專利名稱：輪胎模具的可擴張的胎圈模制環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎的模制。特別是，涉及采用可徑向擴張的胎圈模制環(huán)模制輪胎胎圈的方法和裝置。
背景技術(shù)：
本文涉及一種關(guān)于胎圈基部形狀的“根切”胎圈(胎圈基部為安置在輪圈的胎圈座部分上的輪胎胎圈的徑向內(nèi)表面)。輪胎胎圈基部最常用的基本上是平面的并且以貼邊基部軸向向外張開的角度相對于軸向方向傾斜零度到幾度?？梢酝瑯拥啬Ｖ聘刑ト浚皇翘ト拷嵌容S向向內(nèi)張開。具有根切的胎圈基部的輪胎的實例和采用這樣的輪胎的輪圈的實例參見U.S.專利No.6092575。特別是，應(yīng)該指出具有根切胎圈基部結(jié)構(gòu)的輪胎的常用型式包括在同一輪胎上的兩不同直徑的胎圈。
為了模制某些輪胎結(jié)構(gòu)，例如具有根切胎圈者，有必要將輪胎模具的一部分所謂胎圈模制環(huán)或?qū)?yīng)模制環(huán)插入輪胎的內(nèi)部以便貼著胎圈基部接合一模制表面。在現(xiàn)有技術(shù)中，已知用于實現(xiàn)輪胎胎圈的根切部分的模制的裝置。例如，U.S.專利No.5129802建議采用兩個對應(yīng)模制環(huán)(胎圈模制環(huán))用于胎圈的軸向和徑向內(nèi)面部分，該兩環(huán)是連續(xù)的。為了將對應(yīng)的模制環(huán)插入輪胎的內(nèi)部，有必要使輪胎的原坯件變形而使至少一個胎圈成橢圓形，以便可以越過對應(yīng)模制環(huán)或各環(huán)來制造胎圈。
結(jié)合所謂無膜片的硫化工藝已描述了用于模制胎圈的徑向和軸向內(nèi)面部分的環(huán)。參見，例如U.S.專利No.4236883(以下稱之為’883專利)，其公開這樣的環(huán)，在該情況下制成在模制位置周向鄰接的幾個部段。這些環(huán)可徑向伸縮以便它們可以插入輪胎內(nèi)部而不需要輪胎胎圈變形。’883專利描述一種整個地占據(jù)壓要的內(nèi)部容積的機構(gòu)，以便可以給予幾個環(huán)部段以必要的運動以使這些部段依次適應(yīng)一關(guān)閉或打開的運動。所謂“依次運動”意指，從模具打開的位置起，各部段并不都同時進入它們的模制位置。第一組進入其最終的模制位置，然后第二組部段插在第一組部段之間以形成一連續(xù)的環(huán)。如’883專利的圖1-2中所示。各第一和第二部段沿軸向?qū)?zhǔn)的平面表面接合，并且全部的部段借助于在懸掛的U形環(huán)(74)中的樞軸(70)轉(zhuǎn)動的曲柄(66)轉(zhuǎn)動到位。該曲柄具有凸輪從動件，其與有多個小平面的直線凸輪裝置(10)配合操作用于安裝在曲柄上的部段的受控的驅(qū)動。
U.S.專利No.6238193(以下稱之為’193專利)公開一用于輪胎的模具和一適合于安裝該模具的硫化壓機一模具用于模制具有不同直徑的胎圈的輪胎，0是輪胎在較小直徑的胎圈的面積的最小直徑，2是輪胎在較大直徑的胎圈的面積的最小直徑。該模具具有分別模制的兩個側(cè)壁板，各側(cè)壁的外表面和每一胎圈的外面部分分別達到一徑向內(nèi)部的極限，其輪胎面積的直徑為0和2；還具有一連續(xù)的對應(yīng)模制環(huán)以便從輪胎面積的直徑為0的該徑向內(nèi)部的極限到直徑1的軸向內(nèi)部的極限模制較小直徑的胎圈，其中1小于2；以及一部分的對應(yīng)模制環(huán)以便從輪胎面積的直徑為2的該徑向內(nèi)部的極限到直徑3的軸向內(nèi)部的極限模制較大直徑的胎圈。如’193專利的圖1中所示，輪胎胎圈基部是根切的，即1大于0，和3大于2。該部分環(huán)包括在模制位置鄰接的多個可伸縮的部段。一柔性的膜片模制在直徑1的極限與直徑3的極限之間的輪胎的內(nèi)腔的部分中的輪胎的內(nèi)表面。
如在其圖2-11中可見的，’193專利公開一種復(fù)雜的機構(gòu)用以接合部分的對應(yīng)模制環(huán)以便模制下胎圈(具有較大直徑的胎圈)。該部分的對應(yīng)模制環(huán)是環(huán)形的并包括各具有斜邊的大部段(141)和各具有相應(yīng)的斜邊的較小的楔式部段(142)。各邊緣向軸向方向傾斜一角度(見圖4)，以使各楔式部段可以通過軸向向下進入各大部段之間以組成圓形環(huán)。在各部段配合在一起以后(圖8-10)，將環(huán)向下軸向壓緊下模制側(cè)壁板12以形成胎圈面積(圖11)。采用部分的對應(yīng)模制環(huán)的問題是連接于模壓機的復(fù)雜的連桿裝置和機構(gòu)，其制造困難而昂貴，并且使硫化模具在壓機中的維護和變換成為一耗時而困難的過程。如在’193專利的圖2中可見的，部分的對應(yīng)模制環(huán)(14)包括各安裝在一擺動臂(52)上的多個第一部段(141)，擺動臂(52)本身可轉(zhuǎn)動地安裝在滑塊(17)上，滑塊(17)安裝在壓機的下框架22上。安裝在每一擺動臂上的滾子(521)貼著第一凸輪42操作，第一凸輪42與下膜片板(32)是成一體的。各第二(楔式)部段(142)安裝在一導(dǎo)板(321)的在該導(dǎo)板(321)與第一凸輪(42)之間形成的槽(53)中。滾子(531)可轉(zhuǎn)動地安裝在每一第二部段上并貼著固定在壓機的下框架(22)上的第二凸輪(43)操作。該第二凸輪(43)的徑向外表面的形狀用于給予每一第二部段(142)的前進以受控的運動。
本發(fā)明的一個目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的輪胎模具，特別是采用可徑向擴張的胎圈模制環(huán)例如用于模制根切胎圈者的問題和限制。要解決的問題包括減少機械復(fù)雜性以簡化模具的制造，并且便于模具/壓機的維護和變換。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，公開了一種方法用于為一可擴張的胎圈模制環(huán)與一側(cè)壁模制板的接合設(shè)置兩段移動，以便在模壓機內(nèi)的輪胎模具中形成一胎圈模制凹部；其中第一段移動包括胎圈模制環(huán)的徑向擴張以形成一周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面，其軸向定位于側(cè)壁模制板的內(nèi)部，而第二段移動包括軸向向外推壓胎圈模制環(huán)，使所述胎圈模制表面與側(cè)壁模制板接合，由此形成一胎圈模制凹部以模制一生輪胎胎圈；該方法包括這些步驟利用模壓機的軸向移動既產(chǎn)生第一段移動又產(chǎn)生第二段移動；用第一組彈簧對抗第一段移動；設(shè)置第一止動表面用以在形成了所述周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面時止住第一段移動；用第二組彈簧對抗第二段移動；給該第二組彈簧提供彈簧阻力，該彈簧阻力足以阻止胎圈模制環(huán)的軸向移動，直到第一段移動由第一止動表面止住以后為止；以及設(shè)置第二止動表面用以在形成了所述胎圈模制凹部時止住第二段移動。
按照本發(fā)明，該方法還包括以下步驟在胎圈模制環(huán)上設(shè)置一凸輪表面用以將來自模壓機的軸向力分成徑向力分量和軸向力分量，以便產(chǎn)生胎圈模制環(huán)的相應(yīng)的徑向移動和軸向移動。
按照本發(fā)明，該方法還包括以下步驟當(dāng)模壓機的軸向移動從第二組彈簧上卸掉力時利用該第二組彈簧使胎圈模制表面軸向脫離側(cè)壁模制板；以及當(dāng)模壓機的軸向移動從第一組彈簧上卸掉力時利用該第一組彈簧使胎圈模制環(huán)徑向退回。
按照本發(fā)明，公開了一種用于在模壓機中的輪胎模具的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其構(gòu)成用于模制包括一胎面、兩胎圈和兩個在各胎圈與胎面之間延伸的側(cè)壁的生輪胎；該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征在于第一環(huán)形件為一分段的胎圈模制環(huán)，其包括多個可徑向擴張的部段以形成一周向連續(xù)的徑向面向外的表面，用以模制一個胎圈，和一徑向截錐形內(nèi)凸輪表面用以將軸向引導(dǎo)的力分成徑向力分量和軸向力分量；第二環(huán)形件為一上彈簧板，同心于并軸向鄰接于第一環(huán)形件，其包括徑向定向的、連接于全部的多個部段的各徑向彈簧用以控制多個部段的徑向移動；以及第三環(huán)形件為一下彈簧板，同心于并軸向鄰接于第二環(huán)形件，其包括在第二環(huán)形件與第三圓之間作用的軸向定向的各軸向彈簧用以控制多個部段的軸向移動。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于具有一截錐形徑向外凸輪表面的第四環(huán)形件，該徑向外凸輪表面互補于第一環(huán)形件的徑向內(nèi)凸輪表面，其中該第四環(huán)形件連接于模壓機以使模壓機可傳給第四環(huán)形件軸向引導(dǎo)的移動和軸向引導(dǎo)的力；并且第四環(huán)形件的徑向外凸輪表面同心地定位在第一環(huán)形件內(nèi)，以使第四環(huán)形件的徑向外凸輪表面支承在第一環(huán)形件的徑向內(nèi)凸輪表面上以便對第一環(huán)形件的凸輪表面施加來自模壓機的軸向引導(dǎo)的力。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于多個在第一環(huán)形件中的向鄰接的第二環(huán)形件敞開的T形導(dǎo)向槽，其中T形的較寬橫條部分具有徑向?qū)?zhǔn)的槽導(dǎo)向表面；以及多個導(dǎo)向T形部從第二環(huán)形件向鄰接的第一環(huán)形件突出，其形狀和尺寸確定成配合在T形導(dǎo)向槽內(nèi)，該導(dǎo)向T形部包括具有互補于槽導(dǎo)向表面的T形導(dǎo)向表面的橫條，用以將第一環(huán)形件的各部段保持在離第二環(huán)形件一固定的軸向距離處，同時還使各部段可以徑向進進出出地滑動。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于多個導(dǎo)向螺栓，其滑動地通過第三環(huán)形件中的軸向?qū)?zhǔn)的導(dǎo)向孔并連接于第二環(huán)形件，用于同心和軸向鄰接地保持第二和第三環(huán)形件同時引導(dǎo)第二環(huán)形件只沿軸向方向移動。優(yōu)選在每一導(dǎo)向螺栓上具有一螺栓頭；以及一加寬在第三環(huán)形件中的每一導(dǎo)向孔的空腔，以使螺栓頭具有在空腔內(nèi)軸向移動的間隙，但在螺栓頭?？吭诳涨坏亩瞬繒r限制連接于導(dǎo)向螺栓的第二環(huán)形件的軸向向內(nèi)移動。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于多個彈簧鉤連接于第一環(huán)形件的各部段，以使每一彈簧鉤延伸到一個第二環(huán)形件的徑向彈簧上以便相互作用，借此各徑向彈簧對各部段施加徑向引導(dǎo)的力。優(yōu)選，第二環(huán)形件的徑向彈簧保持于徑向?qū)?zhǔn)的彈簧保持孔中，該彈簧保持孔具有鉤槽用以形成沿每一彈簧保持孔的一側(cè)的開口，以使彈簧鉤通過該鉤槽鉤入彈簧保持孔以便與徑向彈簧相互作用；以及各徑向彈簧對第一環(huán)形件的各部段施加徑向向內(nèi)引導(dǎo)的力。進一步優(yōu)選地，在彈簧鉤?？康姐^槽的一端時至少一個彈簧鉤用來限制第一環(huán)形件的各部段的徑向移動范圍。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于每一軸向定向的軸向彈簧的一端座放于第二環(huán)形件中的第一軸向彈簧凹部中，而其另一端座放于第三環(huán)形件中的第二軸向彈簧凹部中，以使軸向彈簧在第二環(huán)形件與第三環(huán)形件之間施加分離的力。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于第一環(huán)形件的多個部段的半數(shù)是第一部段，其互補于第二部段并與該第二部段周向交替地設(shè)置；第一部段是楔形的，周向具有各側(cè)面，該側(cè)面向胎圈模制環(huán)的徑向面向外胎圈模制表面收斂，第一部段側(cè)面是平面的并沿軸向方向定向；以及第二部段具有與第一部段側(cè)面互補的各側(cè)面。
按照本發(fā)明，該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征還在于第一環(huán)形件、第二環(huán)形件和第三環(huán)形件同心于一環(huán)形側(cè)壁模制板并徑向位于其內(nèi)部；第五環(huán)形件為一適配板，同心于和鄰接于該側(cè)壁模制板并軸向位于其外部；以及第三環(huán)形件連接于第五環(huán)形件，以使一從第五環(huán)形件的徑向內(nèi)周邊突出的舌部陷入在第三環(huán)形件的各凸緣與徑向外周邊之間的凹槽內(nèi)。
按照本發(fā)明，公開了一種用于生輪胎的模具，生輪胎包括一胎面、兩胎圈，其各自具有從軸向外胎跟到軸向內(nèi)胎趾延伸的徑向面向內(nèi)的胎圈基部，以及兩個在各胎圈與胎面之間延伸的側(cè)壁；該模具包括第一和第二側(cè)壁板，分別用于模制每一側(cè)壁的外表面加上每一胎圈的軸向外部分，該軸向外部分近似處于所述胎跟處；第一和第二胎圈模制環(huán)，用以模制兩胎圈的至少胎圈基部；以及一可膨脹的硫化膜片，用以模制輪胎的內(nèi)表面；其中該模具的特征在于至少一個分段的胎圈模制環(huán)，其為環(huán)形的并包括多個可徑向擴張的部段以形成一周向連續(xù)的徑向面向外的表面，以便與一個側(cè)壁板和硫化膜片配合模制一個胎圈，和一徑向截錐形內(nèi)凸輪表面用以將軸向引導(dǎo)的力分成徑向力分量和軸向力分量；一環(huán)形上彈簧板，同心于并軸向鄰接于分段的胎圈模制環(huán)，其包括徑向定向的、連接于全部的多個部段的各徑向彈簧用以控制多個部段的徑向移動；一環(huán)形的下彈簧板，同心于并軸向鄰接于上彈簧板，其包括在上彈簧板與下彈簧板之間作用的軸向定向的各軸向彈簧用以控制多個部段的軸向移動；以及一具有一截錐形徑向外凸輪表面的環(huán)形鎖定環(huán)，該徑向外凸輪表面互補于第一環(huán)形件的徑向內(nèi)凸輪表面，其中該鎖定環(huán)連接于模壓機以使模壓機可傳給鎖定環(huán)軸向引導(dǎo)的移動和軸向引導(dǎo)的力；并且鎖定環(huán)的徑向外凸輪表面同心地徑向定位在分段的胎圈模制環(huán)內(nèi)，以使鎖定環(huán)的徑向外凸輪表面支承在分段的胎圈模制環(huán)的徑向內(nèi)凸輪表面上以便對分段的胎圈模制環(huán)的凸輪表面施加來自模壓機的軸向引導(dǎo)的力。
按照本發(fā)明，該模具的特征還在于多個在分段的胎圈模制環(huán)中的向鄰接的上彈簧板敞開的T形導(dǎo)向槽，其中T形的較寬橫條部分具有徑向?qū)?zhǔn)的槽導(dǎo)向表面；并且多個導(dǎo)向T形部從上彈簧板向鄰接的分段的胎圈模制環(huán)突出，其形狀和尺寸確定成配合在T形導(dǎo)向槽內(nèi)，該導(dǎo)向T形部包括具有互補于槽導(dǎo)向表面的T形導(dǎo)向表面的橫條，用以將分段的胎圈模制環(huán)的各部段保持在離上彈簧板一固定的軸向距離處，同時還使各部段可以徑向進進出出地滑動。
按照本發(fā)明，該模具的特征還在于；多個導(dǎo)向螺栓，其滑動地通過下彈簧板中的軸向?qū)?zhǔn)的導(dǎo)向孔并連接于上彈簧板，用于同心和軸向鄰接地保持上彈簧板和下彈簧板同時引導(dǎo)上彈簧板只沿軸向方向移動。
按照本發(fā)明，該模具的特征還在于用于分段的胎圈模制環(huán)與輪胎胎圈的接合的兩段移動，其中第一段移動包括分段的胎圈模制環(huán)的徑向擴張以形成周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面，其軸向定位于輪胎胎圈的內(nèi)部；而第二段移動包括軸向向外推壓分段的胎圈模制環(huán)，使所述胎圈模制表面與生輪胎胎圈接合并與一個側(cè)壁板一起工作以形成一胎圈模制凹部；第一止動表面用以在形成了所述周向連接的面向外的胎圈模制表面時止住第一段移動；軸向彈簧中的彈簧阻力足以阻止胎圈模制環(huán)的軸向移動，直到第一段移動由第一止動表面止住以后為止；以及第二止動表面用以在形成了所述胎圈模制凹部時止住第二段移動。
按照本發(fā)明，該模具的特征還在于，一種作為一單個單元裝進模壓機和從其中取出的模具組件，其包括分段的胎圈模制環(huán)；上彈簧板，其同心于和軸向鄰接于該分段的胎圈模制環(huán)并軸向組裝在其外部；下彈簧板，其同心于和軸向鄰接于該上彈簧板并軸向組裝在其外部；一環(huán)形適配板，其同心于和徑向鄰接于下彈簧板并徑向組裝在其外部；以及一個側(cè)壁板，其同心于和軸向鄰接于該適配板并軸向組裝在其內(nèi)部。優(yōu)選，通過將從適配板的徑向內(nèi)周邊突出的一舌部陷入在下彈簧板的各凸緣與徑向外周邊之間的凹槽內(nèi)，將該適配板可拆式連接于下彈簧板；并且適配板具有一環(huán)形的、向鄰接的一個側(cè)壁板軸向突出的配準(zhǔn)唇部，用以保持同心對準(zhǔn)于適配板的該一個側(cè)壁板。
本發(fā)明的其他的目的、特征和優(yōu)點借助其以下的描述將是顯而易見的。


將詳細涉及本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，其實例示出諸附圖中。諸附圖擬用于說明性的而非限定性的。雖然在這些優(yōu)選的實施方案的范圍內(nèi)在總體上描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解并不擬將本發(fā)明的精神和范圍限于這些特定的實施方案。
在選定的一個圖中的某些元件為圖示清楚起見可以不按比例示出。其中即使有表示的剖視圖，為圖示清楚起見，可以是以“切開”的形式或“近視的”剖視圖，而略去某些陰影部分，否則這些背景線在正確的剖視圖中將是可見的。
本發(fā)明當(dāng)前的優(yōu)選的實施方案的結(jié)構(gòu)、操作和優(yōu)點在考慮到結(jié)合諸附圖的以下描述時將進一步變得明顯，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)的具有根切的胎圈基部和不對稱的胎圈直徑的輪胎的子午剖視圖，為細部清楚起見略去了陰影部分；圖2為按照本發(fā)明的包括裝進未模制的輪胎的模具的一部分的剖視圖，為細部清楚起見略去了陰影部分；圖3A為按照本發(fā)明的模具的一部分的剖視圖，為細部清楚起見略去了陰影部分，圖中示出一胎圈模制環(huán)徑向擴張到兩段過程的第一段用以使該胎圈模制環(huán)接合未模制的下胎圈；圖3B為按照本發(fā)明的模具的一部分的剖視圖，為細部清楚起見略去了陰影部分，圖中示出所述胎圈模制環(huán)軸向向外移到完成兩段過程的第二段用以使該胎圈模制環(huán)接合未模制的下胎圈；圖4為按照本發(fā)明的模具的一部分的剖視圖，為細部清楚起見略去了陰影部分，其包括一膨脹的硫化膜片以便將各側(cè)壁和胎圈拉到模制位置；圖5為按照本發(fā)明的模具的一部分的剖視圖，為細部清楚起見略去了陰影部分，其中模具繞輪胎周圍關(guān)閉以便模制；圖6A為按照本發(fā)明的分段的胎圈模制環(huán)處于擴張的狀態(tài)和倚靠在一上彈簧板上的頂視圖；圖6B為按照本發(fā)明的分段的胎圈模制環(huán)處于退回的狀態(tài)和倚靠在該上彈簧板上的頂視圖；圖7為按照本發(fā)明的圖2的模具的一部分的詳細剖視圖(略去了輪胎和硫化膜片)，示出可擴張的胎圈模制環(huán)組件的關(guān)鍵元件在其在模具中脫離和退回時的情況，該剖面取自不同于圖2的半徑線以便示出可擴張的胎圈模制環(huán)組件的徑向彈簧元件；圖8A為按照本發(fā)明的圖3A的模具的一部分的詳細剖視圖(略去了輪胎和硫化膜片)，示出可擴張的胎圈模制環(huán)組件的關(guān)鍵元件在其在模具中徑向擴張后的情況，該剖面取自不同于圖3A和7的半徑線以便示出可擴張的胎圈模制環(huán)組件的軸向彈簧元件；圖8B為按照本發(fā)明的圖3B的模具的一部分的詳細剖視圖(略去了輪胎和硫化膜片)，示出可擴張的胎圈模制環(huán)組件的關(guān)鍵元件在其在模具中軸向向外移動時的情況，該剖面取自不同于圖3B的半徑線以便示出可擴張的胎圈模制環(huán)組件的軸向彈簧元件；圖9為按照本發(fā)明的擴張的分段的胎圈模制環(huán)的底視圖，其也示于圖6A的頂視圖中，但沒有上彈簧板；圖9A為按照本發(fā)明的沿圖9的9A-9A線截取的剖視圖，示出分段的胎圈模制環(huán)的全部部段通用的剖面外形；圖9B為按照本發(fā)明的沿圖9的9B-9B線截取的徑向側(cè)視圖，示出分段的胎圈模制環(huán)的全部部段通用的T形槽和彈簧鉤特點；圖10為按照本發(fā)明的上彈簧板的頂視圖，其也示于圖6A的頂視圖中，但沒有倚靠在其上的分段的胎圈模制環(huán)；圖10A為按照本發(fā)明的沿圖10的10A-10A線截取的剖視圖，示出安裝在上彈簧板上的導(dǎo)向T形部的典型的一個的剖面外形；圖10B為按照本發(fā)明的沿圖10的10B-10B線截取的徑向側(cè)視圖；圖11為按照本發(fā)明的下彈簧板的頂視圖，其用于組裝在上彈簧板的下面；圖11A為按照本發(fā)明的沿圖11的11A-11A線截取的剖視圖，示出一典型的導(dǎo)向孔和彈簧凹部的剖面外形；圖11B為按照本發(fā)明的沿圖11的11B-11B線截取的剖視圖。示出一典型的凸緣的剖面外形；圖11C為按照本發(fā)明的沿圖11的11C-11C線截取的徑向側(cè)視圖，示出一具有鍵孔的凸緣；圖12為按照本發(fā)明的適配板的頂視圖，其用于組裝在一側(cè)壁模制板的下面并環(huán)繞圖11的下彈簧板的外圓周；以及圖12A為按照本發(fā)明的沿圖12的12A-12A線截取的剖視圖，示出一包括一典型的舌部元件的剖面外形。
具體實施例方式
圖1中以子午剖面示出現(xiàn)有技術(shù)的輪胎10(見U.S.專利6092575)。輪胎10包括一胎面16、第一和第二胎圈12a和12b以及兩個在胎面16與胎圈12a和12b之間延伸的側(cè)壁14a和14b。胎圈12a、12b是根切的并且輪胎是不對稱的，具有不同的胎圈直徑。每一胎圈12a、12b分別具有一個胎跟20a、20b、一個胎趾22a、22b和一個在胎跟20a、20b與胎趾22a、22b之間延伸的胎圈基部24a、24b。通常輪胎胎圈基部從胎跟到胎趾是平面的，但可以具有多個表面如圖1中所示。胎圈12a、12b的根切性質(zhì)的特征是一個或多個胎圈基部軸向向內(nèi)張開的銳角α、β。因此，胎跟處的胎圈直徑(胎圈基部的軸向最外面的尺寸)小于胎趾處的胎圈直徑(胎圈基部的軸向最內(nèi)面的尺寸)，即對于第一胎圈12a胎邊胎跟直徑D1小于胎圈胎趾直徑D2，而對于第二胎圈12b胎圈胎跟直徑D4小于胎圈胎趾直徑D3。輪胎10的不對稱性質(zhì)的特征是兩胎圈12a、12b的公稱直徑是不同的。更具體地說，對于所示的輪胎10，第一胎圈12a的胎圈胎趾直徑D2小于第二胎圈12b的胎圈胎跟直徑D4。胎圈12a和12b的徑向內(nèi)部的極限分別用L1和L2標(biāo)記。這些極限相當(dāng)于輪胎直徑為最小的點。因此，對于胎圈12a，在極限L1處的直徑為D1。對于胎圈12b，在極限L2處的直徑為D4。這種輪胎結(jié)構(gòu)允許安裝在專用的輪圈上，并且在輪胎模制中具有優(yōu)點，如以下將要描述的。
本發(fā)明將以優(yōu)選的有利模制的生(未硫化的)輪胎的實施方案進行描述，該生輪胎如同對于圖1的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎10那樣具有根切的胎圈和不對稱的胎圈直徑。應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于模制這樣的輪胎。更確切地說，當(dāng)用于任何輪胎模具，特別是用于其中要求采用可徑向擴張的胎圈模制環(huán)的模具中時，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比提供改進和益處。例如，按照本發(fā)明，兩個可徑向擴張的胎圈模制環(huán)可以用于具有標(biāo)準(zhǔn)的對稱胎圈直徑和任何胎圈基部外形的輪胎用的模具中，但可特別用于根切的胎圈基部，該根切的胎圈基部不將胎圈模制環(huán)的至少一部分軸向定位在胎圈的內(nèi)部是不可能模制的?；蛘?，例如，本發(fā)明的兩個可徑向擴張的胎圈模制環(huán)可以用來夾住胎圈的內(nèi)側(cè)部分以便使輪胎可以在“無膜片硫化加壓”中模制，如同在U.S.專利No.4236883所描述的那樣。
詳細的描述將包括某些方向性的術(shù)語，包括“徑向的”、“軸向的”、“子午的”、“向內(nèi)的”和“向外的”。這些術(shù)語對于輪胎來說是眾所周知的，并且在本文中關(guān)于輪胎模具和模壓機采用時應(yīng)該以類似的方式理解這些術(shù)語，其中模壓機的中心柱位于模具和置于模具中的輪胎的轉(zhuǎn)動軸線上。因此“軸向”方向是平行于中心柱和平行于置于模具中的輪胎的轉(zhuǎn)動軸線的方向。同樣地，徑向方向是從模具的轉(zhuǎn)動軸線亦即置于模具中的輪胎的軸線起沿半徑線的方向。類似地，“向內(nèi)的”、“向外的”和有關(guān)的術(shù)語是相對于模具和/或輪胎的內(nèi)腔而言。
圖2、3A、3B、4和5(圖2-5)說明本發(fā)明的在輪胎110上實現(xiàn)的模制過程的優(yōu)選實施方案的關(guān)鍵步驟，如對模壓機220中的一半輪胎110和模具200以子午剖面示出的。首先參照圖5，其示出正在模制的輪胎110，可以看出輪胎110類似于輪胎10，具有根切的胎圈112a、112b(總稱為112)和不對稱的胎圈直徑而使下胎圈112b在胎跟120b處的直徑D4大于或等于上胎圈112a在胎趾122a處的直徑D2。這種特殊的胎圈直徑不對稱性質(zhì)使得能夠采用一體的(連續(xù)環(huán)，不分段的)上胎圈模制環(huán)230，如同現(xiàn)有技術(shù)’193專利的連續(xù)的對應(yīng)模制環(huán)(13)那樣。一發(fā)明的可擴張的胎圈模制環(huán)組件250用來模制下胎圈112b?？蓴U張的胎圈模制環(huán)組件250確定如下。
為了圖2-5中簡明起見，略去了各部件的剖面陰影部分，例如輪胎110的各內(nèi)部元件。輪胎110具有各胎圈112、一胎面116和在胎面116與每一胎圈112之間延伸的側(cè)壁114a、114b(總稱為114)。
輪胎包括各胎圈的側(cè)壁的軸向外表面基本上由稱為側(cè)壁板的部件模制，其表示為一上側(cè)壁板202a和一下側(cè)壁板202b，總稱為側(cè)壁板202。側(cè)壁板202從最小直徑的位置，通常即胎圈112的徑向最里面的頂端開始，約延伸到輪胎的胎肩。實際上，有時采用與側(cè)壁板202無關(guān)的元件來模制胎圈112的軸向外面，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，模制胎圈112的外表面的部件是與側(cè)壁板202成整體還是與其分離是不重要的。
輪胎110的裝進、模制和釋放涉及在輪胎110與每一模制它的側(cè)壁板202之間的沿一軸向方向的相對運動。在圖2-5中，易于看出待賦予胎圈112和側(cè)壁114的外表面的形狀適合于在每一側(cè)壁板202與輪胎110之間的沿一軸向方向的相對運動。根切的胎圈結(jié)構(gòu)形成胎圈112的軸向面向內(nèi)的部分，其必須模制為借助硫化膜片210不可能以要求的精度產(chǎn)生的形狀。因此要求采用附加的剛性模制部件，即胎圈模制環(huán)。在諸附圖中所示的優(yōu)選的實施方案中，上胎圈模制環(huán)230為一連續(xù)環(huán)，而下胎圈模制環(huán)252為一分段的環(huán)。用于模制較大直徑的胎圈的環(huán)是一分段的環(huán)的事實使其能夠模制如所示的胎圈112的根切胎圈。胎圈模制環(huán)230、252因此擬用于模制每一胎圈112的這一部分，即從側(cè)壁板202終止它們的模制效用的點向內(nèi)到硫化膜片210可以開始有效的模制的點之間的那一部分。
在建議用于本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的模具200中，較小直徑的胎圈112a的直徑D2值小于或等于較大直徑的胎圈112b的直徑D4。因此，有可能在對面的胎圈112b的內(nèi)側(cè)通過連續(xù)的胎圈模制環(huán)230。該連續(xù)的胎圈模制環(huán)230制成一件。另一方面，分段的胎圈模制環(huán)252制成幾個部段一組第一部段254和一組第二部段256。這使分段的胎圈模制環(huán)252可以退回以便將輪胎110置于模具200中并且在硫化后將其拔出。
更確切地說，圖6A和6B示出，胎圈模制環(huán)252包括數(shù)目為N的第一部段254(N＝3)，和同樣數(shù)目為N的第二部段256，第二部段互補于第一部段254，并與其周向交替地設(shè)置。第一部段254(也稱為楔式部段)是楔形的，周向具有各個側(cè)面255，其向胎圈模制環(huán)252的徑向面向外的胎圈模制表面(259，如在圖9A的剖視圖中可見的)方向收斂，第一部段側(cè)面255是平面的并沿軸向方向定向。第二部段256具有與第一部段254的側(cè)面255互補的各個側(cè)面257。為避免附圖中的雜亂，側(cè)面255和257只在圖6A和6B的上部在第一部段254其中之一附近用數(shù)字標(biāo)記，但應(yīng)該理解同樣的標(biāo)記適合于全部的部段254和256。圖6A示出分段的胎圈模制環(huán)252處于徑向擴張的狀態(tài)，而圖6B示出分段的胎圈模制環(huán)252處于徑向退回狀態(tài)?？梢钥闯鰪较蛳蛲?方向310)推動第一部段254時使第一部段254楔緊在各第二部段256之間并且也將它們徑向向外推動。分段的胎圈模制環(huán)252可從一退回的外徑Dr(圖6B中用虛圓畫出)徑向擴張到一擴張的外徑De。退回的外徑Dr小于或等于一未模制的胎圈112b’的內(nèi)徑D4’(見圖2)，該未模制的胎圈112b’是要由分段的胎圈模制環(huán)252模制的。當(dāng)擴張到擴張的外徑De時，分段的胎圈模制環(huán)具有一周向連續(xù)的徑向面向外的表面259用以模制胎圈112b’，通常用于形成胎圈基部124b。
最后，為了模制輪胎110的內(nèi)腔的其余部分，采用一硫化膜片210，膜片硫化是一種長期采用的并被驗證了的技術(shù)。同樣，模具200利用多個區(qū)段201(例如16個區(qū)段)，可相對于側(cè)壁板202移動，以模制胎面116的外表面。
用于與壓機220相結(jié)合的模具200包括一基部206，其上固定下側(cè)壁板202b，和一中心柱204。對于本發(fā)明，在下側(cè)壁板202b與壓機基部206之間固定一適配板264。壓機220還包括一可移動的框架(未示出)，也稱為上框架，上側(cè)壁板202a固定到該上框架上。其中，壓機220、模具200和輪胎110的某些部件用形容詞“下”和“上”表示以符合于常用的術(shù)語，因為壓機基本上制成用于容納以軸線垂直定位的模具。當(dāng)然，壓機220、模具200和輪胎110的諸部件的“下”或“上”說明不是限定性的，并且這些名詞只用于采用傳統(tǒng)的術(shù)語。
模具200采用對稱的硫化膜片210，但膜片的對稱性不是限制性的。硫化膜片210的上端夾緊在上胎圈模制環(huán)230與上夾緊環(huán)208a之間，后者可移動地連接于中心柱204。硫化膜片210在其下端夾緊在下鎖定環(huán)266與下夾緊環(huán)208b之間，后者借助于上下滑動(軸向)的轂209可移動地連接于中心柱204。下鎖定環(huán)266具有特殊的形狀(截錐形)并且按照本發(fā)明操作，如以下將描述的。
壓機220總體上包括其他一些標(biāo)準(zhǔn)元件，未示出但是眾所周知的，它們供給硫化熱和壓力，以及對模具200和壓機220的部件提供要求的運動。尤其是，在模制過程中的不同時刻基本上可使轂209在中心柱204上下滑動。本發(fā)明利用這樣的標(biāo)準(zhǔn)的運動能力來驅(qū)動發(fā)明的可擴張?zhí)トδＶ骗h(huán)組件252與下胎圈112b的接合和脫離。
本發(fā)明的模制過程以下將參照圖2-5進行描述，這些圖說明過程的關(guān)鍵步驟。
首先，如圖2中所示，將一未模制未硫化的輪胎110’裝進模具200中，其處于一打開的裝載的狀態(tài)。使硫化膜片210收縮并向內(nèi)折疊而不成為障礙，并且胎面區(qū)段201(未示出)和上側(cè)壁板202a(未示出)也按照標(biāo)準(zhǔn)作法移到一不障礙的位置。未模制的下胎圈112b’具有一內(nèi)徑D4’，其大到足以越過連續(xù)的上胎圈模制環(huán)230，后者具有一最大外徑D2，其小于或等于直徑D4’。這使不分段的不能擴張的上胎圈模制環(huán)230可以軸向處在未模制的上胎圈112a’的內(nèi)側(cè)。未模制的下胎圈112b’支承在下側(cè)壁板202b的胎圈模制部分244上，在越過分段的下胎圈模制環(huán)252以后分段的胎圈模制環(huán)252便軸向處在未模制的下胎圈112b’的內(nèi)側(cè)。通過下鎖定環(huán)266的垂直向上移動可使分段的胎圈模制環(huán)252退回和脫離，其中下鎖定環(huán)266由下夾緊環(huán)208b和下鎖定環(huán)266連接于其上的轂209向上拉動。分段的胎圈模制環(huán)252的脫離由如以下詳述的彈簧驅(qū)動，并且包括兩段移動一垂直(軸向向內(nèi))上升移動和一徑向退回移動(如圖6B中所示)?？梢钥闯?，在其脫離的狀態(tài)時，分段的胎圈模制環(huán)252徑向定位在未模制的下胎圈112b’的內(nèi)部并且也在其上方(軸向內(nèi)部)，其中未模制的下胎圈112b’倚靠在下側(cè)壁板202b的胎圈模制部分244上。
其次，如圖3A中所示，分段的胎圈模制環(huán)252隨著下鎖定環(huán)266的垂直向下移動被徑向向外成楔狀推動，徑向擴張到第一段移動(如圖6A中所示)，該下鎖定環(huán)266由下夾緊環(huán)208b和下鎖定環(huán)266連接于其上的轂209向下推動。分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256由導(dǎo)向T形部(圖3A中未示出)限定只沿徑向方向移動，如以下詳述，并且由分段的胎圈模制環(huán)252的外止動表面278與下側(cè)壁板202b的徑向內(nèi)表面242的接觸限制它們的徑向移動范圍。
其次，如圖3B中所示，分段的胎圈模制環(huán)252隨著下鎖定環(huán)266的進一步垂直向下移動被軸向向外(下)加壓而在第二段移動中與胎圈112b’接合，該下鎖定環(huán)266由下夾緊環(huán)208b和下鎖定環(huán)266連接于其土的轂209向下推動。在該接合的狀態(tài)，分段的胎圈模制環(huán)252將其周向連續(xù)的胎圈模制表面259置于與鄰接的下側(cè)壁板202b的胎圈模制部244一起工作的位置以形成一下胎圈模制凹部240b，其將模制下胎圈112b’的所有表面，只是內(nèi)表面可由硫化膜片210模制。在第二段移動中，分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256由導(dǎo)向螺栓(圖3B中未示出)限定只沿軸向方向移動，如以下詳述。
即使未模制的胎圈112b’可以具有不好地確定的形狀，本發(fā)明的可擴張的胎圈模制環(huán)252的兩段接合移動也可使胎圈模制環(huán)252首先形成一在未模制輪胎110’的空腔內(nèi)的連續(xù)的模制表面259，并且然后軸向向外移動，有效地將未模制的下胎圈112b’“聚集”(包括定中心)到下胎圈模制凹部240b中。
其次，如圖4中所示，使硫化膜片210在未模制的輪胎110’內(nèi)膨脹。下胎圈112b由分段的胎圈模制環(huán)252固定于下胎圈模制凹部240b中，以便在來自膨脹的硫化膜片210的徑向向外的壓力使側(cè)壁114并從而使胎圈112軸向向內(nèi)牽引時，未模制的上胎圈112a’將被向下拉靠到(上)連續(xù)的胎圈模制環(huán)230上。
最后，如圖5中所示，以常規(guī)的方式完成輪胎110的模制，即移動外胎面模制區(qū)段201并使上側(cè)壁板202a到位，將模具200繞輪胎110周圍關(guān)閉。利用模壓機220和硫化膜片210以傳統(tǒng)的方式施加壓力和熱。當(dāng)上側(cè)壁板202a到位時，其與鄰接的連續(xù)的胎圈模制環(huán)230一起工作以形成上胎圈模制凹部240a，其將模制上胎圈112a的所有表面，只是內(nèi)表面可由硫化膜片210模制。
參照圖6A、6B、7、8A、8B、9、9A、9B、10、10A、10B、11、11A、11B、11C、12和12A(圖6A-12A)，將描述本發(fā)明的可擴張的胎圈模制環(huán)組件250的細部。一般，胎圈模制環(huán)組件250的關(guān)鍵元件是分段的胎圈模制環(huán)252，其包括第一部段254和第二部段256(見圖6A、6B、9、9A、9B)、一包括徑向壓簧272和導(dǎo)向T形部290的上彈簧板260(圖6A、6B、10、10A、10B)、一包括軸向壓簧276和導(dǎo)向螺栓282的下彈簧板262(圖8A、8B、11、11A、11B、11C)、適配板264(圖12、12A)以及下鎖定環(huán)266(圖7、8A、8B)。胎圈模制環(huán)組件250的各元件是可易于拆除的，從而某些或全部的元件可按照在相應(yīng)的輪胎胎圈上要求的待模制的尺寸和形狀易于變換。分段的胎圈模制環(huán)252、上彈簧板260和下彈簧板262形成一易于拆除的配件，其又容易連接于適配板264，后者與下側(cè)壁板202b組裝在一起。因此，大大簡化模具的更換分段的胎圈模制環(huán)252、上彈簧板260和下彈簧板262可以作為一個配件變換出來，或分段的胎圈模制環(huán)252、上彈簧板260、下彈簧板262、適配板264和下側(cè)壁板202b的整個組件可以作為一個組件變換出來。下鎖定環(huán)266可適用于各種分段的胎圈模制環(huán)252，后者具有不同的胎圈模制表面259和不同的擴張的外直徑De，但如有必要，下鎖定環(huán)266通過從下夾緊環(huán)208b上卸掉其螺栓連接也可容易地拆除。
本發(fā)明的各關(guān)鍵元件借助以圖7、8A和8B中的代表性剖視圖組裝在一起的諸元件可看出，并且各元件的詳圖分別以不同的平面和剖視圖示于圖6A、6B、9、9A、9B、10、10A、10B、11、11A、11B、11C、12和12A。
圖6A和6B，同以上所討論的，示出分段的胎圈模制環(huán)252倚靠在上彈簧板260上的頂視圖。圖6A示出部段254和256在分段的胎圈模制環(huán)252位于其擴張的狀態(tài)時的定位，而圖6B示出部段254和256在分段的胎圈模制環(huán)252位于其退回的狀態(tài)時的定位。在該優(yōu)選的實施方案中，第一部段254和第二部段256的區(qū)別只在于各自的周向尺寸和各自的周向側(cè)面255和257的定向，如以上所討論的。圖6A和6B中的實線表示在頂視圖中可見的外形邊緣或拐角。分段的胎圈模制環(huán)252的徑向內(nèi)表面是一凸輪表面258，其從頂端徑向向內(nèi)和軸向向外(按所示向下)傾斜以形成與一截錐形部分互補的環(huán)形件表面。圖6A和6B中還可看到在部段254、256與上彈簧板260之間作用的某些其他元件(268、271和290)。雖然在圖6A對分段的胎圈模制環(huán)252的一個部段256的相應(yīng)元件只示出標(biāo)號268、271和290，但應(yīng)該理解它們適用于圖6A和6B中所示全部的部段254、256的相應(yīng)元件。一導(dǎo)向T形部290保持每一部段靠著上彈簧板并限定部段向徑向方向移動(例如，方向310)。彈簧鉤268(每一部段兩個)下彎通過鉤槽271以便與徑向彈簧(圖中未示出)相互作用，后者保持在上彈簧板260中。
圖9示出分段的胎圈模制環(huán)252處于擴張的狀態(tài)(可與圖6A的頂視圖相比)的底視圖。三個楔式部段254(第一部段)與三個第二部段256交替地設(shè)置。一T形導(dǎo)向槽294徑向定向在各部段254、256的中心，并且彈簧鉤268在T形導(dǎo)向槽294的任一側(cè)的等距點處連接于每一部段254、256。示出了分段的胎圈模制環(huán)252的徑向外形的特征270、259和278，但將參照剖視圖(圖9A)說明如下。
圖9A中示出沿圖9中9A-9A線截取的剖面，其表示第一部段254和第二部段256通用的剖面外形。該剖面以如圖9同樣的方位示出，即在頂視圖示出軸向向外(下)表面“顛倒朝下”。分段的胎圈模制環(huán)252的徑向最外表面是胎圈模制表面259，其通常成形成用來模制胎圈基部1246。胎圈模制表面259可以是任何要求的形狀，可以包括頂端270以對胎圈基部124b提供多角度，例如對現(xiàn)有技術(shù)的輪胎10在圖1中所示的胎圈基部角α和β。胎圈模制表面259的軸向外部是用作下止動表面279的水平面，和用作外止動表面278的垂直面，分別用于停止分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256的軸向向外和徑向向外移動。分段的胎圈模制環(huán)252的一徑向內(nèi)表面是凸輪表面258，其徑向向內(nèi)和軸向向外(按所示向上)傾斜一角度θ以形成與一截錐形部分互補的環(huán)形件表面。彈簧鉤268用一螺栓269連接于部段254。
圖9B中示出沿圖9中9B-9B線截取的徑向側(cè)視圖。在分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256的典型的部段254中，在T形導(dǎo)向槽294的任一側(cè)示出彈簧鉤268。在T形導(dǎo)向槽294內(nèi)的各表面295a和295b將再參照圖10A將進一步討論如下。
圖10示出上彈簧板260的頂視圖。加到圖的上面左邊部分的各元件的標(biāo)號應(yīng)該理解為同樣適用于圍繞上彈簧板260的全部這樣的元件。六個導(dǎo)向T形部290以角度位置連接，該位置相當(dāng)于T形導(dǎo)向槽294在分段的胎圈模制252中的角度位置，分段的胎圈模制環(huán)252在如圖6A和6B中所示組裝時支靠在上彈簧板260的上面。在每一導(dǎo)向T形部290的任一側(cè)等距處是支持于徑向?qū)?zhǔn)的彈簧保持孔274中的徑向彈簧272，該彈簧保持孔274具有形成沿每一彈簧保持孔274的上面的開口的鉤槽271。彈簧保持孔274和鉤槽271與連接在分段的胎圈模制環(huán)252的下面的彈簧鉤268相一致地定位，分段的胎圈模制環(huán)252如在圖6A和6B中所示組裝時支靠在上彈簧板260的上面。螺紋安裝孔284以規(guī)則間距(例如6個位置)設(shè)置用以將導(dǎo)向螺栓282固定就位(圖8A和8B中可最清楚地看出，并進一步討論如下)。一個或多個(例如三個)上軸向彈簧凹部275也以規(guī)則間距(例如6個位置)設(shè)置，其具有向下敞開的凹槽孔用以容納軸向彈簧276的上端(圖8A和8B可最清楚地看出，并進一步討論如下)。
圖10A中示出沿圖10中10A-10A線截取的徑向側(cè)視圖。彈簧保持孔274與插入其中的彈簧保持插件273一起示出。彈簧保持插件273優(yōu)選為自鎖的凹頭螺紋插件，其可以擰入彈簧保持孔274的端部以將徑向彈簧272保持在彈簧保持孔274中(如圖10中所示)。所示導(dǎo)向T形部290由螺栓292固定到上彈簧板260的側(cè)面。導(dǎo)向T形部290可以是機加工金屬的單件或包括兩件一橫條291a和一支座291b。支座291b窄于橫條291a以形成一“T”形而提供重要的T形導(dǎo)向表面293a和293b。導(dǎo)向T形部290的形狀和尺寸確定成配合在導(dǎo)向槽294(見圖9B)內(nèi)，以使分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256在一固定的軸向距離處固定在上彈簧板260的上面，同樣還使部段254、256可以進進出出地徑向滑動。橫條291a的軸向外(下)表面形成T形軸向?qū)虮砻?93a，其貼著相應(yīng)的槽軸向?qū)虮砻?95a滑動以阻止分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256與上彈簧板260之間的軸向相對移動。橫條291a的周向側(cè)表面形成T形徑向?qū)虮砻?93b，其貼著相應(yīng)的槽徑向?qū)虮砻?95b滑動以將分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256與上彈簧板260之間的相對移動限定為沿徑向方向移動(例如，如圖6B中所示的方向310)。
圖10B中示出沿圖10中10B-10B線截取的剖面。該剖面穿過代表性的導(dǎo)向T形部290的中間延伸，后者用螺栓292連接于上彈簧板260，而使支座291b保持橫條291a在上彈簧板260的上方的適合距離處以便導(dǎo)向T形部290將配合在導(dǎo)向槽294中，如以上所述。
圖11示出下彈簧板262的頂視圖，其設(shè)計成同心地組裝在上彈簧板260的下方，如圖2-5、7、8A和8B的剖視圖中所示。加到圖的上面左邊部分的各元件上的標(biāo)號應(yīng)該理解為同樣適用于圍繞下彈簧板262的全部這樣元件。導(dǎo)向孔286與上彈簧板260中的螺紋安裝孔284相一致地定位，而下軸向彈簧凹部277與上彈簧板260中的上軸向彈簧凹部275相一致地定位。同樣參照沿圖11中11A-11A線截取的圖11A的剖視圖，可見下軸向彈簧凹部277向上敞開以便容納軸向彈簧276的下端(圖8A和8B中可最清楚地看出，并進一步討論如下)。導(dǎo)向孔286穿過下彈簧板262的上面部分地延伸并然后加寬為一圓柱形腔288，后者延伸到下彈簧板262的下面。導(dǎo)向孔286和腔288設(shè)計成用來容納導(dǎo)向螺栓282的各部分(圖8A和8B中可最清楚地看出，并進一步討論如下)。
下彈簧板262的徑向外周邊299設(shè)有特征296、297和298a，其設(shè)計成用來與適配板264的徑向內(nèi)周邊305的相應(yīng)特征聯(lián)鎖，后者繞下彈簧板262同心地組裝并且以下參照圖12和12A更詳細描述。仍參照圖11，沿線11B-11B截取的剖視圖示于圖11B；并且沿線11C-11C截取的徑向側(cè)視圖示于圖11C。多個(例如三個)優(yōu)選規(guī)則地間距開的凸緣297設(shè)置在下彈簧板262的徑向外周邊299上。如圖11中以隱(虛)線所示，并且在圖11B和11C中可最清楚地看出，一凹槽296切進徑向外周邊299的下部并周向完全繞周邊299延伸。如在圖11B的剖視圖可最清楚地看出，各凸緣297凸進凹槽296的部分，但總是留下一部分凹槽296空著以使凹槽296是連續(xù)周向完全圍繞周邊299的。在圖11C的側(cè)視圖中所示的凸緣297由一鍵槽298a中斷，后者從下彈簧板262的徑向外周邊299的上面垂直(軸向)延伸到其下面。
圖12示出適配板264的頂視圖，其設(shè)計成繞下彈簧板262同心地組裝，并且還用作下側(cè)壁板202b與模壓機220的基部206之間的隔板，如圖2-5、7、8A和8B的剖視圖中所示。參照圖12和圖12A，后者為沿圖12中線12A-12A截取的剖視圖，一舌部304設(shè)置在適配板264的徑向內(nèi)周邊305上。舌部304繞內(nèi)周邊305延伸，但由各凸緣間隙300中斷，后者在數(shù)量、尺寸和間距上相當(dāng)于下彈簧板262的各凸緣297。一舌部鍵槽298b設(shè)置在一適當(dāng)?shù)奈恢靡允乖谶m配板264和下彈簧板262經(jīng)適當(dāng)組裝時，下彈簧板262可以轉(zhuǎn)動直到凸緣鍵槽298a與舌部鍵槽298b對準(zhǔn)，而可以插入一鍵(未示出)以便將板262和264鎖定在一起。設(shè)置一配準(zhǔn)唇部302以保證在模壓機220中組裝時適配板264和下側(cè)壁板202b的同心度。任選地設(shè)置多個螺紋孔306a和/或凹孔306b以便可以用螺栓和/或螺柱相對于下側(cè)壁板202b和模壓機220的基部206連接和定位適配板264。
圖7、8A和8B為模具200的可擴張的胎圈模制環(huán)組件250的詳細的“近視”剖視圖。圖7示出組件250與分段的胎圈模制環(huán)252處于脫離和退回的狀態(tài)，如圖6B和2中那樣，但該剖面取自不同于圖2的半徑線以便示出與徑向彈簧272相關(guān)的各元件。圖8A示出組件250與分段的胎圈模制環(huán)252徑向擴張后的狀態(tài)，如圖6A和3A中那樣，但該剖面取自不同于圖3A和7的半徑線以便示出與軸向彈簧元件276相關(guān)的各元件。圖8B示出組件250與已擴張的分段的胎圈模制環(huán)252軸向向外移動到位以接合一未模制的胎圈112b’(未示出)，如圖3B中那樣，但該剖面取自如圖8A同一半徑線。圖7為沿圖9的線9A-9A截取的剖面，亦即其徑向穿過分段的胎圈模制環(huán)252的一典型的部段(例如第一部段254)中的一個彈簧鉤268的中心。雖然在圖7的圖示和討論中示出第一部段254，但應(yīng)該理解同樣的元件以相似的方式存在于第二部段256中。圖8A和8B為沿圖11的線11A-11A截取的剖面，亦即其徑向穿過在分段的胎圈模制環(huán)252的一典型的部段(例如第二部段)下面的一典型的軸向彈簧凹部277和一典型的導(dǎo)向孔/腔286/288的中心。
參照圖5、6A、7、8A和8B，可擴張的胎圈模制環(huán)組件250可視為一個組件。下鎖定環(huán)266螺栓連接于下夾緊環(huán)208b并定位在分段的胎圈模制環(huán)252的上面，而不相互連接，但當(dāng)鎖定環(huán)凸輪表面267貼著胎圈模制環(huán)252的凸輪表面258滑動時相互作用。
借助T形導(dǎo)向槽294中的導(dǎo)向T形部290，將分段的胎圈模制環(huán)252的部段254和256軸向固定在上彈簧板260的上面，但使該部段254和256可以相對于上彈簧板260徑向滑動。每一彈簧鉤268連接于一部段254、256的下面并且下彎通過鉤槽271進入上彈簧板260的彈簧保持孔274中而與徑向彈簧272相互作用，從而對部段254、256施加徑向向內(nèi)的力。
上彈簧板260用導(dǎo)向螺栓282同心地固定在下彈簧板262的上方，導(dǎo)向螺栓282的桿部分283b在下彈簧板262的導(dǎo)向孔286中滑動時該導(dǎo)向螺栓282引導(dǎo)上彈簧板260只沿軸向(垂直)方向移動。導(dǎo)向螺栓282優(yōu)選為一肩狀螺栓，其具有一螺紋部分283a用以擰入上彈簧板260的安裝孔284中、一光滑側(cè)面的肩部或“桿”283b，其滑動配合于導(dǎo)向孔286中，和一螺栓頭283c。導(dǎo)向螺栓頭283c具有在下彈簧板262中的腔288內(nèi)上下移動的間隙，但在螺栓頭283c?？康角?88的上端面289時限制導(dǎo)向螺栓282并從而限制上彈簧板260的向上移動。軸向彈簧276支承于彈簧凹部中上軸向彈簧凹部275在上彈簧板260中，而下軸向彈簧凹部277在下彈簧板262中。軸向彈簧276施加向上(軸向向內(nèi))推動上彈簧板260的分離力。
下彈簧板262借助適配板264與下彈簧板262的各凹槽296和凸緣297相互作用的舌部304可拆式同心地連接于適配板264并在其徑向內(nèi)部。當(dāng)各凸緣297與舌部304中的凸緣間隙300對準(zhǔn)時，下彈簧板262可以降到適配板264的中心以使各凸緣297向下通過各凸緣間隙300到達舌部304的另一側(cè)，并且舌部304?？坑诎疾?96中。于是下彈簧板262可繞其回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動而使各凸緣297在舌部304的下面周圍滑動，借此將適配板264的舌部304夾在各凸緣297與下彈簧板262的徑向外周邊299之間的凹槽296內(nèi)。下彈簧板262和適配板264可以通過分別對準(zhǔn)任選的鍵槽298a、298b并然后插入一鍵(例如一圓柱銷，未示出)鎖定在一起。
適配板264具有一配準(zhǔn)唇部302用以同心地與其對準(zhǔn)地保持下側(cè)壁板202b?？梢圆捎每?例如適配板264中的孔306)中的栓釘或螺栓(未示出)將下側(cè)壁板202b固定就位在適配板264的上面。同樣，可以采用孔(例如適配板264中的孔306)中的栓釘或螺栓(未示出)將適配板264并從而將整個的可擴張的胎圈模制環(huán)組件250固定在壓機基部206上的適當(dāng)位置。
如圖7中所示，包括分段的胎圈模制環(huán)252、上彈簧板260、下彈簧板262、適配板264和下側(cè)壁板202b的模具組件280為一單個單元，為了模具維護或為了模具更換以適應(yīng)于不同輪胎結(jié)構(gòu)的胎圈上待模制的不同外形，該單元可以容易地裝進模壓機220和從中取出。
現(xiàn)在將特別參照圖7、8A和8B討論本發(fā)明的可擴張的胎圈模制環(huán)組件250的各元件的相互作用。本發(fā)明的一個特征是，采用一易于制造的各部件組成的簡單組件來實現(xiàn)可擴張的胎圈模制環(huán)252的兩段移動，因此其比現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜機構(gòu)較便宜。從一退回和脫離的狀態(tài)(圖7)到一徑向擴張的狀態(tài)(圖8A)和到一擴張和接合的狀態(tài)(圖8B)的兩段移動由模壓機220的轂209的簡單連續(xù)的向下(軸向向外)移動來驅(qū)動。各環(huán)形元件與各彈簧組合將轂209的移動轉(zhuǎn)變成要求的分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256的兩段移動。各環(huán)形元件可以用簡單的機加工和鉆孔工藝來制造。
圖7示出分段的胎圈模制環(huán)252的部段254處于徑向退回和脫離的狀態(tài)以裝進輪胎110’和卸下輪胎110。分段的胎圈模制環(huán)252在其倚靠到下側(cè)壁板202b上時(同樣見圖2)，徑向定位在一下胎圈112b’、112的位置的內(nèi)部，并同樣定位在該胎圈的位置的上方(軸向內(nèi)部)。徑向彈簧272是用于部段254的兩個這樣的彈簧272中的一個，在導(dǎo)向T形部290的任一側(cè)上有一個，并且該對彈簧272為壓簧，用來沿徑向方向施加(一對)足夠的力以將分段的胎圈模制環(huán)252徑向向內(nèi)推到退回的位置，如圖2、6B和7中所示。在圖7中，可以看出截錐形下鎖定環(huán)266處于升起的位置，其使分段的胎圈模制環(huán)252可以退回，即徑向向內(nèi)向中心柱204方向移動。如上指出的，導(dǎo)向T形部290限制分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256相對于上彈簧板260只能徑向移動?？梢钥闯霎?dāng)彈簧鉤268?？康姐^槽271的一端時彈簧鉤268可用于限制徑向移動的范圍。部段254、256的徑向向內(nèi)移動還受下鎖定環(huán)266的位置的限制。
圖8A示出分段的胎圈模制環(huán)252在第一段移動到徑向擴張的狀態(tài)后的情況，即如圖3A和6A中所示。模壓機220傳給轂209和下夾緊環(huán)208b的向下移動(軸向向外，沿箭頭320所示方向)已將下鎖定環(huán)266向下移動(方向320)，施加一向下第一力420a。因為下鎖定環(huán)266通過成一角度θ的凸輪表面267對分段的胎圈模制環(huán)252施加該第一力420a，第一力420a被分成兩個作用在環(huán)252上的分力一水平的(徑向的)第一力分量410a和一垂直的(軸向的)第一力分量415a，第一力420a必須足以產(chǎn)生徑向第一力分量410a，使其足以克服徑向彈簧272的壓縮阻力以便下鎖定環(huán)266沿箭頭310所示方向徑向向外成楔狀推動第一部段254，由徑向?qū)?zhǔn)的導(dǎo)向T形部290保證該唯一的移動方向。如以上參照圖6A和6B所指出的，第二部段256又由第一部段254徑向向外成楔狀推動。由圖6A和6B可以看出，直到分段的胎圈模制環(huán)252被完全擴張如圖6A中所示，下鎖定環(huán)266才接觸第二部段256的凸輪表面258。下鎖定環(huán)266優(yōu)選為一具有截錐形徑向外凸輪表面267的環(huán)(圖7中可最清楚地看出)，該外凸輪表面267具有一凸輪角θ，其匹配分段的胎圈模制環(huán)252的部段254、256的互補的凸輪表面258的凸輪角θ(見圖9A)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)構(gòu)成另一實施方案，其中用其他裝置代替下鎖定環(huán)266的截錐形凸輪表面267，該其它裝置與至少第一部段254的凸輪表面258相互作用以便在轂209向下移動(方向320)時向外成楔狀推動第一部段(方向310)。例如，各凸輪滾子(未示出)可以連接于轂209以使它們貼著至少各第一部段254的凸輪表面258滾動。第一力420a也必須足以產(chǎn)生軸向第一力分量415a，使其足以克服摩擦阻力以便下鎖定環(huán)266在其徑向向外(310)成楔狀推動分段的胎圈模制環(huán)252時向下滑動(320)。凸輪角θ選擇成適當(dāng)?shù)仄胶庠摰谝涣Ψ至?，并且適當(dāng)?shù)匦∮?5°(例如，30°)以便降低摩擦阻力和增加徑向力。為了保證分段的胎圈模制環(huán)252的第一段移動是徑向的而不是軸向的，各軸向彈簧276設(shè)計成使它們的壓縮阻力大于軸向第一力分量415a，同時下鎖定環(huán)266導(dǎo)致分段的胎圈模制環(huán)252的第一段徑向移動。
當(dāng)分段的胎圈模制環(huán)252的外止動表面278?？康较聜?cè)壁板202b的徑向內(nèi)表面242時，止住分段的胎圈模制環(huán)252的徑向擴張(徑向向外方向310)。假如由模壓機220施加到下鎖定環(huán)266上的向下第二力420b是足夠的，轂209和從而下鎖定環(huán)266的進一步向下移動(軸向向外方向320)將壓縮軸向彈簧276。同樣由于凸輪角θ，第二力420b被分成兩個作用到環(huán)252上的分力一水平的(徑向的)第二力分量410b和一垂直的(軸向的)第二力分量415b。徑向第二力分量410b使外止動表面278緊壓徑向內(nèi)表面242而產(chǎn)生對抗分段的胎圈模制環(huán)252向下滑動的摩擦。為了產(chǎn)生要求的第二段軸向移動，軸向第二力分量415b必須足以克服諸軸向彈簧276的壓縮阻力和各表面278與242之間的摩擦阻力的總和。
圖8B示出分段的胎圈模制環(huán)252在第二段移動到胎圈模制的最終接合的狀態(tài)以后的情況，同樣示于圖3B、4和5。因為部段254、256的徑向移動310在它們?？康较聜?cè)壁板202b上時被止住，下鎖定環(huán)266的繼續(xù)向下移動320要求施加第二力420b，并且第二力420b足以壓縮軸向彈簧276，從而使部段254、256可以與上彈簧板260一起向下推動(軸向向外，方向315)。分段的胎圈模制環(huán)252，其繼續(xù)徑向向外壓緊下側(cè)壁板202b，以其外止動表面278貼著徑向內(nèi)表面242滑動地向下移動，直到在部段254、256的下止動表面?？康较聜?cè)壁板202b的上止動表面203時止住向下移動為止。
至此已描述了具有本發(fā)明的可擴張的胎圈模制環(huán)的本發(fā)明的輪胎模具和用于采用本發(fā)明的模具模制輪胎的本發(fā)明的方法。雖然包括合乎要求的兩段接合移動，但可擴張的胎圈模制環(huán)252對現(xiàn)有技術(shù)的可擴張的環(huán)進行了簡化，以使該兩段移動通過由一單個環(huán)形的凸輪266產(chǎn)生的簡單楔作用來驅(qū)動。胎圈模制環(huán)組件250的諸元件與側(cè)壁模制板202b組合以形成一模具組件280，其便于維護和便于在模壓機220中為模具更換而變換，以適合于不同的輪胎結(jié)構(gòu)的胎圈上待模制的不同的外形。
雖然在諸附圖和以上描述中詳細地圖示和說明了本發(fā)明，其在特征上應(yīng)被視作是示例性的而非限定性的，應(yīng)該理解只示出和描述了優(yōu)選的實施方案，并且包括在本發(fā)明的精神內(nèi)的全部的改變和改型均是要求得到保護的。無疑，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說對上述“主題”會提出許多其他的“變型”，而本發(fā)明與這些變型最密切地相關(guān)，并且擬將這些變型納入本發(fā)明的范圍內(nèi)，如本文所公開的。
權(quán)利要求
1.一種用于為一可擴張的胎圈模制環(huán)(252)與一側(cè)壁模制板(202b)的接合設(shè)置兩段移動，以便在模壓機(220)內(nèi)的輪胎模具(200)中形成一胎圈模制凹部(240b)的方法；其中第一段移動(310)包括胎圈模制環(huán)的徑向擴張(310)以形成一周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面(259)，其軸向定位于側(cè)壁模制板的內(nèi)部；而第二段移動(315)包括軸向向外推壓胎圈模制環(huán)，使所述胎圈模制表面與側(cè)壁模制板接合，由此形成一胎圈模制凹部以模制一生輪胎胎圈(112b’)；該方法包括這些步驟利用模壓機的軸向移動(320)既產(chǎn)生第一段移動又產(chǎn)生第二段移動；用第一組彈簧(272)對抗第一段移動；設(shè)置第一止動表面(242、278)用以在形成了所述周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面時停止第一段移動；用第二組彈簧(276)對抗第二段移動；給該第二組彈簧提供彈簧阻力，該彈簧阻力足以阻止胎圈模制環(huán)的軸向移動，直到第一段移動由第一止動表面止住以后為止；以及設(shè)置第二止動表面(203，279)用以在形成了胎圈模制凹部時止住第二段移動。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟在胎圈模制環(huán)(252)上設(shè)置一凸輪表面(258)用以將來自模壓機(220)的軸向力(420a、420b)分成徑向力分量(410a、410b)和軸向力分量(415a、415b)，以便產(chǎn)生胎圈模制環(huán)的相應(yīng)的徑向移動(310)和軸向移動(315)。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟當(dāng)模壓機(220)的軸向移動從第二組彈簧上卸掉力時利用第二組彈簧(276)使胎圈模制表面(259)軸向脫離側(cè)壁模制板(202b)；以及當(dāng)模壓機的軸向移動從第一組彈簧上卸掉力時利用第一組彈簧(272)使胎圈模制環(huán)(252)徑向退回。
4.一種用于在模壓機(220)中的輪胎模具(200)的可擴張的胎圈模制環(huán)組件(250、280)，其構(gòu)成用于模制包括一胎面(116)、兩胎圈(112a、112b)和兩個在各胎圈與胎面之間延伸的側(cè)壁(114a、114b)的生輪胎(110)；該可擴張的胎圈模制環(huán)組件的特征在于第一環(huán)形件為一分段的胎圈模制環(huán)(252)，其包括多個可徑向擴張的部段(254、256)以形成一周向連續(xù)的徑向面向外的表面(259)，用以模制一個胎圈，和一徑向截錐形內(nèi)凸輪表面(258)用以將軸向引導(dǎo)的(320)力(420a、420b)分成徑向力分量(410a、410b)和軸向力分量(415a、415b)；第二環(huán)形件為一上彈簧板(260)，同心于并軸向鄰接于第一環(huán)形件，其包括徑向定向的、連接于全部的多個部段的各徑向彈簧(272)以控制多個部段的徑向移動；以及第三環(huán)形件為一下彈簧板(262)，同心于并軸向鄰接于第二環(huán)形件，其包括在第二環(huán)形件與第三環(huán)形件之間作用的軸向定向的各軸向彈簧(276)用以控制多個部段的軸向移動。
5.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于具有一截錐形徑向外凸輪表面(267)的第四環(huán)形件(266)，該徑向外凸輪表面(267)互補于第一環(huán)形件(252)的徑向內(nèi)凸輪表面(258)，其中該第四環(huán)形件連接于模壓機(220)以使模壓機可傳給第四環(huán)形件軸向引導(dǎo)的移動(320)和軸向引導(dǎo)的力(420a、420b)；以及第四環(huán)形件的徑向外凸輪表面同心地定位在第一環(huán)形件內(nèi)，以使第四環(huán)形件的徑向外凸輪表面支承在第一環(huán)形件的徑向內(nèi)凸輪表面上以便對第一環(huán)形件的凸輪表面施加來自模壓機的軸向引導(dǎo)的力。
6.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于多個在第一環(huán)形件(252)中的向鄰接的第二環(huán)形件(260)敞開的T形導(dǎo)向槽(294)，其中T形的較寬橫條部分具有徑向?qū)?zhǔn)的槽導(dǎo)向表面(295a、295b)；以及多個導(dǎo)向T形部(290)從第二環(huán)形件向鄰接的第一環(huán)形件(252)突出，其形狀和尺寸確定成配合在T形導(dǎo)向槽內(nèi)，該導(dǎo)向T形部包括的橫條具有互補于槽導(dǎo)向表面的T形導(dǎo)向表面(293a、293b)，用以將第一環(huán)形件的各部段(254、256)保持在離第二環(huán)形件一固定的軸向距離處，同時還使各部段可以徑向進進出出地滑動。
7.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于多個導(dǎo)向螺栓(282)，其滑動地通過第三環(huán)形件(262)中的軸向?qū)?zhǔn)的導(dǎo)向孔(286)并連接于第二環(huán)形件(260)，用于同心和軸向鄰接地保持第二和第三環(huán)形件同時引導(dǎo)第二環(huán)形件只沿軸向方向移動。
8.按照權(quán)利要求7所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于一在每一導(dǎo)向螺栓(282)上的螺栓頭(283c)；以及一加寬在第三環(huán)形件(262)中的每一導(dǎo)向孔(286)的腔(288)，以使螺栓頭具有在該腔內(nèi)軸向移動的間隙，但在螺栓頭?？康角坏亩瞬?289)時限制連接于導(dǎo)向螺栓的第二環(huán)形件(260)的軸向向內(nèi)移動。
9.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于多個彈簧鉤(268)連接于第一環(huán)形件(252)的各部段(254、256)，以使每一彈簧鉤延伸到一個第二環(huán)形件(260)的徑向彈簧(272)上以便相互作用，借此各徑向彈簧對各部段施加徑向引導(dǎo)的力。
10.按照權(quán)利要求9所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于第二環(huán)形件(260)的徑向彈簧(272)保持于徑向?qū)?zhǔn)的彈簧保持孔(274)中，該彈簧保持孔(274)具有鉤槽(271)以提供沿每一彈簧保持孔的一側(cè)的開口，以使彈簧鉤(268)通過鉤槽鉤入彈簧保持孔以便與徑向彈簧相互作用；以及各徑向彈簧對第一環(huán)形件(252)的各部段(254、256)施加徑向向內(nèi)引導(dǎo)的力。
11.按照權(quán)利要求10所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于當(dāng)彈簧鉤?？康姐^槽(271)的一端時至少一個彈簧鉤(268)用來限制第一環(huán)形件(252)的各部段(254、256)的徑向移動范圍。
12.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于每一軸向定向的軸向彈簧(276)的一端座放于第二環(huán)形件(260)中的第一軸向彈簧凹部(275)中，而其另一端座放于第三環(huán)形件(262)中的第二軸向彈簧凹部(277)中，以使軸向彈簧在第二環(huán)形件與第三環(huán)形件之間施加分離的力。
13.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于第一環(huán)形件(252)的多個部段(254、256)的半數(shù)是第一部段(254)，其互補于第二部段(256)并與該第二部段周向交替地設(shè)置；第一部段是楔形的，周向具有各側(cè)面(255)，該側(cè)面向胎圈模制環(huán)的徑向面向外的胎圈模制表面(259)收斂，第一部段側(cè)面是平面的并沿軸向方向定向；以及第二部段具有與第一部段側(cè)面互補的各側(cè)面(257)。
14.按照權(quán)利要求4所述的可擴張的胎圈模制環(huán)組件，其特征在于第一環(huán)形件(252)、第二環(huán)形件(260)和第三環(huán)形件(262)同心于一環(huán)形側(cè)壁模制板(202b)并徑向位于其內(nèi)部；第五環(huán)形件為一適配板(264)，同心于和鄰接于該側(cè)壁模制板并軸向位于其外部；以及第三環(huán)形件連接于第五環(huán)形件，以使一從第五環(huán)形件的徑向內(nèi)周邊(305)突出的舌部(304)陷入在第三環(huán)形件(262)的各凸緣(297)與徑向外周邊(299)之間的凹槽(296)內(nèi)。
15.一種用于生輪胎(110)的模具(200)，生輪胎包括一胎面(116)、兩胎圈(112a、112b)，其各自具有從軸向外胎跟(120a、120b)到軸向內(nèi)胎趾(122a、122b)延伸的徑向面向內(nèi)的胎圈基部(124a、124b)，以及兩個在各胎圈與胎面之間延伸的側(cè)壁(114a、114b)，該模具包括第一和第二側(cè)壁板(202a、202b)，分別用于模制每一側(cè)壁的外表面加上每一胎圈的軸向外部分，該軸向外部分近似處于所述胎跟處；第一和第二胎圈模制環(huán)(252、230)，用以模制兩胎圈的至少胎圈基部；以及一可膨脹的硫化膜片(210)，用以模制輪胎的內(nèi)表面；其中該模具的特征在于至少一個分段的胎圈模制環(huán)(252)，其為環(huán)形的并包括多個可徑向擴張的部段(254、256)以形成一周向連續(xù)的徑向面向外的表面(259)，以便與一個側(cè)壁板和硫化膜片配合模制一個胎圈；和一徑向截錐形內(nèi)凸輪表面(258)用以將軸向引導(dǎo)的(320)力(420a、420b)分成徑向力分量(410a、410b)和軸向力分量(415a、415b)；一環(huán)形上彈簧板(260)，同心于并軸向鄰接于分段的胎圈模制環(huán)(252)，其包括徑向定向的、連接于全部的多個部段的各徑向彈簧(272)用以控制多個部段的徑向移動；一環(huán)形下彈簧板(262)，同心于并軸向鄰接于上彈簧板，其包括在上彈簧板與下彈簧板之間作用的軸向定向的各軸向彈簧(276)用以控制多個部段的軸向移動；以及一具有一截錐形徑向外凸輪表面(267)的環(huán)形鎖定環(huán)(266)，該徑向外凸輪表面(267)互補于第一環(huán)形件(252)的徑向內(nèi)凸輪表面(258)，其中該鎖定環(huán)連接于模壓機(220)以使模壓機可傳給鎖定環(huán)軸向引導(dǎo)的移動(320)和軸向引導(dǎo)的力(420a、420b)；并且鎖定環(huán)的徑向外凸輪表面同心地徑向定位在分段的胎圈模制環(huán)內(nèi)，以使鎖定環(huán)的徑向外凸輪表面支承在分段的胎圈模制環(huán)的徑向內(nèi)凸輪表面上以便對分段的胎圈模制環(huán)的凸輪表面施加來自模壓機的軸向引導(dǎo)的力。
16.按照權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于多個在分段的胎圈模制環(huán)(252)中的向鄰接的上彈簧板(260)敞開的T形導(dǎo)向槽(294)，其中T形的較寬橫條部分具有徑向?qū)?zhǔn)的槽導(dǎo)向表面(295a、295b)；并且多個導(dǎo)向T形部(290)從上彈簧板向鄰接的分段的胎圈模制環(huán)(252)突出，其形狀和尺寸確定成配合在T形導(dǎo)向槽內(nèi)，該導(dǎo)向T形部包括具有互補于槽導(dǎo)向表面的T形導(dǎo)向表面(293a、293b)的橫條，用以將分段的胎圈模制環(huán)的各部段(254、256)保持在離上彈簧板一固定的軸向距離處，同時還使各部段可以徑向進進出出地滑動。
17.按照權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于多個導(dǎo)向螺栓(282)，其滑動地通過下彈簧板(262)中的軸向?qū)?zhǔn)的導(dǎo)向孔(286)并連接于上彈簧板(260)，用于同心和軸向鄰接地保持上彈簧板和下彈簧板同時引導(dǎo)上彈簧板只沿軸向方向移動。
18.按照權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于用于分段的胎圈模制環(huán)(252)與輪胎胎圈(112b’)的接合的兩段移動，其中第一段移動包括分段的胎圈模制環(huán)的徑向擴張以形成周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面(259)，其軸向定位于輪胎胎圈的內(nèi)部；而第二段移動包括軸向向外推壓分段的胎圈模制環(huán)，使所述胎圈模制表面與生輪胎胎圈接合并與一個側(cè)壁板(202b)一起工作以形成一胎圈模制凹部(240b)；第一止動表面(242、278)用以在形成了所述周向連續(xù)的面向外的胎圈模制表面時止住第一段移動；軸向彈簧(276)中的彈簧阻力足以阻止胎圈模制環(huán)的軸向移動，直到第一段移動由第一止動表面止住以后為止；以及第二止動表面(203、279)用以在形成了胎圈模制凹部時止住第二段移動。
19.按照權(quán)利要求15所述的模具，其特征在于用于作為一單個單元裝進模壓機(220)和從其中取出的模具組件(280)，其包括分段的胎圈模制環(huán)(252)；上彈簧板(260)，其同心于和軸向鄰接于分段的胎圈模制環(huán)(252)并軸向組裝在其外部；下彈簧板(262)，其同心于和軸向鄰接于該上彈簧板并軸向組裝在其外部；一環(huán)形適配板(264)，其同心于和徑向鄰接于下彈簧板并徑向組裝在其外部；以及一個側(cè)壁板(202b)，其同心于和軸向鄰接于該適配板并軸向組裝在內(nèi)部。
20.按照權(quán)利要求19所述的模具，其特征在于通過將從適配板的徑向內(nèi)周邊(305)突出的一舌部(304)陷入在下彈簧板的各凸緣(297)與徑向外周邊(299)之間的凹槽(296)內(nèi)，將適配板(264)可拆式連接于下彈簧板(262)；并且該適配板具有一環(huán)形的、向鄰接的一個側(cè)壁板(202b)軸向突出的配準(zhǔn)唇部(302)，用以保持同心對準(zhǔn)于適配板的該一個側(cè)壁板。
全文摘要
模制輪胎(110)的裝置和方法，包括可擴張的胎圈模制環(huán)組件(250)，其具有從退回和脫離狀態(tài)到徑向擴張狀態(tài)和到擴張和接合狀態(tài)以模制胎圈(112b)的兩段移動。兩段移動用簡單組件來實現(xiàn)，由模壓機的轂的向下移動驅(qū)動。環(huán)形元件與彈簧的組合將轂移動變?yōu)樘トδＶ骗h(huán)(252)的部段(254、256)的兩段移動。凸輪表面(258、267)將來自模壓機的移動的軸向力分成徑向力分量和軸向力分量以在兩段移動過程中產(chǎn)生相應(yīng)的徑向移動和軸向移動。彈簧阻力被平衡，并設(shè)置止動表面以控制和適當(dāng)定序兩段移動。胎圈模制環(huán)組件的元件優(yōu)選與側(cè)壁模具組裝在一起以形成單個單元，便于維護，便于為模具更換裝進模壓機和從其中取出以適應(yīng)于不同輪胎結(jié)構(gòu)胎圈的待模制的不同外形。
文檔編號B29D30/06GK1491793SQ03102290
公開日2004年4月28日 申請日期2003年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月28日
發(fā)明者J·-C·吉拉德, B·A·卡斯珀, J -C 吉拉德, 卡斯珀 申請人:固特異輪胎和橡膠公司