具有减少的空气滞留特征的传递环柱脚和传递环的制作方法

本发明的总体构思涉及用于车辆轮胎制造的装置。更具体地，本发明的总体构思涉及具有被设计用于在轮胎的制造期间减少轮胎内的空气滞留的特征的传递环(transferring)和传递环柱脚(transfer ring shoe)。

背景技术：

1、车辆轮胎制造通常包括以下步骤：形成轮胎胎体，形成轮胎的与胎体分开的环形带束层(belt)和胎面“封装(package)”，然后将带束层和胎面封装结合至轮胎胎体以形成“生”胎。随后对生胎进行处理以形成胎面和成品轮胎的各种其他特征。在上述一个或多个步骤的过程中或之后，可以执行诸如将带束层和胎面封装接合至轮胎胎体(通常称为“缝合”带束层和胎面封装)等其他补充步骤。

2、轮胎的带束层和胎面封装的形成通常使用美国专利第6013147号中公开的类型的带束层和胎面鼓来完成。这种带束层和胎面鼓通常限定外圆柱形表面或圆周，一层或多层轮胎带束层材料(包括例如嵌入聚合物粘合剂中的增强帘线)围绕该外圆柱形表面或圆周铺设以限定带束层或胎面封装。带束层和胎面鼓的圆周优选地能够扩展和收缩，以允许例如从鼓移除完成的带束层和胎面封装。完成的带束层和胎面封装通常大致不可径向扩展。然而，完整的带束层和胎面封装通常是柔性的，以使得当没有支撑时环形带束层和胎面封装将在重力的影响下变形和下垂。此外，期望地，带束层和胎面鼓的可调节圆周使得单个鼓能够用于形成具有不同直径的带束层和胎面封装。

3、在车辆轮胎制造中，通常使用美国专利第6457505号中记载的那类的轮胎成型鼓来制造轮胎胎体。这种轮胎成型鼓通常限定径向可扩展和可收缩的圆柱形工作面，类似于上述带束层和胎面鼓，在该工作面上形成轮胎胎体。在圆柱形工作面上形成轮胎胎体之后，这种轮胎胎体通常被传递到美国专利第6602372号记载的那类的扩展鼓。轮胎胎体围绕扩展鼓定位，并且轮胎胎体的一部分被带束层和胎面封装覆盖。然后轮胎胎体充气至类似于(尽管通常不完全相同)成品轮胎形状的环形形状。当轮胎胎体被充气时，带束层和胎面封装被“缝合”至轮胎胎体。

4、在现代轮胎制造中，将带束层和胎面封装缝合到轮胎胎体的过程通常使用美国专利第3423272号中公开的类型的“缝合”机来完成。这种缝合机通常限定一个或多个辊，所述一个或多个辊被构造为当轮胎胎体围绕扩展鼓被定位时被拉近到可旋转扩展鼓附近，轮胎胎体的一部分被带束层和胎面封装覆盖并且轮胎胎体充气成环形。当扩展鼓旋转时，缝合机的辊用于压靠带束层和胎面封装的周向外表面，从而将带束层或胎面封装压入轮胎胎体中，并使两个部件的接触表面彼此粘附。可替代地，或与缝合机相结合，可以使用手持辊或类似工具将带束层和胎面封装“手动缝合”至轮胎胎体。在任一种情况下，辊通常被施加到带束层和胎面封装的外表面，其沿着沿带束层或胎面封装的轴向中心周向路径开始，并且周向地围绕带束层及胎面封装并且轴向向外地朝向带束层与胎面封装相对的周向边缘之一以螺旋状前进。以这种方式，在带束层和胎面封装与轮胎胎体之间可能存在任何气隙或空隙，并且这些气隙或空隙被轴向向外地朝着带束层与胎面封装的外周边缘挤压。

5、在上述过程中，将轮胎胎体从轮胎成型鼓传递到扩展鼓以及将带束层和胎面封装传递到轮胎胎体以进行缝合的步骤通常都使用美国专利第8091602号中记载的那类的一个或多个传递环来完成。这种也可称为“o形环”的传递环通常包括多个具有弧形内表面的“柱脚(shoe)”段，其共同形成分段的、径向向内朝向的、通常为圆柱形的表面，该表面适于夹持和保持轮胎胎体和/或带束层和胎面封装。每个柱脚段安装在适当的连杆(linkage)上，使得柱脚能够相对于彼此共同地径向扩展和收缩，使得分段的、径向向内朝向的圆柱形表面的直径能够扩展以装配在轮胎胎体和/或带束层和胎面封装上，能够收缩以抓住轮胎胎体或带束层和胎面封装以便传递，然后能够再扩展以在传递之后释放轮胎胎体或带束层和胎面封装。

6、柱脚的弧形内表面在本文中通常被称为形成分段的“圆柱形”表面。然而，应当理解，柱脚的弧形向内表面可以形成有附加的曲率，以便沿着轮胎部件的外部的相应部分提供更期望的配合。例如，在传递环的某些设计中，形成分段的“圆柱形”表面的每个柱脚的每个向内的表面在沿着该段的轴向维度的方向上限定逐渐变化的半径。换句话说，在圆柱形表面的轴向方向上，柱脚的中心部分可以限定凹形或凸形，并且接触表面可以具有向外到柱脚的边缘/侧面的逐渐变化的半径。类似地，每个柱脚内表面沿周向维度的曲率可以在柱脚的中心部分和周向侧边缘之间变化。因此，虽然没有定义完美的圆柱形，但可以理解，柱脚的弧形表面可以形成大致“圆柱形”的夹持表面。

7、此外，在现有技术的传递环的设计中，传递环柱脚的弧形内表面通常可称为具有“矩形”形状。虽然柱脚的弧形向内表面可由上述圆周和/或轴向弧形表面形成，但术语“矩形”可用于表示具有如下内表面的传递环柱脚，该内表面限定平行于大致圆柱形分段表面的中心轴线(即，垂直于柱脚的弧形轴向侧边缘)延伸的周向端边缘。因此，当在平面图中观察每只柱脚时，柱脚的弧形向内表面可能与弯曲的矩形形状类似。类似地，虽然传递环的柱脚在本文中通常被描述为具有朝向和远离传递环的中心轴线的“径向”运动，但是应当理解，各种传递环设计可以提供非纯径向的运动，诸如例如沿着传递环的径向和周向的“虹膜”运动。

8、当如上所述使用传递环来传递轮胎胎体和/或带束层和胎面封装(如本文所用，统称为“轮胎组件”)时，通常将传递环构造为使得柱脚向轮胎部件的外表面施加相当大的压力，在一定程度上帮助在传递期间保持轮胎部件的均匀环形形状。施加到轮胎部件的外表面的这种高压会导致柱脚的弧形内表面的至少一部分被压印在轮胎部件中，从而导致在轮胎部件中形成柱脚的内表面的压印以及与压印相邻的相应凸起。然而，在相邻地定向的矩形传递环柱脚之间留有空间的情况下，可以通过在柱脚之间留有未压缩区域(例如，接缝)的柱脚在轮胎部件中形成压痕。当轮胎部件缝合在一起时，这些矩形压痕以及由此形成在轮胎部件中的接缝的陡峭的边缘使得空气以90度的角度被排向带束层和胎面封装的周向边缘。因此，轮胎部件中的这些未压缩接缝区域可能不会将空气自由地朝着带束层和胎面封装的边缘传递。在一些极端情况下，在缝合机和/或手动缝合工具的动作完成后，轮胎部件中这些未压缩接缝区域的存在有时甚至会在缝合的轮胎部件的表面之间聚集空隙或间隙。在某些情况下，这些空隙或间隙会导致成品轮胎的不期望的性能特征，诸如例如滚动轮胎的振动和/或共振。这种振动和/或共振会导致轮胎的不期望的噪声和/或抖动、轮胎的磨损增加和寿命缩短，并且在一些极端情况下，会导致轮胎的灾难性失效。例如，在轮胎部件较薄且材料重量较轻的应用中，这些空气滞留问题可能特别成为问题。

9、鉴于上述情况，有益的是提供一种装有传递环柱脚的传递环，所述传递环柱脚在轮胎部件被缝合在一起时减少了轮胎部件之间的空气滞留。

技术实现思路

1、本发明总体构思的前述和/或其他方面和优点可以通过提供一种用于车辆轮胎制造用的系统中的传递环来实现。根据本发明总体构思的各种示例性实施例，所述传递环可以包括由多个向内表面限定的能够径向扩展和收缩的分段的大致圆柱形夹持表面，所述向内表面安装为朝向和远离所述圆柱形夹持表面的中心轴线移动。每个向内表面可以具有第一和第二侧边缘，并且每个侧边缘可以具有中心部分，该中心部分被构造为与另一个侧边缘的中心部分大致平行，其中在两个中心部分之间形成中间部分。每个侧边缘可以在所述中心部分的相对的相应端具有第一和第二锥形部分，并且每个侧边缘的每个锥形部分可以在从相应的中心部分向外且朝向另一个侧边缘的锥形部分的方向上延伸。在各种示例性实施例中，所述第一和第二侧边缘的所述第一锥形部分可以共同形成第一端部，并且所述第一和第二侧边缘的所述第二锥形部分可以共同形成第二端部，所述第一和第二端部的宽度在远离所述中间部分的方向上减小。

2、在各种示例性实施例中，每个第一和第二侧边缘的所述第一和第二锥形部分可以从相应的中心部分以30度的角度向内延伸。所述第一和第二端部可以进一步限定大致彼此平行的相应的第一和第二端边缘。每个第一和第二侧边缘的所述第一和第二锥形部分可以从相应的中心部分向内延伸以形成弯曲的第一和第二端部。每个第一和第二侧边缘的所述中心部分可以比相应的第一和第二锥形部分中的一者窄。所述向内表面可以关于所述第一和第二端部之间的中点对称。在各种示例性实施例中，每个向内表面可以限定关于所述圆柱形夹持表面的周向维度的弧形形状。在各种示例性实施例中，每个向内表面可以限定关于所述圆柱形夹持表面的轴向维度的弧形形状。在各种示例性实施例中，各向内表面的各第一侧边缘的各中心部分被成形为在所述传递环的收缩位置处与相邻的向内表面的第二侧边缘的中心部分相符合并接合。在各种示例性实施例中，各所述第一和第二端边缘比各所述第一和第二侧边缘的各中心部分窄。

3、根据本发明总体构思的各种示例性实施例，提供一种在车辆轮胎制造用的系统中使用的传递环柱脚。根据各种示例性实施例，所述传递环柱脚可以包括限定用于夹持轮胎部件的第一表面和相反的第二表面的板件，和用于固定所述板件以使其朝向和远离传递环的中心轴线移动的支座。所述第一表面可以限定彼此平行延伸的相对的第一和第二侧边缘、彼此平行延伸的相对的第一和第二端边缘以及多个锥形边缘，每个锥形边缘从所述第一和第二侧边缘以及所述第一和第二端边缘中的一者向内延伸，并且在所述第一和第二侧边缘以及所述第一和第二端边缘中的一者的相应端之间向内延伸。所述板件的位于所述第一和第二侧边缘之间的中间部分可以限定用于轮胎部件的夹持表面。每个端边缘和相应的相邻的锥形边缘可以共同限定所述板件的锥形端部，所述锥形端部被构造为在被夹持的轮胎部件中形成空气逸出接缝。

4、在各种示例性实施例中，每个锥形边缘可以从对应的侧边缘以30度的角度延伸。在各种示例性实施例中，每个锥形边缘可以从相应的侧边缘向内延伸以形成弯曲的第一和第二端部。在各种示例性实施例中，每个侧边缘可以比每个锥形边缘窄。在各种示例性实施例中，所述板可以关于所述第一和第二端边缘之间的中点对称。在各种示例性实施例中，所述第一表面可以限定位于所述第一和第二侧边缘之间的弧形形状。在各种示例性实施例中，所述第一表面可以限定位于所述第一和第二端边缘之间的弧形形状。在各种示例性实施例中，所述第一侧边缘可以被成形为与所述第二侧边缘一致。在各种示例性实施例中，所述支座可以限定用于将所述传递环柱脚可旋转地连接到传递环的从动连杆的铰链连接的一部分。在各种示例性实施例中，所述支座可以限定凸轮的一部分，所述凸轮用于将所述传递环柱脚的第一表面与安装在传递环中的其他传递环柱脚一起保持为圆柱形构造。

5、本发明总体构思的附加方面和优点部分将在下面的说明中阐述，并且部分从说明中显而易见，或者可以通过本发明总体构思的实践来得知。其他特征和方面可以从以下详细说明、附图和权利要求中显而易见。