用于构建车辆车轮用轮胎的成型鼓和用于在构建车辆车轮用轮胎的工艺中检查成型鼓的几何形状的方法与流程

文档序号:21648595发布日期:2020-07-29 03:02阅读:149来源:国知局
用于构建车辆车轮用轮胎的成型鼓和用于在构建车辆车轮用轮胎的工艺中检查成型鼓的几何形状的方法与流程

本发明涉及一种用于车辆车轮用轮胎的成型鼓和用于在用于构建车辆车轮用轮胎的工艺中控制成型鼓的几何形状的方法。

更尤其是,本发明涉及一种在构建生轮胎中使用的成型鼓,所述生轮胎随后经受成型和硫化循环以获得最终产品,以及本发明涉及一种移动这种成型鼓的方法。



背景技术:

车辆车轮用轮胎通常包括胎体结构,该胎体结构包括至少一个胎体帘布层,所述胎体帘布层由结合在弹性体材料的基质中的增强帘线形成。胎体帘布层具有分别与环形锚固结构接合的端部边缘。所述环形锚固结构布置在轮胎的通常以“胎圈”命名的区域中并且通常分别由基本上周向的环形插入件形成,至少一个填充插入件施加在该基本上周向的环形插入件上的径向外部位置中。这种环形插入件通常被称为“胎圈芯”并且具有将轮胎恰当地固定到适当地设置在车轮的轮辋中的锚固座上的作用,从而防止轮胎的径向内部端部边缘在运行期间从该锚固座脱离。

在胎圈处可以设有特定的增强结构,所述增强结构具有改善至轮胎的扭矩传递的功能。

在“无内胎”轮胎中,通常称为“衬里”的气密涂层覆盖轮胎的内表面。

在相对于胎体结构的径向外部位置中联接有胎冠结构。

胎冠结构包括带束结构,并且在相对于所述带束结构的径向外部位置处包括由弹性体材料制成的胎面带。

带束结构包括一个或多个带束层,所述带束层彼此径向叠置布置并且具有织物或金属增强帘线,所述织物或金属增强帘线具有相对于轮胎的周向延伸方向的交叉定向和/或基本平行于轮胎的周向延伸方向(零度层)。

在胎体结构和带束结构之间可以设有由弹性体材料制成的层,该层称为“底层带束”,所述底层带束具有使胎体结构的径向外表面尽可能均匀的功能,以用于随后施加带束结构。

在带束结构和胎面带之间可以布置由具有合适性质的弹性体材料制成的所谓的“底层”,以获得胎面带与带束结构的稳定结合。

在胎体结构的侧表面上施加有由弹性体材料制成的相应侧壁,所述相应侧壁从胎面带的侧边缘中的一个延伸直到胎圈的相应环形锚固结构。

通常在相应的工作站中彼此分开地制造通常为套筒形式的胎体结构和带束层或胎冠结构,随后在后续步骤中将胎体结构和带束层或胎冠结构组装在一起。

表述“弹性体材料”意指包含至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地,这种组合物还包含添加剂,例如交联剂和/或增塑剂。由于存在交联剂,可以通过加热使这种材料交联,从而形成最终的制成品。

术语“径向”和“轴向”分别参照平行于和垂直于在构建轮胎中使用的成型鼓的中面的方向使用,该中面垂直于成型鼓的旋转轴线。表述“径向内部/外部”分别表示更靠近或远离成型鼓的上述旋转轴线的位置。表述“轴向内部/外部”分别表示更靠近和远离上述中面的位置。

另一方面,术语“周向”和“沿周向”参照上述成型鼓的环形延伸使用。

术语“成型鼓的径向截面”意指在成型鼓的旋转轴线所在的平面上截取的截面。

表述“基本上连续的表面”意指可以在任何方向上横跨而不会遇到中断或空区域的表面或者其中中断或空区域相对于整个表面具有小于20%的延伸的区域的表面。

表述“非低轮廓轮胎”意指这样的轮胎,所述轮胎的侧壁高度大于或等于其径向截面的标称宽度的55%。

ep2572872a1描述了将轮胎的带束结构施加到胎体结构上,该胎体结构由布置在其内部的成型鼓成形和支撑。在成型鼓中设有中央成型组,该中央成型组具有第一系列的成型板和第二系列的成型板,所述第一系列的成型板和所述第二系列的成型板在扩张状态下彼此匹配以限定支撑胎体结构的360°连续表面。第一系列中的板与第二系列中的板交替,并且在收缩状态下第一系列中的板在径向上位于第二系列中的板的内部。专用电动马达带动与鼓的旋转轴线同心的第一环。第一环连接到一系列运动学机构,每个运动学机构都专用于第一系列的板中的板中的一个的运动。电动马达带动与鼓的旋转轴线同心的第二环。第二环连接到一系列运动学机构,每个运动学机构都专用于第二系列的板中的板中的一个的运动。这两个系列的板彼此独立地移动。上述文献特别针对构建双轮车辆用轮胎,所述轮胎的装配直径可以为16、16.5和17英寸,其中根据预定直径使用不同尺寸的成型板。还描述了基本上圆柱形的胎体结构在成型鼓上的定位以及胎体结构的环形成形。之后,可以将两个带束层施加到胎体结构上,并且可以进一步施加胎面带以构建生轮胎。

同一申请人名下的文献wo2016/157001a1描述了一种成型站,其中,胎体套筒与布置在胎体套筒本身内部的环面的基本上刚性且可扩张的成型鼓联接。

成型鼓能够在径向收缩状态和径向扩张状态之间扩张并且包括围绕与鼓自身的几何旋转轴线同轴的中心轴周向分布的多个扇段。

在扩张状态下,成型鼓的这组扇段沿着其周向延伸限定了径向外抵接表面,该径向外抵接表面根据完成成形时胎体套筒必须占据的内部构造而环面成形。

扇段中的每个均具有沿周向相对的第一联接部分和第二联接部分,所述第一联接部分和所述第二联接部分通过具有大体周向延伸方向的中间部分互连。联接部分中的每个均具有从中间部分沿周向方向延伸的多个细长突起部,所述中间部分与相应的周向细长腔交替。

在成型鼓的收缩状态下,每个扇段的突起部均穿入相应腔,直到所述突起部触碰或几乎触碰相邻扇段的中间部分。

在成型鼓的扩张状态下,按照至少等于突起部长度的80%的量从腔中取出突起部。

本申请人已经意识到,当构建装配直径和滚动直径之间的差较大的轮胎,例如运动型多用途车(suv)的轮胎,更普遍的是具有非低轮廓侧壁的轮胎时,需要在成型鼓上布置胎体结构,然后在布置在所述成型鼓上并且在所述成型鼓上成形的胎体结构上构建带束或胎冠结构。

本申请人已经观察到,在文献wo2016/157001a1中描述的成型鼓将使得可以构建装配直径和滚动直径之间的直径差较大的轮胎。然而,在扩张状态下,这种成型鼓的径向外表面具有由突起部限定的实心部分的周向行,所述实心部分的周向行插置有由腔限定的空隙部分,所述空隙部分的尺寸与实心部分的尺寸相当。

本申请人已经观察到,这些插置有空隙部分的实心部分的周向行例如将使得滚动操作不是非常有效,在此期间,带束或胎冠结构经受径向推力以使其附着至胎体结构。

本申请人确实已经观察到,在滚动操作期间(或在其他构建步骤期间)施加的径向推力的作用下,胎体结构将不能得到足够的支撑,并且将趋向于在空隙部分处形成褶皱(即使极小),这可能形成缺陷。

本申请人已经观察到,在文献ep2572872a1中描述的成型鼓由于在成型鼓处于扩张状态中时其环形径向外表面的几何形状而使得能够在构建操作期间有效地支撑胎体结构。

然而,本申请人已经观察到,ep2572872a1中描述的类型的成型鼓旨在构建双轮车辆用轮胎,所述轮胎的装配直径介于16英寸和17英寸之间,并且这种类型的轮胎的装配直径和滚动直径之间的直径差非常低,至少不能与本申请人的需求相当。



技术实现要素:

本申请人已经意识到,在构建装配直径和滚动直径之间的差较大的轮胎,例如运动型多用途车(suv)的轮胎,更普遍的是具有非低轮廓侧壁的轮胎中,有利的是具有这样的成型鼓,所述成型鼓具有高径向扩张性并且在扩张状态下具有基本上连续的环形表面,以便能够支撑胎体结构,以获得生轮胎,所述胎体结构在直接其上构建一个或多个带束层、构建带束结构或更一般地构建整个胎冠结构期间成形。

本申请人还意识到,可以通过对于鼓在扩张状态下的相同直径尽可能地减小鼓在收缩状态下的直径而获得高的径向扩张性。

更准确地说,在本申请人看来,可以通过使用至少两种具有不同几何形状的多个扇段来达到这样的几何形状状态,这些扇段由运动学机构控制,以便允许在扩张步骤和收缩步骤两者中相互同步运动。

本申请人最后发现,提供第一扇段和第二扇段以及提供运动学机构使得可以在成型鼓的最大径向扩张的状态下获得基本上连续的环形表面,所述第一扇段和所述第二扇段能够在收缩状态和扩张状态之间径向扩张,在所述收缩状态中,扇段被带向鼓的中心轴并且第二扇段在径向上比第一扇段更向内,在所述扩张状态中,扇段移动远离鼓的中心轴并且第一扇段与第二扇段沿周向对齐和散置(interspersed),所述运动学机构将第一扇段直接连接到第二扇段,使得可以将第一扇段的运动传递给第二扇段。

同时,这使得可以在鼓处于收缩状态时限制容纳运动装置所需的径向空间,从而在鼓处于收缩状态时允许第一和第二扇段到达更靠近中心轴的径向位置。

因此,在第一方面中,本发明涉及一种用于构建车辆车轮用轮胎的成型鼓。

优选地,设置中心轴,其与成型鼓的几何旋转轴线同心。

优选地,设有第一扇段,所述第一扇段能够在所述第一扇段被带向所述中心轴的收缩状态与所述第一扇段径向移动远离所述中心轴的扩张状态之间径向移动。

优选地,设有第二扇段,所述第二扇段能够在所述第二扇段被带向所述中心轴的收缩状态与所述第二扇段径向移动远离所述中心轴的扩张状态之间径向移动。

优选地,设有在所述中心轴和第一扇段之间起作用的径向运动装置,以使第一扇段在收缩状态和扩张状态之间移动,反之亦然。

优选地,设有在所述第一扇段和所述第二扇段之间起作用的运动学机构,所述运动学机构在运动学上连接第一扇段和第二扇段,以在第一扇段在收缩状态和扩张状态之间径向移动时使第二扇段在收缩状态和扩张状态之间径向移动以及在第一扇段在扩张状态和收缩状态之间移动时使第二扇段在扩张状态和收缩状态之间移动。

优选地,可以预见,当所述第一扇段和所述第二扇段处于各自的扩张状态时,所述第一扇段和所述第二扇段沿周向对齐以限定基本上连续的环形表面,并且当所述第一扇段和所述第二扇段处于各自收缩状态中时所述第二扇段相对于所述第一扇段位于径向内部。

本申请人认为,根据本发明的成型鼓使得可以在由上述鼓成形和支撑的胎体结构上构建装配直径和滚动直径之间的差较大的轮胎的带束结构或整个胎冠结构,这是因为上述成型鼓的径向外表面的几何形状在高扩张状态下也保持基本上连续。

在第二方面中,本发明涉及一种用于在用于构建车辆车轮用轮胎的工艺中控制成型鼓的几何形状的方法。

优选地,可以预见,提供能够径向移动的第一扇段以及提供能够径向移动的第二扇段。

优选地,可以预见,将第二扇段运动学地连接到第一扇段。

优选地,可以预见,提供径向运动装置并且将所述径向运动装置运动学地联接到第一扇段。

优选地,可以预见,激活所述径向运动装置以使所述第一扇段在收缩状态和扩张状态之间移动,在所述收缩状态中,所述第一扇段具有最小的径向范围(bulk),在所述扩张状态中,所述第一扇段具有最大的径向范围,反之亦然。

优选地,所述第一扇段的运动使所述第二扇段在所述第二扇段相对于所述第一扇段位于径向内部的收缩状态和所述第二扇段与所述第一扇段沿周向对齐的扩张状态之间运动。

在上述方面中的至少一个方面中,本发明可以具有以下所述的优选特征中的至少一个。

优选地,所述运动学机构使所述第二扇段运动。

优选地,所述第二扇段从扩张状态移动到收缩状态的径向速度大于所述运动装置使所述第一扇段从扩张状态移动到收缩状态的径向速度。

以这种方式,第二扇段可以到达相对于第一扇段的径向内部位置,并且因此允许第一扇段彼此周向靠近直到它们在处于收缩状态时周向相邻。同时,第二扇段可以彼此周向靠近直到它们在处于收缩状态时周向相邻。

优选地,所述第二扇段从收缩状态移动到扩张状态的径向速度大于所述运动装置使所述第一扇段从收缩状态移动到扩张状态的径向速度。

以这种方式,在第一扇段的径向扩张期间,第二扇段可以插入到在两个沿周向连续的第一扇段之间形成的周向空间中。此外,第二扇段相对于第一扇段的径向扩张的更大速度允许第一扇段和第二扇段基本上同时到达各自的扩张状态。

优选地,所述运动学机构包括沿着轴向方向定向的第一轴线,对于每个第二扇段限定了各自的第一轴线;所述第一轴线相对于所述第一扇段径向平移并且当所述移动装置移动所述第一扇段时,所述第一轴线始终与相应第二扇段保持相同的径向距离。

优选地,所述运动学机构包括在轴向方向上定向的第二轴线,对于每个第一扇段限定了各自的第二轴线;所述第二轴线与相应第一扇段始终保持相同的径向距离并且相对于所述第一轴线始终保持位于径向外部。

以这种方式,第一扇段的径向平移由第二轴线的轴向平移确定,而第二扇段的径向平移由第一轴线的径向平移确定。通过将第一轴线运动学连接到第二轴线,可以通过施加在第一扇段上的运动来移动第二扇段。

优选地,所述运动学机构将第二扇段的每个扇段连接到彼此沿周向连续的相应的两个第一扇段。

以这种方式,运动学机构将所有第一扇段互连到所有第二扇段。而且,以这种方式,运动学机构不将每个第一扇段直接连接到另一第一扇段,而是这种连接通过插入第二扇段而是间接的。类似地,以这种方式,运动学机构不将每个第二扇段直接连接到另一第二扇段,而是这种连接通过第一扇段的插入而是间接的。

优选地,所述运动学机构包括成对的连接杆,其中每对连接杆中的第一连接杆和第二连接杆铰接在一起,并且每个连接杆铰接到相应的第一扇段。

优选地,每个第二扇段铰接到一对连接杆中的第一连接杆和沿周向连续的另一对连接杆中的第二连接杆。

以此方式,连接杆成为第一和第二扇段之间的运动学连接的优选示例,所述连接杆能够通过第一扇段的运动来致动所述第二扇段。

优选地,一对连接杆中的第一连接杆和沿周向连续的另一对连接杆中的第二连接杆绕各自的第一轴线铰接在一起。

优选地,所述运动学机构包括第二搁架,每个第二搁架均连接到相应的第二扇段并且围绕相应的第一轴线铰接到一对连接杆中的第一连接杆和沿周向连续的另一对连接杆中的第二连接杆。

以这种方式,第二搁架允许将连接杆铰接到第二扇段。

优选地,同一对连接杆中的第一连接杆和第二连接杆绕各自的第二轴线铰接到第一扇段。

优选地,所述运动学机构包括伸缩杆,每个伸缩杆均从中心轴延伸到相应的第二扇段。

伸缩杆进一步约束了第二扇段,从而阻止它们相对于彼此以及相对于第一扇段旋转。此外,伸缩杆增强了鼓的整个结构,从而即使在到达相当大的径向扩张的情况下也能赋予其稳定性。

优选地,每个第一扇段均包括沿周向相对的第一端部,所述第一端部设置有与第一腔交替的第一突起部;当第一扇段和第二扇段处于收缩状态时,第一扇段的第一突起部插入在沿周向相邻的第一扇段的第一腔中。

这可以减小第一扇段在处于收缩状态时的径向范围。

优选地,每个第二扇段均包括沿周向相对的第二端部,所述第二端部设置有与第二腔交替的第二突起部;当第一扇段和第二扇段处于收缩状态时,第二扇段的第二突起部从沿周向相邻的第二扇段的第二腔移开。

以这种方式,当处于收缩状态时,在第二扇段之间形成周向开口,以允许运动学机构到达第一扇段,如上所述,当处于收缩状态时,所述第一扇段径向地布置在第二扇段的外部。

优选地,当第一扇段和第二扇段处于扩张状态时,两个沿周向连续的第一扇段的第一突起部在所述两个第一扇段之间沿周向布置的第二扇段的相应第二腔中插入所述第一突起部的周向延伸的至少25%。

以这种方式,当第一和第二扇段处于扩张状态时,在鼓的外表面上仅产生小的开口,因此在第一扇段处于收缩状态时,显著减小了鼓的径向范围。

优选地,当第一扇段和第二扇段处于扩张状态时,两个沿周向连续的第二扇段的第二突起部完全插入在周向布置在所述两个第二扇段之间的第一扇段的相应的第一腔中。

优选地,当第一扇段和第二扇段处于扩张状态时,第二扇段的第二腔被第一扇段的第一突起部完全占据。

优选地,第二扇段的第二突起部具有比第一扇段的第一突起部小的周向延伸。

优选地,每个第一扇段均包括在所述沿周向相对的第一端部之间延伸的第一中心部分,所述第一中心部分具有连续的径向外表面,其中所述连续的径向外表面的沿周向方向的延伸与第一扇段的第一突起部的周向延伸之间的比率大于或等于约2。

以这种方式,当第一扇段处于收缩构造时,第一突起部和第一腔允许鼓的径向范围显著减小。

优选地,每个第二扇段均包括在所述沿周向相对的第二端部之间延伸的第二中心部分,所述第二中心部分具有连续的径向外表面,其中所述连续的径向外表面的沿周向方向的延伸与第二扇段的第二突起部的周向延伸之间的比率大于或等于约2。

当第一扇段和第二扇段处于扩张状态时,第二突起部使得可以填充第一腔,从而有助于使鼓的外表面尽可能连续。

优选地,所述径向运动装置包括:控制杆,每个控制杆均铰接到所述第一扇段之一和至少一个控制轴环,所述控制轴环与所述控制杆相关联并且可滑动地装配在所述中心轴上。

当致动控制轴环时,控制杆致动第一扇段以使它们在收缩状态和扩张状态之间移动,反之亦然。

优选地,所述控制轴环可沿所述中心轴轴向滑动,以同时且径向地移动所述控制杆。

以这种方式,取决于控制轴环滑动的轴向方向,控制杆沿径向外部方向推动第一扇段或沿径向内部方向拉动第一扇段。

优选地,所述运动装置还包括伸缩引导装置,每个伸缩引导装置与相应的控制杆相关联以在所述控制轴环轴向滑动期间沿径向方向引导所述控制杆。

伸缩引导装置在控制杆移动期间会随控制杆一起移动,从而赋予所述控制杆更大的稳定性和结构刚性。

优选地,每个第一扇段均包括两个第一轴向外边缘,所述第一轴向外边缘具有朝向所述中心轴倾斜的轮廓。

优选地,每个第二扇段均包括两个第二轴向外边缘,所述第二轴向外边缘具有朝向所述中心轴倾斜的轮廓。

以这种方式,可以在轮胎构建的同时匹配轮胎的形状。

优选地,当第一扇段和第二扇段处于扩张状态时鼓在径向方向上的最大范围与当第一扇段和第二扇段处于收缩状态时鼓在径向方向上的最大范围之间的差至少为120mm。

优选地,当第一扇段处于收缩状态时,所述第二扇段处于收缩状态,当第一扇段处于扩张状态时,所述第二扇段处于扩张状态。

优选地,提供所述第一扇段包括在每个第一扇段的沿周向相对的第一端部上设置与第一腔交替的第一突起部。

优选地,提供所述第二扇段包括在每个第二扇段的沿周向相对的第二端部上提供与第二腔交替的第二突起部。

优选地,可以预见,当第一扇段处于收缩状态时,将第一扇段的第一突起部插入在沿周向相邻的第一扇段的第一腔中。

优选地,可以预见,当第一扇段和第二扇段处于扩张状态时,将两个沿周向连续的第一扇段的第一突起部在第二扇段的相应第二腔中插入所述第一突起部的周向延伸的至少25%。

附图说明

通过以下参考附图对本发明的优选实施例的详细描述,本发明的另外的特征和优点将变得更加清楚。

在这些附图中:

图1是根据本发明的用于车辆车轮用轮胎的成型鼓的示意性透视图,该鼓示出为处于其第一操作状态;

图2是处于其第二操作状态的图1的鼓的示意性透视图;

图3是处于第一操作状态的图1的鼓的示意性前视图;

图4是处于第二操作状态的图1的鼓的示意性前视图;

图5是处于第一操作状态的图1的鼓的一些细节的放大透视图;

图6是处于第二操作状态的图2的鼓的一些细节的放大透视图;

图7是处于第二操作状态的图2的鼓的示意性透视图,其中一些部分被移除以更好地突出其他部分;

图8是处于第一操作状态的图1的鼓的示意性前视图,其中一些部分被移除以更好地突出其他部分;

图9是处于第二操作状态的图2的鼓的示意性正视图,其中一些部分被移除以更好地突出其他部分;

图10和11是图1的鼓的一些细节的示意性透视图;

图12是处于第一操作状态的图1的鼓的示意性透视图,其中一些部分被移除以更好地突出其他部分;和

图13是图2的鼓的一些细节的透视图。

具体实施方式

在图1-13中,附图标记1整体上表示根据本发明的用于车辆车轮用轮胎的成型鼓。

鼓1包括中心轴2,该中心轴具有与鼓1旋转所围绕的几何轴线x交叉的轴向延伸。

在相对于中心轴2的径向外部位置中,设有多个第一扇段3,所述多个第一扇段能够在径向方向上远离中心轴2以及朝向中心轴2移动。

每个第一扇段3均包括第一径向外表面4和与第一径向外表面4相对的第一径向内表面5。

每个第一扇段均包括第一中心部分6,该第一中心部分由在周向方向上相对的第一端部7以及由彼此相对的第一轴向外边缘8界定。

第一中心部分6具有基本上圆柱形的扇形延伸,换句话说是具有恒定曲率半径的弯曲延伸,其中,圆柱的假想母线平行于几何轴线x。

如图1所示,第一轴向外边缘8具有朝向几何轴线x倾斜的拱形伸展。

在每个第一端部7上都设有与第一腔10交替的第一突起部9。第一突起部9具有基本上平坦的延伸并且切向地远离相应的第一扇段3的第一中心部分6延伸。第一腔10布置在两个连续的第一突起部9之间,从而制成梳齿结构。

每个第一突起部9在轴向方向上的延伸都与每个第一腔10在轴向方向上的延伸相同。所有第一突起部9和所有第一腔10在轴向方向上具有相同的延伸。

第一端部7的第一突起部9与同一第一扇段3的相对的第一端部7的第一腔10沿周向对齐。换句话说,第一端部7的第一突起部9相对于相对的第一端部7的第一突起部9轴向偏移的量等于第一突起部9在轴向方向上的延伸。

所有第一突起部9在周向方向上具有相同的延伸。第一中心部分6与第一突起部9在周向方向上的延伸之间的比率大于或等于约2,优选地大于3,更优选地为约4.4。

在本发明的优选实施例中,鼓1包括彼此相同的十二个第一扇段3。

径向运动装置11在第一扇段3上起作用,该径向运动装置构造成由相应的致动器来致动。

运动装置11仅在第一扇段3上直接起作用。

径向运动装置11包括多个控制杆12,每个控制杆在其自身的第一端部12a处铰接到控制轴环13,该控制轴环可滑动地装配到中心轴2上。

优选地,设有两个控制轴环13,所述两个控制轴环布置在中心轴上的轴向相对的位置中,并且可沿相对的轴向方向滑动。相应的控制杆12铰接在每个控制轴环13上。

每个控制轴环13均可操作地连接到螺纹杆(未示出),该螺纹杆可旋转地同轴接合在中心轴2内部。该螺纹杆沿中心轴2延伸并且由螺母啮合,每个螺母均连接到控制轴环13之一。中心轴2中的螺纹杆的旋转确定螺母在相对的轴向方向上的轴向运动以及控制轴环13的对应旋转。

每个控制杆12在与第一端部12a相对的第二端部12b处铰接到滑动件14,该滑动件固定地连接到相应第一扇段3,如图2所示。

如图13中更好地示出的那样(为了清楚起见,其中示出了单个控制杆12),滑动件14可滑动地安装在伸缩引导件15上。伸缩引导件15在径向方向上定向和起作用以扩张和收缩。关于这一点,伸缩引导件15包括固定地连接到滑动件14的第一半部15a和固定地连接到装配到中心轴2上的板17的第二半部15b。伸缩引导件的第一半部15a与第二半部15b可滑动地联接,以能够(部分地)插入第二半部15b中以及从其抽出。

径向运动装置11的激活确定了每个第一扇段3在径向方向上在收缩状态(图1所示)和扩张状态(图2所示)之间的平移。

特别参照图1,当第一扇段3处于收缩状态时,第一扇段3沿周向彼此相邻,并且鼓1呈最小径向范围的构造。

在第一扇段3的收缩状态下,伸缩引导件15处于收缩状态。

在这种状态下,第一扇段3的第一突起部9穿入两个沿周向相邻的第一扇段3的第一腔10中。

如在图5中更好地示出的那样,在第一扇段3的收缩状态下,第一扇段3的第一突起部9完全穿入两个沿周向相邻的第一扇段3的第一腔10中并且延伸超过第一腔10,从而部分地骑跨在所述两个沿周向相邻的第一扇段3的第一中心部分6上。应当注意,第一突起部9的骑跨在第一中心部分6上的部分径向延伸到中心部分6的外部,这是因为如上所述,第一突起部9从每个第一扇段3的第一端部7沿切向方向延伸。

鼓1还包括多个第二扇段18,所述第二扇段也能够在径向方向上远离中心轴2以及朝向中心轴移动。

每个第二扇段18均包括第二径向外表面19和与第二径向外表面19相对的第二径向内表面20(图11)。

每个第二扇段18包括第二中心部分22,该第二中心部分由在周向方向上相对的第二端部23以及由彼此相对的第二轴向外边缘24界定。

第二中心部分22具有基本上圆柱形的扇形延伸部,换句话说是具有恒定曲率半径的弯曲延伸,其中,圆柱的假想母线平行于几何轴线x。第二扇段18的第二中心部分22的曲率半径优选地等于第一扇段3的第一中心部分6的曲率半径。

第二轴向外边缘24具有朝向几何轴线x倾斜的拱形延伸,例如如图6所示。

在每个第二端部23上,设有与第二腔26交替的第二突起部25(例如参见图11)。第二突起部25具有基本平坦的延伸,并且优选地沿切向方向远离相应的第二扇段18的第二中心部分22延伸。第二腔26布置在两个连续的第二突起部25之间,从而形成梳齿结构。

每个第二突起部25在轴向方向上的延伸与每个第二腔26在轴向方向上的延伸相同。所有第二突起部25和所有第二腔26在轴向方向上具有相同的延伸。

第二端部23的第二突起部25与同一第二扇段18的相对的第二端部23的第二腔26沿周向对齐。换句话说,第二端部23的第二突起部25相对于该相对的第二端部23的第二突起部25轴向偏移的量等于第二突起部25在轴向方向上的延伸。

所有第二突起部25在周向方向上具有相同的延伸。第二中心部分22与第二突起部25在周向方向上的延伸之间的比率大于或等于约2,优选地大于3,更优选地为约4.5。

第二突起部25优选地在周向方向上的延伸是第一突起部9在相同方向上的延伸的至少25%,优选为约30%。

在本发明的优选实施例中,鼓1包括彼此相同的十二个第二扇段18。

在任何情况下,第二扇段18的数量与第一扇段3的数量相同。

第二扇段18通过运动学机构27运动学地连接到第一扇段3,当径向运动装置11使第一扇段3在收缩状态和扩张状态之间移动(反之亦然)时,该运动学机构允许第二扇段18在收缩状态(图1和图3所示)和扩张状态(图2和图4所示)之间径向移动(反之亦然)。

运动学机构27将第一扇段3机械地连接到第二扇段18,特别是将每个第二扇段18连接到两个沿周向连续的第一扇段3。运动学机构27还将每个第一扇段3连接到两个相应的沿周向连续的第二扇段18,如图7和图9所示。

在本发明的优选实施例中,每个运动学机构27包括成对的连接杆28,其中每对连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b铰接在一起并且均铰接至相应的第一扇段3。

为此,每个第一扇段3包括第一搁架29,该第一搁架具有从第一扇段的径向内表面5(图10)突出的径向延伸并且具有第一径向内自由端部29a。两对沿周向连续的连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b在搁架29的径向内自由端部29a处铰接到该搁架,如图7所示。

同一对连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b之间的每个铰接点由运动学机构27的沿轴向方向指向的相应第二轴线x2穿过。第二轴线x2的数量与每个运动学机构27的连接杆28的对数相等。

两对沿周向连续的连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b也铰接到第二扇段18。

两对沿周向连续的连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b之间的每个铰接点均由运动学机构27的沿轴向方向指向的相应第一轴线x1穿过。第一轴线x1的数量与每个运动学机构27的连接杆28的对数相等。

第一轴线x1彼此平行并且平行于第二轴线x2。

为此,每个第二扇段18均包括第二搁架30,该第二搁架具有从第二扇段的径向内表面20突出的径向延伸(图11)并且具有第一径向内自由端部30a。两对沿周向连续的连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b在第二搁架30的径向内自由端部30a处铰接到第二搁架,如图7所示。

如图7示意性所示,第一搁架29的径向延伸小于第二搁架30的径向延伸。

所有第一连接杆28a具有相同的长度,并且所有第二连接杆28b具有相同的长度。如图8所示,第一连接杆28a和第二连接杆28b具有相同的长度。

中心轴2连接到伸缩杆31(在图3和图4中示出),所述伸缩杆在径向方向上延伸并且连接到第二扇段18。

每个第二扇段18均连接到相应的伸缩杆31,该伸缩杆可在径向方向上在最小扩张状态(图3所示)和最大扩张状态(图4所示)之间延伸。

伸缩杆31防止第二扇段18相对于第一扇段3以及相对于中心轴2旋转。

当第二扇段18和第一扇段3处于各自的收缩状态时,第一扇段3沿周向彼此相邻,就像第二扇段18沿周向彼此相邻一样。

在这种状态下,第二扇段18在径向上位于第一扇段3的内部(图3)。

当第二扇段18处于收缩状态时,为了允许连接杆28到达第一扇段3所占据的径向位置(如上所述,第一扇段位于第二扇段18的径向外部),在第二扇段18的第二端部23之间限定了开口32。

特别地,当第二扇段18处于收缩状态时,第二扇段18的第二突起部25不插入在沿周向相邻的第二扇段18的第二腔26中,如图12所示。第二扇段18的第二突起部25也与沿周向相邻的第二扇段18的第二突起部25沿周向间隔开,间隔开的量使得允许第一搁架29插入开口32中。

类似地,每个控制杆12在第二扇段18(处于收缩状态时)的第二端部23之间穿过相应的开口32以到达相应的第一扇段3。

如图12所示,控制杆12的滑动件14在周向方向上的尺寸小于开口32在相同方向上的尺寸,以便能够插入到开口32中。

当第二扇段18和第一扇段3处于各自的扩张状态时,第一扇段3和第二扇段18距中心轴2的径向距离相同,并且沿周向彼此相邻。

特别地,每一个第一扇段3沿周向邻近两个第二扇段18,并且每一个第二扇段18沿周向邻近两个第一扇段3,例如如图2所示。

在这种状态下,如图6更好示出的那样,两个沿周向连续的第一扇段3的第一突起部9在沿周向布置在这两个第一扇段3之间的第二扇段18的第二腔26中插入所述第一突起部的周向延伸的至少25%、优选为约30%。第二扇段18的第二腔26被第一扇段3的第一突起部9完全占据。

两个沿周向连续的第二扇段18的第二突起部25完全插入在沿周向布置在这两个第二扇段18之间的第一扇段3的第一腔10中。

对于鼓1,当第一扇段3和第二扇段18处于扩张状态时,第一扇段3和第二扇段18的径向外表面限定了基本上连续的径向外环形表面1a。

根据本发明的用于控制成型鼓的几何形状的方法,可以在第一扇段3和第二扇段18的收缩状态与扩张状态(反之亦然)之间连续地致动鼓1。

当处于收缩状态时,鼓1的径向尺寸最小,该径向尺寸例如适合于允许鼓同轴地插入在正在处理的轮胎的胎体套筒中。

例如,在这种状态下,鼓1的径向范围可以为约330毫米。

如上所述,在这种状态下,第一扇段3布置在第二扇段18的径向外部并且限定了鼓1的径向范围,如图1和图3所示。

在这种状态下,鼓1的径向外环形表面1a基本上是连续的,没有中断或开口,这是因为第一扇段3彼此相邻,第一扇段3的第一突起部9插入到沿周向相邻的第一扇段3的第一腔10中。

如图8所示,运动学机构27被布置成使得第一轴线x1与第二轴线x2在径向上间隔开最大量。沿径向方向测量的将第一轴线x1与第二轴线x2分开的距离小于第一连接杆28a或第二连接杆28b的长度。由同一对连接杆28的第一连接杆28a和第二连接杆28b形成的在顶点a(认为该顶点是第二轴线x2,同一对连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b绕该第二轴线铰接)处的角度最小。

优选地,顶点a处的角度小于约60°,更优选地,该角度为约20°。

伸缩杆31处于最小径向扩张状态。

通过致动运动装置11,控制轴环13朝向彼此轴向运动,从而确定控制杆12的旋转以及由此第一扇段3在径向方向上的平移。第一扇段3因此在径向外部方向上以同步的方式平移,从而移动远离中心轴2。在这种运动期间,第二轴线x2始终与相应的第一扇段3保持相同的距离并且移动远离中心轴2。移动远离中心轴2的第二轴线x2在周向方向上移动远离彼此,从而仍然保持相等的角度间隔。

第二轴线x2远离中心轴2的运动(由第一扇段3的运动引起)致动运动学机构27,该运动学机构使第二扇段18运动。

特别地,第二轴线x2远离中心轴2的径向运动以及第二轴线x2之间的周向距离的增加引起同一对连接杆28的第一连接杆28a和第二连接杆28b在径向方向上的平移以及同时旋转,因此它们在顶点a处的角度增加。这导致第一轴线x1在径向外部方向上运动,从而使第一轴线x1之间的角距离保持不变,但增加了第一轴线x1之间的周向距离。

应当注意,第一轴线x1(和因此第二扇段18)在径向方向上移动的速度等于第二轴线x2(和因此第一扇段3)在径向方向上的移动的速度增加一乘法系数,该乘法系数与顶点a处的角度的一半的余弦成比例。

当第一扇段3和第二扇段18处于各自的收缩状态时,由于在顶点a处的角度的一半小于90°,优选地小于约30°,更优选地为约10°,因此第二扇段18在径向外部方向上移动的速度大于第一扇段3在径向外部方向上移动的速度。

在沿径向外部方向运动期间,第一扇段3沿周向间隔开(如上所述),从而为第二扇段18创建空间,以比第一扇段3更大的速度移动的所述第二扇段趋向于到达第一扇段3的径向位置。

特别地,当第一轴线x1逐渐径向移动远离中心轴2时,顶点a处的角度增加并且第二扇段18的速度因此减小,从而在任何情况下仍然保持大于第一扇段3的径向分离的速度。

当第一扇段3到达扩张状态时,第二扇段18已经到达距第一扇段3的中心轴2相同的径向距离处并且与第一扇段完美对准,从而也到达扩张状态(如图4所示)。

应当注意,在这种状态下,第二轴线x2仍处于比第一轴线x1所到达的径向位置更靠外的径向位置,因此顶点a处的角度小于180°。

在扩张状态下,鼓1的径向尺寸最大,该径向尺寸例如适合于在将一个或多个带束层、带束结构或胎冠结构组装到胎体结构期间允许鼓支撑胎体结构。

例如,鼓1的径向范围在此状态下可以为约625毫米,该径向范围尤其取决于扇段的厚度。

优选地,当第一扇段3和第二扇段18处于扩张状态时鼓1的径向范围与当第一扇段3和第二扇段18处于收缩状态时鼓1的径向范围之间的差为约160毫米。

优选地,当第一扇段3和第二扇段18处于扩张状态时鼓1的径向范围是当第一扇段3和第二扇段18处于收缩状态时鼓1的径向范围的至少1.5倍。

在这种状态下,鼓1的径向外环形表面1a基本上是连续的且没有中断或开口,这是因为第一扇段3与第二扇段18沿周向散置并对齐,其中第一腔10的仅一部分未被第二突起部25完全占据。

在该状态下,运动学机构27被布置成使得第一轴线x1与第二轴线x2在径向上间隔最小量。由同一对连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b形成的在顶点a处的角度最大,并且在任何情况下都小于180°,优选小于约110°,更优选地为约90°。

伸缩杆31处于最大径向扩张状态。

通过沿相反方向致动径向运动装置11,第一扇段3和第二扇段18被带向收缩状态,例如以便能够从鼓1撤回组装在带束结构的一个或多个带束层处或胎冠结构处的胎体结构。

通过从第一扇段3和第二扇段18的扩张状态致动运动装置11,控制轴环13轴向分开移动,从而确定控制杆12的旋转以及由此第一扇段3在径向内部方向上的平移。因此,第一扇段3开始以同步的方式在径向内部方向上平移,从而朝向中心轴2移动。在这种运动开始时,第二轴线x2趋向于朝向中心轴线2移动,从而致动运动学机构27,该运动学机构使第二扇段18运动。

特别地,第二轴线x2朝向中心轴2的径向运动(因而减小了第一轴线x1之间的周向距离)导致同一对连接杆28中的第一连接杆28a和第二连接杆28b在径向内部方向上平移以及同时旋转,这减小了它们在顶点a处的角度。这导致第一轴线x1在径向内部方向上移动,从而使第一轴线x1之间的角距离保持不变并减小第一轴线x1之间的周向距离。

应当注意的是,第一轴线x1(和因此第二扇段18)在径向内部方向上移动的速度等于第二轴线x2(和因此第一扇段3)在径向内部方向上移动的速度增加一乘法系数,该乘法系数与顶点a处的角度的一半的余弦成比例。

因此,第二扇段18在径向内部方向上移动的速度大于第一扇段3在径向内部方向上移动的速度,这是因为当第一扇段3和第二扇段18处于各自的扩张状态中时,顶点a处的角度的一半小于90°。

因此,第二扇段18立即径向行进到第一扇段3的更内部,从而释放分割两个沿周向连续的第一扇段3的周向空间并允许第一扇段3沿周向彼此接近。

特别地,随着第一轴线x1朝向中心轴2逐渐地径向移动,顶点a处的角度减小并且第二扇段18的速度因此增大,从而将第二扇段18插入到第一扇段3的更径向内部。

当第一扇段3到达收缩状态时,第二扇段18也到达收缩状态。

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