专利名称：单孔式轮胎成型鼓装置鼓的伸缩方法及轮胎成型鼓式装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于单孔式轮胎成型鼓式装置。
在轮胎制造中，例如皮带成型鼓式装置等，有各种类型。这些传统的轮胎成型鼓式装置是利用气体改变鼓径使之与所要制造的轮胎尺寸相对应。按流体的进出方式分有单孔式和双孔式两种。单孔式比双孔式在整体结构上较为简单。
通常是如图9所示的气囊式结构。在图9中，上部表示气囊7膨胀时扇形体5沿径向向外移动的状态，下部表示气囊7收缩时扇形体5沿径向向内移动的状态。
当鼓径变大时，由气流通道71供给气体，使内装的浮轮状气囊7膨胀，推动扇形体5向外移动。鼓径变小时，由气囊7排出空气，复位弹簧S产生的收缩力使扇形体沿径向向内移动。
传统的气囊式结构有如下问题(a)由于存在气囊壁厚尺寸的分散、扇形体运动阻力的差异以及复位弹簧力的不均衡等诸多伸缩过程中的不稳定因素，所以各个扇形体实际的移动不可能完一致；(b)由于滚压力等气囊内压以外的压力作用，扇形体很容易移动，所以轮胎的质量难以稳定(c)由于伸缩时向气囊内须充入大量气体而花费时间，所以这个问题成了影响轮胎制造生产率的关键。
(d)气囊和复位弹簧都是一定时间内感化的消耗品，需要定期更换，有时发生故障也需更换。由于气囊安放在各扇形体之内，交换时必须进行拆卸，费功费时。
本发明以解决上述问题为目的而提出一种以单孔式轮胎成型鼓式装置，其能够稳定地进行鼓的伸缩操作，同时简化了结构，使可靠性进一步得到提高。
为达到上述目的，本发明采取以下技术方案一种单孔式轮胎成型鼓式装置的伸缩方法，在轮胎成型鼓式装置中，设置了可以在主轴上移动的移动部件和与之连动且可扩大或缩小鼓径的多个扇形体、接纳气体的工作气室和贮存复归用气体的复归气室；当上述工作气室进气时移动部件沿鼓径扩大的方向移动，当工作气室放气时由于复归气室中贮存气体的压力作用，上述移动部件沿鼓径缩小的方向移动。
一种轮胎制造用鼓式装置，在这种鼓式装置中，设置了具有多种功能的主轴，主轴上设置了进出气流通道，其进出口设在主轴的表面；主轴的圆周面上安装了轴向相对固定的贮气箱，贮气箱上设置了大头在内侧的活塞盘；主轴的圆周面上安装了滑动缸体，滑动缸体的一侧缸壁沿主轴表面轴向滑动，另一侧缸壁沿上述贮气箱的外表面滑动，其内表面可沿活塞盘的外圆表面滑动；上述贮气箱的内部形成贮气室，活塞盘和一侧缸壁之间形成调压室、和另一侧缸壁之间形成进出气室。上述贮气室和调压室由通气口连通；活塞盘上分割调压室和进出气室的部位安装了单向阀，单向阀可以阻止气流由调压室流入进出气室；进出气室内设置了气流通道的通气口。
在主轴的外圆表面上与滑动缸体两侧端部相对应的位置外分别固定安装了圆盘状的伸缩导向盘，左右伸缩导向盘的中间是滑动缸体及其滑动空间，伸缩导向盘内侧分别设置了一定数量的呈放射状的导向槽。
在导向槽上安装了一定数量的扇形体，扇形体通过运动传递部件随着滑动缸体的轴向移动而作径向移动。
所述的轮胎制造用鼓式装置。这种装置中，设置了能够调整调压室和进了气室之间的气体流量的通气调整阀，以取代单向阀，通气调整阀中设置了带有通气口的阀体和装在阀体内且可调整通气口处气体流量的针状阀芯。
所述的轮胎制造用鼓式装置，在这种装置中，滑动缸体上沿主轴的轴线方向设置的连动部件，连支部件的前部可灵活地在伸缩导向盘的孔内滑动并穿过伸缩导向盘伸出外部，在伸出部分的端部设置了支板，支板与变径导向盘的外端面之间安装了调整垫，不同的调整垫厚度与所要制造的不同的轮胎尺寸相对应，根据装有调整垫的连动部件的位置，使扇形体相对固定，鼓径即可被设定成所需尺寸。
所述的轮胎制造用鼓式装置。这种装置中设置了使贮气室和调压室的气压始终保持在所设定压力以下的调压阀。
所述的轮胎制造造用鼓式装置，这种装置中设置了复位阀，当贮气室和调压室的压力上升到所设定压力以上时，用复位阀可使其立即复到大气压力。
本发明由上述各部分组成，其具有如下效果(a)给进出气室供气时移动部件沿鼓径扩大的方向移动，使上述进出气室放乞时由于作为复归气室的贮气室压力，上述移动部品沿鼓径缩小的方向移动。这种伸缩方式可心排除气囊、复位弹簧等鼓径变化时不稳定因素，确保了伸缩过程的稳定性和快速性。
(b)由于采用了把滑动缸体的轴向运动同时传递给各个扇形体使其作径向运动的传动部件，不仅可以排除气囊复位弹簧等鼓径变化时的不安定因素，而且使得各个扇形体的移动基本一致。此外，扇形体即命名受到有些变化的外力作用也不易移动，所以很难出现因鼓的不均匀变形而引起轮胎质量下降的现象。
(c)鼓的伸缩动作是由压缩空气推动滑动缸体、经过运动传递部件使扇形体作径向运动来完成的。伸缩过程可在瞬间完成，能提高轮胎制造的生产率。
(d)不使用气囊、复位弹簧等消耗部件，不需要交换时间，实现了连续作业。
(e)只用了一套气路，空气压缩机等周边机器的结构较简单。此外，对传统的鼓式装置，由于气囊的供气气路自身成一路，所以不需要对主轴作任何改造就可以方便地引入本发明有关的鼓式装置，不造成浪费。
(f)采用调整垫设定鼓径的方法，可以予先准备好各种与所制造轮胎尺寸相对应的调整垫，进行轮胎尺寸的快速变更。
(g)使用了通气调整阀调整调压室和进出气室的气压，使之保持一致，由于结构简单，进一步提高了可靠性。
(h)由于设置了调压阀，即使发生了诸如某种原因使调压室和贮气室的气压过高的现象，调压阀动作可以使气体外泄把气压调整到所定值。
(i)由于设置了复位阀，即使发生了诸如某种原因使调压室和贮气室气压过高的现象，手动操作复位阀可以使气体外泄，气压立刻恢得到大气压值。这时，只要重新开始给进出气室供气即可，而毋需烦琐的调压操作。
以下参照附图，对本发明的实施例做具体说明。
图1表示本发明实施例之一的立体图；图2是鼓径最小状态时的轴向剖视图；图3是鼓径最大状态时的轴向剖视图；图4是活动缸体起始位置示意图；图5是鼓径最大状态时贮气箱和滑动缸体的位置关系示意图；图6是鼓径最小状态时贮气箱和滑动缸体的位置关系示意图；图7是本发明另一实施例的轴向剖视图；图8是通气调整阀的结构示意图；图9是传统的鼓式装置的轴向剖视图。
根据如图所示实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的一个实施例立体图，图2是鼓径处于最小状态时的轴向剖视图，图3是鼓径最大状态时的轴向剖视图。
符号A表示的是轮胎制造用鼓式装置的皮带成型鼓式装置，D是鼓式部件。鼓式部件D中，设置了由轴10和轴套11组成的主轴1。
轴10的一侧(即图上左侧)是直径较小的小径部，另一侧是大径部。在小径部和大径部过渡部位的轴肩12附近设有进出气口130，进出气口130内是进出气流通道13。轴套11安装在轴的小径部，其左侧直径较小，右侧直径较大且形成了一个法兰盘110。法兰盘110附近轴套11内设置了从内孔表面通往外表面的进出气流通道14。进出气流通道14的内侧与上述轴上的进出气流通道13相连，外侧通过进出气口140与排气室34(见后)相连通。
从轴套11小径部的外表面到法半盘110的外表面设置了调压通道15。调压通道15的一端即法兰盘110的外表面处安装了调压阀B1、另一端即连通贮气室21(见后)的一端设有进出气口150。
在主轴1小径部处，安装了贮气箱2，且轴向相对固定以保持良好的气密性。贮气箱2的外形大体上是个圆筒状，一端是直径稍大的活塞盘20，内部形成了贮气室21。贮气室21和调压室33(见后)构成了复归气室。
作为移动部件的滑动缸体3在内表面与活塞盘20相接触的状态下可沿主轴1轴向滑动。与主轴1相接触且可以滑动的部位是端壁31、而另一端的端壁32沿上述贮气箱2的外表面滑动。同时，滑动缸体3的内表面可沿活塞盘20的外表面滑动。在端壁32上设置了滑动杆61(见后)。
根据上述结构，活塞盘20和端壁32之间形成了调压室33，活塞盘20和端壁31之间形成了截面积比调压室33大的进出气室34。上述贮气室21与调压室33之间由设在贮气箱2，外周壁上的通气口22连通。在活塞盘20中，分割调压室33和作为工作气室的进出气室34的活塞盘端部设置了单向阀B2，使气体只能由进出气室34流入调压室33而不能反向流动。在进出气室34中设有上述进出气流通道14的进出气口140。
与滑动缸体3两侧端部相对应、主轴1上分别固定安装了圆盘状的伸缩导向盘4和4a。左右伸缩导向盘中间是滑动缸体3及其滑动空间。伸缩导向盘4和4a的内侧面分别设置了一定数量的导向槽41和41a，且两两相对，呈放射状。伸缩导向盘4上的导向槽41之间，设置了四个供滑动标杆61(见后)插入的通孔42(见图1)。不过在图2和图3上只表示了一个通孔位置。
在各个导向槽41、41a中，分别安装了组成鼓式装置D的扇形体5，扇形体5中分别镶嵌了导向条51、51a以使扇形体灵活地在径向移动。在扇形体5的内侧沿主轴1的轴线方向上设置了凸缘52，凸缘52和上述滑动缸体3的外圆表面之间由作为传动部件的连杆53、54相连接。当滑动缸体3轴向移动时，各个扇形体5沿着导向条51、51a的方向一起作伸缩运动。这种连杆机构也可以用锥体代替。
滑动标杆61分别插在伸缩导向盘4上的通孔42中，共设置了四件，其外端部分别装有两片支板62。
支板62和伸缩导向盘4的外壁之间形成了装夹调整垫8的安装部位。在此安装部位可以装夹具有要制造的轮胎尺寸相对应厚度的调整垫8。
(动作原理)图4是滑动缸体开始移动时的状态示意图、图5是鼓式装置处于最大直径状态时贮气箱的滑动缸体位置关系的示意图、图6是鼓式装置处于最小直径状态时贮气箱和滑动缸体位置关系的示意图。
现参照图4至图6说明滑动缸体3的滑动过程和鼓的伸缩方法。图6表示了初始状态(即鼓径最小状态)。这时设定调压室33和贮气室21中的气压高于进出气室34的气压(例如3kg/cm2)。
①在支板62处装有与轮胎尺寸相对应的调整垫8。
②当要使鼓径扩大到某一直径时，由进出气流通道13供给进出气室34具有额定压力(例如5kf/mm2的空气。随着进出气室34气压的升高，其压力克服了调压室33的阻力后，使滑动缸体3沿图中右方移动(见图4)。同时，各个扇形体5向外侧移动，鼓径变大。而调压室33及其与相连通的贮气室21的总容积变小，气压逐渐升高。
③当滑动缸体3进一步右移、调整垫8碰到伸缩导向盘A后，移动停止。这时，鼓径的设定值与调整垫8相对应。当进出气室34的气压仍经比调压室33和贮气室21的气压高时，单向阀B2打开，气流从进出气室34流入调压室33，调压室33和贮气室21中的气压随之上升到与额定值相对应的压力值(例如4.5kf/cm2)。这时，进出气室34和调压室33以及贮气室21的气压值大体相等(实际上由于单向阀B2的压力损失，进出气室34的气压略高)(见图5)。
此外，当某种原因使调压室33和贮气室21中的气压过高时，调压阀B1打开放气以调整气压。
④当鼓径复原时，进出气室34与大气连通，其内的气压与大气压相同。由于调压室33和贮气室21的气压较高，调压室33从贮气室21中吸入气体迅速膨胀，使滑动缸体3向左移动返回原始位置(见图6)。与此同时，各扇形体5向轴心方向移动，鼓径复归到最初状态。
图7是本发明的另一个实施例的轴向剖视图。
本实施例与上述实施例有如下不同点上实施例中的调压阀B1和单向阀B2的位置上本实施例中分别设置了复位阀B3和通气调整阀9。与上述实施例中完全相同之处仍采用相同的符号表示。
本实施例中，复位阀B3具有能以手动方式使调压室33和贮气室21内的压力快速恢复到大气压的结构。当然复位阀B3也可以用自动式的。
图8是通气调整阀结构的轴向剖视图。
通气调整阀9包括阀体90和针状阀芯96。阀体90的前部较小而后部设置了法兰91，整体呈圆筒状，其后部法兰91前面有外螺纹92。阀体90后部的内孔表面有螺孔93，与螺孔93相连接的部位是通气室94以及通气口95。通气室94和通气口95的交接部位是与针状阀芯96前端设置的圆锥形调整锥960密切吻合的接合面950。
阀体90的螺孔93与针状阀芯96上的外螺纹98以螺纹相连。针状阀芯96的后端部设置了扁头97、前端部设置了圆锥形调整锥960、其中心设置了气流通道99。气流通道99的一端在针状阀芯96的前部与通气室94相连，另一端通往针状阀芯96的后端部。
阀体90通过外螺纹92安装在活塞盘20上的螺孔200里面，旋转针状阀芯96调整接合面950与调整锥960之间的距离(间隙)，就可以在一定范围内调整单位时间的气流量。
当然，通气调整阀9的结构并不限于上述实施例。还可以列举出不少例子。例如，设置多个通气流量各异的通气室，使用其中一个通气室时可关闭其它通气室或者设置口径可调整的通气室等。
上述通气调整阀9的作用与单向阀B2基本相同。当进出气室34的气压高于调压室33和贮气室21的气压时，其内的空气通过通气流量可调整的通气调整阀9逐渐流入调压室，调压室33和贮气室21的气压在额定的供气压图(例如4.5kg/cm2)范围内上升，最后，进出气室34和调压室33以及贮气室21的气压大体相等(实际上由于通气调整阀9的压力损失，进出气室34的气压略高)。与单向阀B2相比，通气调整阀9的结构简单所以可靠性也好。
本实施例的鼓式装置中，譬如由于某种原因使调压室33和贮气室21的气压过高时，可以通过手动操作复位阀B3放气，使气压恢复到大气压图。这种情况下，可以重新开始给进出气室34供气，操作简单而不需要繁琐的调压操作。
本发明不限于图中所示的实施例，也可以是本权利要求范围内有关的其他形式的结构。
权利要求
1.单孔式轮胎成型鼓装置鼓的伸缩方法，其特征在于在轮胎成型鼓式装置中，设置了可以在主轴上移动的移动部件和与之连动且可扩大或缩小鼓径的多个扇形体、接纳气体的工作气室和贮存复归用气体的复归气室；当上述工作气室进气时移动部件沿鼓径扩大的方向移动，当工作气室放气时由于复归气室中贮存气体的压力作用，上述移动部件沿鼓径缩小的方向移动。
2.一种轮胎制造用鼓式装置，其特征在于在这种鼓式装置中，设置了具有多种功能的主轴(1)，主轴(1)上设置了进出气流通道(13)、(14)，其进出口设在主轴(1)的表面；主轴(1)的圆周面上安装了轴向相对固定的贮气箱(2)，贮气箱(2)上设置了大头在内侧的活塞盘(20)；主轴(1)的圆周面上还安装了滑动缸体(3)，滑动缸体(3)的一侧缸壁(31)沿主轴表面轴向滑动，另一侧缸壁(32)沿上述贮气箱(2)的外表面滑动，其内表面可沿活塞盘(20)的外圆表面滑动；上述贮气箱(2)的内部形成贮气室(21)，活塞盘(20)和一侧缸壁(32)之间形成调压室(33)，活塞盘(20)和另一侧缸壁(33)之间形成进出气室(34)，上述贮气室(21)和调压室(33)由通气口(22)连通，活塞盘(20)上分割调压室(33)和进出气室(34)的部位安装了单向阀(B2)，单向阀(B2)可以阻止气流由调压室(33)流入进出气室(34)，进出气室(34)内设置了气流通道(13)、(14)的通气口(140)；在主轴(1)的圆周表面上与滑动缸体(3)两侧端部相对应的位置处分别固定安装了圆盘状的伸缩导向盘(4)和(4a)。左右伸缩导向盘中间是滑动缸体(3)及其滑动空间，伸缩导向盘(4)和(4a)的内侧分别设置了一定数量的呈放射状的导向槽(41)和(41a)；在导向槽(41)和(41a)上安装了一定数量的扇形体(5)，扇形体(5)通过运动传递部件随着滑动缸体(3)的轴向移动而作径向移动。
3.如权利要求2所述的轮胎制造用鼓式装置，其特征在于这种鼓式装置中，设置了能够调整调压室(33)和进出气室(34)之间气体流量的通气调整阀(9)，以取代单向阀(B2)；通气调整阀(9)中设置了带有通气口(95)的阀体(90)和装在阀体(90)内且可调整通气口(95)处气体流量的针状阀芯(96)。
4.如权利要求2或3所述的轮胎制造用鼓式装置，其特征在于滑动缸体(3)上沿主轴(1)的轴线方向设置了连动部件，连动部件的前部可灵活地在伸缩导向盘(4)的孔内滑动并穿过伸缩导向盘(4)伸出外部，在伸出部分的端部设置了支板，支板与伸缩导向盘(4)的外端面之间安装了调整垫(8)，不同的调整垫(8)的厚度与所要制造的不同轮胎尺寸相对应，根据装有调整垫(8)的连动部件的位置，使扇形体相对固定鼓径即可被设定成所需尺寸。
5.如权利要求2或3或4所述的轮胎制造用鼓式装置，其特征在于这种装置中设置了使贮气室(21)和调压室(33)的气压始终保持在所设定压力以下的调压阀(B1)。
6.如权利要求2或3或4所述的轮胎制造用鼓式装置，其特征在于这种装置中设置了复位阀(B3)，当贮气室(21)和调压室(33)的压力上升到所设定压力以上时，用复位阀(B3)可使其立刻恢复到大气压力。
全文摘要
本发明公开了一种单孔式轮胎成型鼓式装置，其具有主轴，并设有给进出气室供气的气流通道，主轴上安装有活塞盘的贮气箱和滑动缸体，贮气箱内设有贮气室，滑动缸体内设有调压室和进出气室，贮气室和进出气室由通气口连通，调压室和排气室间、活塞盘的端壁上设置由阀体和针状阀芯组成的通气调整阀，主轴上设有导向部件的伸缩导向盘，导向部件上分别设有随滑动缸体轴向移动而作径向移动的扇形体，伸缩导向盘上设有通过调压通道与贮气室连通的调压阀。
文档编号B29D30/36GK1157212SQ96102419
公开日1997年8月20日 申请日期1996年2月17日 优先权日1996年2月17日
发明者森克己 申请人:株式会社森铁工所