，一个轴环的一个臂与另一个轴环的臂等角距。楔石部段103a和拱石部段103b配备有相同的杆140。在鼓的扩张位置下，当楔石部段和拱石部段沿周向相邻时，正如图4和5中可见，所有部段103a、103b的关节130的枢转轴线位于穿过鼓的纵向轴线的相同垂直面中，并且与中心穿过鼓10的X-X’轴线并且位于所述垂直面中的公共圆正切。

轴环150和160被安装成当通过止动板190触发时能够以纵向平移的方式移动，所述止动板190与丝杠螺母设备170的螺母174的端部成一体。轴环150安装在三个阻旋杆191上并且具有游隙，所述阻旋杆191平行于X-X’轴线并且围绕轴环150的圆周均匀分布。杆191具有顶部止动件194从而在鼓的扩张位置下限制轴环150的轴向行程。底部止动件195与支架20一体地安装并且在鼓的收缩位置下限制轴环160的轴向行程。轴环150、160沿轴向偏离(即在纵向轴线X-X’的方向上)，轴环160占据最远离鼓10的中心的位置。止动板190和轴环160固定地安装至轴瓦193的侧面端部。轴环150被安装成能够在轴瓦193上滑动。

在鼓10的扩张位置下，轴环150和160通过压缩弹簧192保持彼此相隔预定距离，多个弹簧192在两个轴环之间沿周向分布。在止动板190的前表面和所面对的轴环150的表面之间设置具有预定值的功能游隙“j”，该游隙允许首先激活楔石部段103a。

在图中显示的实施方案中，弯肘杆140的臂141具有50mm的高度，所述高度适合于构建16"轮胎。可以设置具有更大高度的臂141的杆，调节鼓内的自由体积从而允许轴环150、160更大的轴向移动和杆140更大的倾斜，使得关节110可以到达基本上低于关节120直径的位置。

图中显示的鼓包括九个楔石部段103a和九个拱石部段103b。部段103a、103b在鼓的扩张位置和收缩位置之间的移动由轴环150和160的轴向行程决定。可以通过调节顶部止动件194和底部止动件195从而改变部段的移动。

在操作中，首先命令马达M2使所有部段进入收缩位置。在该位置下，通过将不同的橡胶基帘布层缝合至通过马达M1旋转的成型鼓10从而构建胎体。通过侧面途径将胎圈线和其它橡胶基成型元件设置在肩部101上并且使其底部支撑在侧面突出部102上。有利地，杆140的侧表面被固定安装在其上的板145覆盖，从而构成肩部101上的基本上连续铺设的表面，在缝合过程中可以将橡胶层支撑在所述表面上使得橡胶层彼此附着。

当胎体的构建完成时，命令马达M2以相反方向活动从而使部段塌陷。丝杠螺母设备170的移动使止动板190推着轴环160在与其对立的侧面凸缘的方向上移动，这通过杆140的枢转引发楔石部段103a的向内径向移动。因此在止动板190行进经过游隙“j”的距离的过程中仅楔石部段103a活动；然后止动板190同时推着轴环150和160造成一系列楔石部段103a和拱石部段103b沿径向朝向鼓的内部移动。在止动板190的轴向移动的行进结束时，所有部段沿径向收缩，楔石部段处于图6中所示的位置，拱石部段处于图7中所示的位置，整个鼓在图3a和3b中可见。通过使杆140枢转，部段103a、103b的端部部分103a’、103b’沿径向向内并且沿轴向朝向彼此移动。同时，肩部向内移动并且完全位于胎圈区域的内径的下方，并且可以从成型鼓10上取下胎体并且送至精加工。

可以设想本发明的其它变体形式和实施方案而不偏离本发明的范围。