專利名稱：輪胎成型鼓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到輪胎的成型。本發(fā)明特別涉及一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的、徑向可膨脹和可收縮的、輪胎成型鼓形式的型芯，在該成型鼓上可以使輪胎的胎殼成型。
在許多場(chǎng)合中都需要使用徑向可膨脹的型芯、包括輪胎、帶材和層疊產(chǎn)品的制造以及將壓扁的圓筒狀態(tài)結(jié)構(gòu)恢復(fù)原狀。
在輪胎制造中，為了形成在此領(lǐng)域中稱為“胎殼”的物品，當(dāng)成型鼓處于膨脹的圓柱體狀態(tài)時(shí)，尚未硫化的橡膠化合物和線網(wǎng)層材料分層地包繞在輪胎成型鼓上。當(dāng)處于成型鼓上時(shí)，胎殼一般受到稱為“滾壓”的操作。在滾壓過(guò)程中，為了消除各層中的氣泡或空氣隙并通常使胎殼聚合成基本上整體的結(jié)構(gòu)，成型鼓轉(zhuǎn)動(dòng)并且胎殼在成型鼓和外壓滾之間被強(qiáng)迫擠壓。當(dāng)胎殼形成以后，為了便于卸胎以便進(jìn)一步加工，成型鼓被置于至少部分徑向收縮的狀態(tài)。
一具典型的輪胎成型鼓包括許多相間的、寬的和窄的成型鼓瓦，其外表面上裝弧形殼板。成型鼓瓦連接到一個(gè)能夠以相對(duì)的方向經(jīng)向驅(qū)動(dòng)這些成型鼓瓦的內(nèi)部機(jī)構(gòu)上。當(dāng)胎殼形成以后，為了至少部分地使成型鼓收縮以便可以容易地卸胎，成型鼓瓦徑向地向內(nèi)縮回。如美國(guó)專利No3，779，835所述，此機(jī)構(gòu)可以是這樣一種機(jī)構(gòu)，即為了使寬的和窄的成型鼓瓦互相不干涉以及不使其卡住機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)按時(shí)間先后控制成型鼓瓦的動(dòng)作，窄瓦的收縮先于寬瓦的收縮。當(dāng)已經(jīng)成型的胎殼卸去以后，成型鼓瓦再?gòu)较虻厣斐觯钡匠尚凸倪_(dá)到膨脹狀態(tài)，在此狀態(tài)時(shí)，殼板互相拼接成一個(gè)基本完整的圓柱體。在此圓柱體上，下一個(gè)胎殼可以被加工。
輪胎制造商不斷地努力改進(jìn)他們所制造的輪胎的均勻性，使得這些輪胎在用于汽車(chē)上時(shí)產(chǎn)生有害振動(dòng)或駕駛干擾的可能性較小。為了能夠始終和經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出可以滿足不斷增加的，嚴(yán)格的均勻性要求的輪胎，輪胎成型鼓能夠同時(shí)滿足一系列性能規(guī)范是很重要的。然而，過(guò)去的輪胎成型鼓在將要討論的一個(gè)或多個(gè)方面中有許多缺點(diǎn)。
首先，對(duì)于輪胎制造商來(lái)說(shuō)，輪胎成型鼓代表了一筆大的投資。因此，輪胎成型鼓的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單很重要，使得可以經(jīng)濟(jì)地制造和維護(hù)成型鼓。就它們所代表的投資而言，輪胎成型鼓的構(gòu)造也應(yīng)使其具有長(zhǎng)的工作壽命，同時(shí)磨損較少。然而，磨損問(wèn)題不僅僅是資金花費(fèi)的問(wèn)題。
許多過(guò)去的輪胎成型鼓所具有的問(wèn)題是它們有時(shí)承受著零件的滑動(dòng)磨損，當(dāng)成型鼓處于其膨脹狀態(tài)時(shí)，滑動(dòng)磨損或影響成型鼓的膨脹直徑，或影響相鄰殼板的準(zhǔn)確拼接。在其使用壽命中，成型鼓膨脹直徑的改變?nèi)菀滓鹄迷摮尚凸乃a(chǎn)的輪胎的不希望的誤差，并且成型鼓瓦之間的縫隙能夠生產(chǎn)碎屑，這是由于橡膠化合物被壓進(jìn)這些縫隙的結(jié)果。
缺乏剛性和徑向穩(wěn)定性也是某些過(guò)去的輪胎成型鼓所存在的一個(gè)問(wèn)題，特別是當(dāng)成型鼓使用一段時(shí)間以后，當(dāng)成型鼓膨脹時(shí)，輪胎成型鼓基本上為剛性是很重要的，以便使其能夠在滾壓或其他操作過(guò)程中承受住外力的作用，而不發(fā)生過(guò)度的變形，過(guò)度的變形會(huì)影響成型鼓上所成型的輪胎胎殼的質(zhì)量。由于安全性和質(zhì)量的原因，輪胎成型鼓應(yīng)具有高度的徑向穩(wěn)定性，特別是當(dāng)其膨脹時(shí)，使得成型鼓不容易產(chǎn)生所不希望的收縮。
而至少某些過(guò)去的輪胎成型鼓所具有的另一個(gè)性能缺點(diǎn)涉及到它們出現(xiàn)間隙的趨勢(shì)。間隙可以描述為對(duì)任何給定的、驅(qū)動(dòng)成型鼓的機(jī)械輸入，外成型鼓瓦的徑向位置缺乏可預(yù)測(cè)性。這種機(jī)械輸入由一臺(tái)輪胎成型機(jī)提供，輪胎成型鼓在工作中與輪胎成型機(jī)相連，并且機(jī)械輸入一般為相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)輸入的形式。為了在輪胎制造過(guò)程中的重要階段里進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，人們希望輪胎成型鼓準(zhǔn)確地將其轉(zhuǎn)動(dòng)輸入轉(zhuǎn)變成外成型鼓瓦的可預(yù)測(cè)和可重復(fù)地徑向定位。然而，當(dāng)間隙存在時(shí)，對(duì)于一個(gè)給定的轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，成型鼓瓦的徑向位置有些不確定?？梢钥隙ǎ@種不確定性能夠引起在成型鼓上加工的輪胎胎殼的所不希望的變化。因此，人們希望輪胎成型鼓基本沒(méi)有間隙并且在其工作壽命中與所出現(xiàn)的正常磨損無(wú)關(guān)，仍能保持無(wú)間隙狀態(tài)。
此外，輪胎成型鼓應(yīng)具有一個(gè)操作機(jī)構(gòu)，此操作機(jī)構(gòu)充分緊湊，使得它能操作一個(gè)足夠小的成型鼓，以便生產(chǎn)13英寸或甚至更小輪胎的胎殼而又不犧牲上述各方面的性能。在某些過(guò)去的輪胎成型鼓中，相對(duì)的機(jī)械復(fù)雜性和滿足強(qiáng)度所需的零件尺寸限制了它們的使用，并且在這些應(yīng)用場(chǎng)合中降低了它們的性能。
考慮到上文所述，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、緊湊并且基本沒(méi)有間隙的輪胎成型鼓。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種輪胎成型鼓，它的尺寸，特別是膨脹直徑是精確的和可重復(fù)的，并且對(duì)正常磨損引起的變化具有低的敏感性，因此，膨脹直徑在長(zhǎng)的工作壽命中保持穩(wěn)定。
而本發(fā)明的另一個(gè)目的是在達(dá)到上述目的的同時(shí)也提供一種輪胎成型鼓，這種輪胎成型在膨脹時(shí)表現(xiàn)高度的剛性和徑向穩(wěn)定性，使得在預(yù)期外力如滾壓力的影響下不發(fā)生過(guò)度的變形或收縮。
本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠構(gòu)造成各種形式的輪胎成型鼓，它們能夠生產(chǎn)13英寸或現(xiàn)小的輪胎胎殼，而不犧牲上述目的中任何一個(gè)目的所具有的性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，上述各目的通過(guò)提供一種輪胎成型鼓而達(dá)到，這種輪胎成型鼓具有一轉(zhuǎn)軸和一同軸套筒，這兩者可以繞同一軸線彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸和套筒分別與一臺(tái)輪胎成型機(jī)相連接，以便從該處接受雙向的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)輸入。轉(zhuǎn)軸的四周被許多滑塊按一定的角度間隔所包圍，這些滑塊相對(duì)轉(zhuǎn)軸來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)動(dòng)固定，但可以做徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由若干個(gè)鉸接的連桿所驅(qū)動(dòng)，其中的一個(gè)連桿被連接到每個(gè)滑塊與套筒之間。連桿將轉(zhuǎn)軸和套筒的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)變換成滑塊的徑向運(yùn)動(dòng)。每個(gè)滑塊聯(lián)接到許多相間的寬和窄成型鼓瓦中的一個(gè)成型鼓瓦上，成型鼓瓦裝有弧形殼板并且按與滑塊布置相同的角度間隔徑向布置在滑塊的外面。
當(dāng)成型鼓一開(kāi)始處于收縮狀態(tài)時(shí)，套筒和轉(zhuǎn)軸在第一角度方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)弧長(zhǎng)將引起連桿驅(qū)動(dòng)滑塊和成型鼓瓦徑向地向外運(yùn)動(dòng)，使成型鼓膨脹。當(dāng)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行時(shí)，這種徑向運(yùn)動(dòng)繼續(xù)下去直至成型鼓瓦上的殼板拼接成一個(gè)基本完整的圓柱體，在這個(gè)圓柱體上，可以對(duì)輪胎胎殼成型。當(dāng)完成了一個(gè)胎殼以后，成型鼓與之相連的輪胎成型機(jī)能夠按相反的第二角度方向相對(duì)于轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，以便徑向地向內(nèi)收縮滑塊和成型鼓瓦。這就充分地使成型鼓收縮，使得可以容易地卸胎。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，在一長(zhǎng)的工作壽命中，成型鼓膨脹直徑穩(wěn)定性由提供至少一個(gè)止動(dòng)元件來(lái)保證，止動(dòng)元件最好為環(huán)形突緣形式，并布置在距轉(zhuǎn)軸縱向軸線一預(yù)定的徑向距離上，所確定的該預(yù)定距離對(duì)應(yīng)于成型鼓的所希望的充分膨脹直徑。每個(gè)成型鼓瓦又與一個(gè)基本剛性的元件連接，例如一個(gè)具有弧形突緣的、徑向延伸的桿，此桿可與止動(dòng)環(huán)相接合，以便確實(shí)地和準(zhǔn)確地將成型鼓的徑向膨脹限制到所希望的充分膨脹直徑。本發(fā)明在設(shè)計(jì)上使止動(dòng)元件和弧形突緣或其他基本剛性的元件相對(duì)表面互相按基本上法向角的方向面接觸，以便使能夠改變成型鼓膨脹直徑的磨損達(dá)到最小。
當(dāng)成型鼓收縮并且套筒和轉(zhuǎn)軸按第一角度方向開(kāi)始相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)以便膨脹成型鼓時(shí)，連桿作用于滑塊所成的角度一開(kāi)始是這樣的，即使得傳給滑塊的力既包括徑向分力也包括非徑向分力。當(dāng)滑塊靠近其充分收縮位置時(shí)，非徑向分力基本上大于所希望的徑向分力。為保證滑塊只在徑向方向上平穩(wěn)地，可預(yù)測(cè)地和可重復(fù)地運(yùn)動(dòng)，必須有效地承受非徑向分力。當(dāng)滑塊徑向伸出時(shí)，相對(duì)于徑向分力的大小而言，非徑向分力的大小逐漸減小。因此，隨著滑塊的伸出，非徑向分力逐漸容易承受。本發(fā)明的一個(gè)重要方面是提供一種輪胎成型鼓，其中當(dāng)相對(duì)于徑向分力來(lái)說(shuō)非徑向力分量的大小達(dá)到最大值時(shí)，能夠最有效地承受非徑向力分量。
在一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的這方面的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)滑塊上帶有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的徑向布置的滑軌，此滑軌從滑塊的每個(gè)縱向端部向外凸出。滑軌裝在具有相應(yīng)的尺寸和形狀、構(gòu)成滑道的徑向槽中，徑向槽處于一對(duì)不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到轉(zhuǎn)軸上、彼此間隔的盤(pán)上。當(dāng)滑塊處于其徑向收縮位置時(shí)，滑軌在滑道中最大限度地接合。當(dāng)連桿徑向地向外驅(qū)動(dòng)滑塊時(shí)，與作用在滑塊上非徑向力的相對(duì)大小的減少相一致，滑軌從滑道的端部逐漸伸出，從而減小了它們與滑道的接合長(zhǎng)度。因此，加工有滑道的盤(pán)不必超過(guò)滑塊所移動(dòng)的全部徑向距離。由此而帶來(lái)的材料的節(jié)省使成型鼓的重量較輕并且造價(jià)較低。
本發(fā)明的輪胎成型鼓的其他重要方面涉及到成型鼓瓦和滑塊彼此連接的方式。最好為彈簧的加力裝置壓縮地放在滑塊和成型鼓瓦之間，起到使成型鼓瓦徑向地向外離開(kāi)滑塊的作用。在滑塊徑向地向外移動(dòng)使成型鼓膨脹的過(guò)程中，當(dāng)達(dá)到所希望的成型鼓的膨脹直徑時(shí)，與每個(gè)成型鼓瓦連接的基本剛性元件上的弧形突緣準(zhǔn)確地與止動(dòng)元件徑向接合。然而，當(dāng)剛開(kāi)始接合時(shí)，滑塊尚未到達(dá)連桿所能推到的最大徑向伸出位置。盡管成型鼓瓦受到了止動(dòng)元件的約束而不能進(jìn)一步徑向地向外移動(dòng)，但滑塊本身繼續(xù)向外移動(dòng)一段額外的距離，這段距離由彈簧的進(jìn)一步壓縮而得到補(bǔ)償。這一壓縮使彈簧將弧形突緣更緊密地與止動(dòng)圈接合，因此在其膨脹狀態(tài)下增加了成型鼓的徑向剛性。
成型鼓的徑向剛性可以通過(guò)連桿作用而進(jìn)一步增大。當(dāng)成型鼓到達(dá)其最終的膨脹狀態(tài)時(shí)，與套筒連接的連桿的樞軸軸線可以移動(dòng)一個(gè)通過(guò)徑向中心的角度增量。這樣，連桿就起到了許多過(guò)心肘桿元件的作用，大大地增加了成型鼓的剛性以及增加了成型鼓徑向抗壓縮的穩(wěn)定性。
當(dāng)經(jīng)過(guò)上述角度增量時(shí)，滑塊徑向地收縮一小段距離。這就使彈簧略微放松，但仍能起到徑向向外推壓成型鼓瓦的作用，同時(shí)通過(guò)止動(dòng)圈將成型鼓瓦保持在準(zhǔn)確的徑向距離上，這個(gè)徑向距離確定了所希望的成型鼓的充分膨脹直徑。在本發(fā)明中，當(dāng)成型鼓處于膨脹狀態(tài)時(shí)，由彈簧或其他加力裝置所作用的徑向向外的力以及作用在成型鼓上的任何離心力足以克服預(yù)計(jì)的所施加的外力例如滾壓力，而不會(huì)使成型鼓壓縮或產(chǎn)生大的徑向變形。
而本發(fā)明的另一個(gè)方面是使用了細(xì)長(zhǎng)的元件例如銷(xiāo)，以便當(dāng)收縮成型鼓時(shí)徑向地收縮成型鼓瓦。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，具有細(xì)長(zhǎng)銷(xiāo)體的帶頭的銷(xiāo)沿徑向方向固定在每個(gè)成型鼓瓦上。銷(xiāo)體可滑動(dòng)地穿過(guò)上述滑塊以及穿過(guò)作為加力裝置的彈簧的中心。當(dāng)成型鼓收縮時(shí)，連桿使滑塊開(kāi)始徑向收縮。當(dāng)滑塊沿銷(xiāo)體徑向向內(nèi)滑過(guò)一段距離時(shí)，由于彈簧伸長(zhǎng)，彈簧將成型鼓瓦仍保持在其膨脹位置，直到滑塊與銷(xiāo)頭接合。此時(shí)，滑塊的進(jìn)一步的徑向收縮徑向向內(nèi)地拉動(dòng)銷(xiāo)和與銷(xiāo)連接的成型鼓瓦，直到轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)元件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)由可靠的機(jī)械止動(dòng)裝置所停止。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，止動(dòng)裝置最好由具有成角度的面的剛性扇形元件構(gòu)成，為降低磨損，成角度的面以基本法向角的方向彼此接觸。
為使結(jié)構(gòu)緊湊，本發(fā)明的另一方面是驅(qū)動(dòng)滑塊的連桿具有基本S形的桿體并且以這樣一種取向與套筒連接，即當(dāng)成型鼓收縮時(shí)相鄰連桿的桿體部分互相徑向嵌套。
而根據(jù)本發(fā)明的另一方面，與窄成型鼓瓦連接的銷(xiāo)或其他細(xì)長(zhǎng)元件比與寬成型鼓瓦連接的銷(xiāo)短。當(dāng)成型鼓從其膨脹狀態(tài)向收縮狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，在與寬成型鼓瓦連接的滑塊和較長(zhǎng)銷(xiāo)的銷(xiāo)頭接合之前，與窄成型鼓瓦相連的滑塊就和較短銷(xiāo)的銷(xiāo)頭結(jié)合。這樣就使窄成型鼓瓦的收縮在寬成型鼓瓦收縮之前進(jìn)行，并且當(dāng)成型鼓完全收縮時(shí)，使得窄成型鼓瓦比寬成型鼓瓦徑向收縮的距離更大。因而，避免了相鄰成型鼓瓦彼此卡住的可能性。
本發(fā)明的這些和其他方面以及優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)通過(guò)閱讀本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的下列詳細(xì)文字描述并結(jié)合參考在下面簡(jiǎn)單描述的附圖將會(huì)更清楚。圖中相同參考數(shù)字表示相同的元件。


圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的輪胎成型鼓優(yōu)選實(shí)施例的部分剖分和部分分解透視圖；圖2是圖1中輪胎成型鼓的側(cè)面剖視圖，表示了沿圖3中線2-2剖分的膨脹狀態(tài)；圖3是圖1中輪胎成型鼓的端面示意圖，其中水平中心線之上的圖形部分表示了成型鼓的膨脹狀態(tài)，而水平中心線以下的圖形部分表示了成型鼓的收縮狀態(tài)；圖4A是圖1中成型鼓若干零件的內(nèi)部端面示意圖，表示了當(dāng)成型鼓處于其膨脹狀態(tài)時(shí)這些零件的位置；圖4B是與圖4A相似的示意圖，表示了當(dāng)成型鼓處于其收縮狀態(tài)時(shí)相應(yīng)零件的位置。
圖1至3表示了根據(jù)本發(fā)明原理制造的一種可膨脹和可收縮的輪胎成型鼓10的優(yōu)選實(shí)施例。在如圖所示的膨脹狀態(tài)中，成型鼓10確定了一個(gè)基本完整的外輪胎成型表面11，表面11具有一個(gè)所希望的充分膨脹直徑D。表面11由許多長(zhǎng)度方向可拼接的外弧形殼板13構(gòu)成。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，共有8塊這種殼板13，其中的4塊殼板(圖中用13W表示)具有相對(duì)寬的弧長(zhǎng)，而另外4塊殼板(圖中用13N表示)具有較窄的弧長(zhǎng)。殼板13W和13N彼此相間地布置，并具有成形的內(nèi)端17和外端18。殼板13可靠地并可拆地安裝在8塊徑向可移動(dòng)的成型鼓瓦14上，其中4個(gè)(圖中用14W表示)較寬并安裝寬殼板13W，而另外4個(gè)(用14N表示)較窄并安裝窄殼板13N。為了安裝到成型鼓瓦14W和14N上，每個(gè)殼板13W和13N的下側(cè)最好有一個(gè)或多個(gè)縱向槽21，槽21的斷面形狀與螺栓23的螺栓頭22相對(duì)應(yīng)，螺栓23徑向地穿過(guò)成型鼓瓦14并由防松螺母24緊固，防松螺母24擰緊可以使殼板13W和13N可靠地固定到它們相應(yīng)的成型鼓瓦14W和14N上。
為了適應(yīng)制造不同寬度的輪胎胎殼，殼板13W和13N最好具有可更換的間隔板28，間隔板28可以根據(jù)不同的寬度W成套供應(yīng)。殼板13W和13N可以由1040熱軋鋼板適當(dāng)?shù)刂谱鳎⑶页尚蔚亩瞬?7和18進(jìn)行淬火處理使其硬度達(dá)到HRC45左右，以便增加使用壽命。
安裝有殼板13W和13N的成型鼓瓦14W和14N有一對(duì)徑向地向內(nèi)伸出的支桿30。每個(gè)支桿30基本上是剛性的并帶有一個(gè)突緣31，突緣31上有一弧形表面32，起到將要描述的一個(gè)重要作用。成型鼓瓦14W和14N以及其支桿30可以由無(wú)碳退火球墨鑄鐵適當(dāng)?shù)卣w制造，或由其他反復(fù)沖擊載荷下抗脆性斷裂的剛性材料制造。
成型鼓10的中央部分包括一個(gè)具有縱向軸線37的空心轉(zhuǎn)軸36，成型鼓10在輪胎成型機(jī)(未示出)的驅(qū)動(dòng)下可繞軸線37轉(zhuǎn)動(dòng)。在使用時(shí)，成型鼓10與輪胎成型機(jī)相連。轉(zhuǎn)軸36也有一對(duì)相同的、徑向伸出扇形突緣40和41，它們和轉(zhuǎn)軸36的內(nèi)側(cè)端形成整體，即和通常最靠近上述輪胎成型機(jī)的轉(zhuǎn)軸36的端部形成整體。每個(gè)突緣40，41都有一對(duì)平的、成一定角度的面43，后面將對(duì)面43的作用做筒短的解釋。
轉(zhuǎn)軸36的中間部分被一個(gè)連續(xù)的驅(qū)動(dòng)套筒45所包圍，套筒45與軸線37同軸地安裝在相應(yīng)的套筒軸承46和47上，以便相對(duì)于轉(zhuǎn)軸36轉(zhuǎn)動(dòng)。成型鼓10在使用時(shí)所連接的輪胎成型機(jī)在轉(zhuǎn)軸36相對(duì)聯(lián)軸套49轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠使轉(zhuǎn)軸36和套筒45產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。聯(lián)軸套49通過(guò)一對(duì)相同的、“U”型的扭矩傳遞元件51和52與套筒45可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接，元件51和52上具有扇形的徑向支55和56。每個(gè)支臂55通過(guò)螺釘57與聯(lián)軸套49連接，并通過(guò)螺釘58與套筒45相連。
轉(zhuǎn)軸36和套筒45在結(jié)構(gòu)上受到一定約束，使得它們只能在預(yù)定角度的弧長(zhǎng)59的范圍內(nèi)彼此相對(duì)地自由轉(zhuǎn)動(dòng)。為了容易做到這一點(diǎn)，扇形的扭矩傳遞元件51和52相對(duì)于轉(zhuǎn)軸36的扇形突緣41和42的角度尺寸進(jìn)行加工，使得360°減去元件51，52和突緣41，42的角度尺寸之和的差等于預(yù)先確定的自由轉(zhuǎn)動(dòng)弧長(zhǎng)的59的角度尺寸。在此優(yōu)選實(shí)施例中，弧長(zhǎng)59所對(duì)的角度為62°40’。
扭矩傳遞元件51和52的徑向支臂55和56有一對(duì)彼此相對(duì)的、分開(kāi)一定角度的平面60，平面60位于與突緣41和42的成角度的面43縱向?qū)R的位置，使得成角度的平面43和60以基本法線方向面對(duì)面接觸形式彼此接合，以便當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和驅(qū)動(dòng)套筒21相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)到位于弧長(zhǎng)59的兩個(gè)極端處的相對(duì)的第一和第二角位置61和62時(shí)可靠地和剛性地防止了在一給定方向上任何進(jìn)一步的轉(zhuǎn)動(dòng)。
套筒45以一種將要進(jìn)一步解釋的方式與許多徑向可往復(fù)移動(dòng)的滑塊64連接，滑塊64繞轉(zhuǎn)軸36的四周以均勻的角分布間隔布置。每個(gè)滑塊64以相對(duì)于縱軸線37轉(zhuǎn)動(dòng)固定和徑向可往復(fù)移動(dòng)的方式安裝。每個(gè)滑塊64在其多個(gè)縱向端上有一個(gè)突出的徑向滑軌66。這些滑軌66可滑動(dòng)地裝在徑向的內(nèi)凹的滑道68中，滑道68以45°的間隔加工在內(nèi)盤(pán)71和外盤(pán)72的內(nèi)側(cè)面，每個(gè)滑軌66以一種轉(zhuǎn)動(dòng)固定的方式安裝到轉(zhuǎn)軸36上?；?6和滑道68起到一個(gè)重要作用，即允許滑塊64徑向移動(dòng)，同時(shí)承受作用在滑塊64上的非徑向力。由于滑道68不必沿滑塊64的全部滑程與滑軌66充分接合，盤(pán)71和72具有基本小于充分膨脹直徑D的直徑。由ASTM A513管材或其他合適的材料制造的間隔環(huán)73安裝在轉(zhuǎn)軸36上，用于將盤(pán)72與套筒45分開(kāi)。
內(nèi)盤(pán)71有一對(duì)角相對(duì)弧形槽74，通過(guò)此弧形槽74，可驅(qū)動(dòng)套筒45轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩傳遞元件51和52可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)、外盤(pán)71和72也有益地具有8個(gè)等角度間隔的徑向孔，每個(gè)徑向孔可滑動(dòng)地裝有16個(gè)徑向銷(xiāo)76中的一個(gè)，這些徑向銷(xiāo)76用于改善成型鼓10的橫向穩(wěn)定性，以便在輪胎成型操作過(guò)程中承受所施加的胎緣定形力。銷(xiāo)76有帶臺(tái)階的端部77，其上有環(huán)形槽(未示出)，以便容易地使用它們與成型鼓瓦14W和14N連接。帶臺(tái)階的端部裝在成型鼓瓦14W和14N上的內(nèi)凹階梯孔中并由裝在槽中的彈簧卡圈79固定。為了在成型鼓10收縮時(shí)使窄的成型鼓瓦14N比寬的成型鼓瓦14W更向內(nèi)收縮，固定到窄的成型鼓瓦14N上的鎖的76比固定到寬的成型鼓瓦14W上的銷(xiāo)稍短。
盤(pán)71和72的外側(cè)面有環(huán)形座81和82，一對(duì)止動(dòng)圈85，86中一個(gè)止動(dòng)圈的端部通過(guò)許多螺釘87被可靠地固定到環(huán)形座81和82中。每個(gè)止動(dòng)圈85和86都有一個(gè)圓形轂88，轂88的最外周縱向地向內(nèi)突出，以便形成環(huán)形表面89。環(huán)形表面89與縱軸線37同軸，并處在一個(gè)預(yù)定的徑向距離R上，從該處確定了成型鼓10的所希望的充分膨脹直徑D。
成型鼓瓦14W和14N的準(zhǔn)確和可重復(fù)的徑向定位以及它們不會(huì)被卡住的收縮通過(guò)這樣一種方式，即將成型鼓瓦14W和14N與徑向可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑塊64連接而容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，加力裝置例如汽缸或硬彈簧91被用于施加一個(gè)分離力，迫使每個(gè)成型鼓瓦14W和14N與其相應(yīng)的滑塊64徑向分離。為此，在此優(yōu)選的實(shí)施例中有4個(gè)獨(dú)立的、布置在相應(yīng)彈簧座92中的彈簧91，其中彈簧座92加工在每個(gè)滑塊64的徑向外表面上。當(dāng)成型鼓10處于膨脹狀態(tài)時(shí)，彈簧91徑向地向外推動(dòng)成型鼓瓦14W和14N，使剛性桿30的弧形表面32與每個(gè)止動(dòng)圈84和85的環(huán)形表面89在預(yù)定的徑向距離R上保持穩(wěn)定接觸，這樣便準(zhǔn)確地確定了所希望的膨脹直徑D。彈簧91所施加的力以及作用在成型鼓10上的任何離心力在成型鼓10膨脹以后應(yīng)足以將成型鼓10保持在其膨脹狀態(tài)，盡管作用有所期望的外力，例如在滾壓操作中所遇到的那些外力。
為了將轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)變換成滑塊64的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)滑塊64通過(guò)8個(gè)連桿95中的一個(gè)與套筒45連接。每個(gè)連桿95具有基本為S形的桿體，桿體具有一個(gè)徑向近端96和一個(gè)徑向遠(yuǎn)端97。每個(gè)連桿95的近端96在8個(gè)等角度間隔的位置中的一個(gè)位置上通過(guò)銷(xiāo)99與套筒45鉸接，其中銷(xiāo)99確定了近樞軸軸線100。近樞軸軸線100與軸線37基本平行，并且隨轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可繞軸線37轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸36和套筒45在它們預(yù)定的弧長(zhǎng)59上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)連桿95的遠(yuǎn)端97通過(guò)第二個(gè)銷(xiāo)102與滑塊64中相應(yīng)的滑塊鉸接，銷(xiāo)102沿遠(yuǎn)樞軸線103取向，遠(yuǎn)樞軸線103也基本與軸線37平行。由于每個(gè)滑塊64受到加工在盤(pán)71和72上的滑道68的約束，使滑塊只徑向地向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)樞軸線103也只能作這種雙向的徑向運(yùn)動(dòng)。具有這種布置時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套45在弧長(zhǎng)59的兩個(gè)極端處的第一和第二角位置61和62之間作雙向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊64可自由地徑向向內(nèi)和向外通過(guò)預(yù)定長(zhǎng)度的行程。
每個(gè)滑塊64上加工有4個(gè)通孔105，通孔105一般徑向地穿過(guò)裝有彈簧91的每個(gè)彈簧座92。每個(gè)通孔105插入一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的收縮元件，例如銷(xiāo)106，銷(xiāo)106有一個(gè)固定長(zhǎng)度的銷(xiāo)體107，滑塊64可以沿銷(xiāo)體107徑向滑動(dòng)。每個(gè)收縮銷(xiāo)106有一個(gè)銷(xiāo)頭108或其他合適的、可與滑塊64接合的表面，以便限止由于彈簧91的作用而在滑塊64和每個(gè)成型鼓瓦14W和14N之間可能出現(xiàn)的最大徑向間隙。
為了在收縮成型鼓10時(shí)使窄成型鼓瓦14N的收縮在時(shí)間上先于寬成型鼓瓦14W的收縮，與窄成型鼓瓦14N相連的收縮銷(xiāo)106的銷(xiāo)體107S在長(zhǎng)度上比與成型鼓瓦14W相連的收縮銷(xiāo)體107短。銷(xiāo)體107和107S的長(zhǎng)度差確定的當(dāng)成型鼓10在膨脹和收縮狀態(tài)之間變換時(shí)足以防止相鄰?fù)?4W和14N或其上所安裝的殼板13W和13N之間相互干涉。在組裝成型鼓10時(shí)，所有處于滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的表面都應(yīng)有潤(rùn)滑劑涂層，例如含鉬潤(rùn)滑脂，以便減小摩擦力并避免磨損。
在對(duì)成型鼓的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)描述以后，下面參照?qǐng)D4A和4B描述成型鼓的操作。
在操作中，假設(shè)成型鼓10一開(kāi)始處于如圖4A和圖3的下部所示的收縮狀態(tài)。在收縮狀態(tài)中，聯(lián)軸套49已經(jīng)事先相對(duì)于轉(zhuǎn)軸36作了轉(zhuǎn)動(dòng)，按第二角度方向113將套筒45充分轉(zhuǎn)到處于預(yù)定弧長(zhǎng)59一端的第一角度位置61。在第一角度位置61上，每個(gè)扭矩傳遞元件51和52的一個(gè)平面60與固定在轉(zhuǎn)軸36上的突緣40和41的相對(duì)的平面43沿基本法角方向面接觸。這就可靠地和剛性防止了在第二角度方向113上套筒45和轉(zhuǎn)軸36的任何進(jìn)一步的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)避免了可能擴(kuò)大弧長(zhǎng)59的滑動(dòng)磨損。在收縮狀態(tài)中，每個(gè)滑塊64處于充分徑向收縮的位置，每個(gè)位置距轉(zhuǎn)軸36的縱軸線37的距離相同，并且為了最有效地承受連桿95傳遞給滑塊64的力的非徑向分力，滑軌66與其相應(yīng)的滑道68以最大長(zhǎng)度接合。由于這樣的事實(shí)，即將滑塊64與窄成型鼓瓦14N連接的銷(xiāo)107S比將相間的滑塊64與較寬的成型鼓瓦14W連接的銷(xiāo)短一個(gè)預(yù)定的距離，窄成型鼓瓦14N比寬成型鼓瓦14W位于更徑向向內(nèi)收縮的位置。盡管圖中沒(méi)有示出，當(dāng)成型鼓10收縮時(shí)，從每個(gè)成型鼓瓦14W伸出的剛性桿30的弧形表面32和每個(gè)止動(dòng)圈84、85的同軸環(huán)形表面89之間存在徑向間隙。由于連接到窄成型鼓瓦14N上的銷(xiāo)107S的銷(xiāo)體較短，止動(dòng)圈84、85的表面和弧形表面89之間的與窄成型鼓瓦14N有關(guān)的徑向間隙比相應(yīng)的、與寬成型鼓瓦14W有關(guān)的間隙略寬。
當(dāng)在成型鼓10的外表面11上制造的輪胎胎殼移走以后，成型鼓10可轉(zhuǎn)動(dòng)地與之連接的輪胎成型機(jī)沿第一角度方向112，通過(guò)弧長(zhǎng)59向第二角度位置62驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸套49。在圖4A和4B中，角度方向112和113根據(jù)任意選擇的、相對(duì)轉(zhuǎn)軸36固定的參照系用箭頭表示。當(dāng)沿方向112開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭矩傳遞元件52離開(kāi)扇形突緣41轉(zhuǎn)向相對(duì)的扇形突緣40，同時(shí)扭矩傳遞元件51離開(kāi)突緣40轉(zhuǎn)向突緣41。與此同時(shí)，每個(gè)連桿95的近樞軸軸線100開(kāi)始繞軸線37轉(zhuǎn)動(dòng)。由于連桿95是基本剛性的，在遠(yuǎn)樞軸軸線103處與滑塊64連接的銷(xiāo)102將力從連桿95傳遞到滑塊64，以便徑向地向外推動(dòng)滑塊64。
由于轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿95作用在滑塊64上的力包括一個(gè)所希望的徑向分力，但也通常包括一個(gè)非徑向分力。當(dāng)作用于滑塊64的推力的角度相對(duì)于徑向方向?yàn)樽畲髸r(shí)，非徑向分力相對(duì)于徑向分力達(dá)到最大值。當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套筒45處于第一角度位置61時(shí)，這種情況出現(xiàn)。為避免成型鼓10的變形，通過(guò)滑軌66和滑道68之間的接合來(lái)有效地承受非徑向分力。隨著滑塊64的徑向伸出，當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)接近第二角位置62時(shí)，連桿95所作用的力的非徑向分力逐漸減小。隨著非徑向分力的減小，當(dāng)滑軸66從盤(pán)71和72的圓周不斷伸出時(shí)，滑軌66和滑道68之間的接合長(zhǎng)度減小。
在滑塊64的影響下，成型鼓瓦14N和14W以及它們的外殼板13N和13W也徑向地向外移動(dòng)，直到達(dá)到所希望的膨脹直徑D，在此直徑下，相鄰的殼板13W和13N拼接成一個(gè)基本完整的圓柱表面11。此時(shí)，剛性桿30上突緣31的弧形表面32和止動(dòng)圈84、85的同軸環(huán)形表面面接合。這種接合阻止了殼板13W和13N的進(jìn)一步徑向向外移動(dòng)，使它們剛性地和準(zhǔn)確地停止在距軸線37的徑向距離為R的位置，從而確定了所希望的充分膨脹直徑D。此外，表面32以基本法線角方向與止動(dòng)圈84和85接合，使得能夠改變成型鼓10的膨脹直徑的以及能夠在相鄰殼板13W和13N之間產(chǎn)生間隙的滑動(dòng)磨損可以避免。由于與寬成型鼓瓦14W連接的銷(xiāo)106的銷(xiāo)體107較長(zhǎng)，和與窄成型鼓瓦14N連接的銷(xiāo)106的較短銷(xiāo)體107S相比，可以知道寬成型鼓瓦14W達(dá)到其向外移動(dòng)的整個(gè)長(zhǎng)度比窄成型鼓瓦14N要快。
在止動(dòng)圈84和85與每個(gè)面32接合以后，轉(zhuǎn)軸36和套筒45在第一角度方向112上的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和滑塊64的進(jìn)一步徑向伸出都繼續(xù)進(jìn)行，進(jìn)一步壓縮了滑塊64和成型鼓瓦14W和14N之音質(zhì)彈簧91。這就促使表面32與止動(dòng)圈84和85的環(huán)形表面89越來(lái)越緊地牢固接合，因而增加了成型鼓10的徑向剛度。轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在經(jīng)過(guò)了弧長(zhǎng)59上的一個(gè)中間角位置115以后繼續(xù)進(jìn)行，在中間角位置115處，每個(gè)連桿95的近樞軸軸線100與其各自的遠(yuǎn)樞軸軸線103在徑向上成一直線。在這個(gè)中間角位置115處，滑塊64到達(dá)其最大徑向伸出位置，并且彈簧91達(dá)到其最大壓縮位置。當(dāng)在第二角度位置62處被可靠地和剛性地阻止轉(zhuǎn)動(dòng)以前，轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在第一角度方向112上進(jìn)一步繼續(xù)一個(gè)角度增量α?？煽康睾蛣傂缘刈柚股鲜龅南鄬?duì)轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)扭矩傳遞元件52的成角度的面60與轉(zhuǎn)軸36上扇形突緣40的面43法線方向面對(duì)面接觸以及通過(guò)扭矩傳遞元件51的成角度的面60與突緣41的對(duì)應(yīng)成角度的面43按與上述相同的方式接觸而實(shí)現(xiàn)的。由于角度增量α是沿著第一角度方向112的，因此滑塊64從其充分伸出位置縮回一個(gè)小的距離，引起彈簧91略微放松。然而，當(dāng)成形鼓10處于這種狀態(tài)時(shí)，彈簧91所作用的膨脹力以及作用于成型鼓10上的任何離心力仍然足以阻擋成型鼓10上任何大的徑向變形，這種變形可由所期望的外力的作用而引起，例如在滾壓過(guò)程中成型鼓10所遇到的外力。近樞軸軸線100越過(guò)角度增量α的移動(dòng)也使連桿95起到偏心肘桿的作用，使成型鼓10大大地剛性化和穩(wěn)定化，這種方法遠(yuǎn)不止補(bǔ)償了彈簧91的略微放松。在第二角度位置62上，成型鼓10可被認(rèn)為處于其膨脹狀態(tài)。
當(dāng)在充分膨脹狀態(tài)時(shí)，可以在成型鼓10的外表面11上加工輪胎胎殼。在加工胎殼的過(guò)程中，成型鼓10可以整體繞軸線37轉(zhuǎn)動(dòng)。為此，成型鼓10與之相連的輪胎成型機(jī)使轉(zhuǎn)軸36和聯(lián)軸套49同步轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)加工完成輪胎胎殼時(shí)，通過(guò)使成型鼓10處于收縮狀態(tài)可以容易的卸胎。成型鼓10的收縮狀態(tài)可通過(guò)下述方法實(shí)現(xiàn)，即使轉(zhuǎn)軸36和聯(lián)軸套49的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)反向，以便在第二角度方向113上驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸和套筒，直到再次到達(dá)第一角度位置61。在這個(gè)過(guò)程中，除了幾個(gè)應(yīng)注意的要點(diǎn)外，成型鼓10的操作基本上與已描述的相反。
當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套筒45在第二角度方向113上轉(zhuǎn)過(guò)角度增量α?xí)r，殼板13W和13N并不膨脹而超過(guò)所希望的直徑D，殼板13W和13N由止動(dòng)圈84和85保持在所希望的直徑D上。而轉(zhuǎn)過(guò)這一角度增量時(shí)所出現(xiàn)的滑塊64的向外徑向移動(dòng)由彈簧91補(bǔ)償。這就避免了在成型鼓10向其收縮狀態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，使輪胎胎殼出現(xiàn)甚至在輕微拉伸的可能性。
當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套筒45在第二角度方向113上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)越過(guò)中間角度位置115而繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，彈簧91放松，并且滑塊64徑向地向內(nèi)收縮，而且并不引起成型鼓瓦14N和14W或殼板13N和13W中任何一個(gè)的收縮，直到滑塊64碰到具有較短銷(xiāo)體107S的銷(xiāo)106的銷(xiāo)頭108。當(dāng)彈簧91達(dá)到其最大長(zhǎng)度時(shí)，彈簧91仍然保持足夠的預(yù)壓力是很重要的，使得收縮銷(xiāo)106的銷(xiāo)頭108與滑塊64維持可靠的接觸，以使避免由于成型鼓10的定時(shí)順序的破壞而引起的卡死現(xiàn)象出現(xiàn)的，否則的話這種情況可能出現(xiàn)。
由于與窄成型鼓瓦14N相連的銷(xiāo)106具有比與寬成型鼓14W相連的銷(xiāo)107更短的銷(xiāo)體107S，在滑塊64碰到與寬成型瓦14W相連的銷(xiāo)107的銷(xiāo)頭108之前，滑塊64先碰到銷(xiāo)106的銷(xiāo)頭108。因此窄成型鼓瓦14N在寬成型瓦14W之前收縮，并且收縮的徑向距離更大。
當(dāng)外殼板13W和13N隨滑塊64的徑向收縮繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，連桿95的S形桿以及它們?cè)谔淄?5上一致的取向使得相鄰連桿95的徑向偏置部分可以按圖3中下部所示方式彼此徑向地嵌套在一起。當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)向著第一角度位置61進(jìn)行時(shí)，作用在滑塊64上的非徑向分力的相對(duì)大小趨向增加。然而這種力的增加通過(guò)增大滑軌66在滑道68中的接合來(lái)承受，以便避免由這些非徑向分力造成的成型鼓10的變形。當(dāng)轉(zhuǎn)軸36和套筒45的相對(duì)運(yùn)動(dòng)到達(dá)第一角度位置61時(shí)，突緣41和40的成角度的面43分別與扭矩傳遞元件51和52的相應(yīng)的成角度的面60接合，以便在第二方向113上可靠地和剛性地阻止轉(zhuǎn)軸36和套筒45進(jìn)一步的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。為降低磨損，這種接合以成角度的面43和60基本沿法線方向面對(duì)面的接觸形式出現(xiàn)。一到達(dá)第一角度位置61，成型鼓10就再次處于上面所描述的收縮狀態(tài)，因此輪胎胎殼可以容易地從成型鼓10上卸下。
盡管上面的構(gòu)成了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該知道本發(fā)明并不限于這個(gè)實(shí)施例。根據(jù)本說(shuō)明，對(duì)于在此領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)各種可能的實(shí)施例將變得很清楚。因此，應(yīng)認(rèn)識(shí)到可以對(duì)本發(fā)明多種變化，包括但不局限于對(duì)成型鼓瓦數(shù)量的改變，材料的改變以及各種零件的形狀和布置的改變，而不背離本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求書(shū)以及全部的有關(guān)法律文件所特別指出并明確提出權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種輪胎成型鼓，包括(a)一個(gè)具有周邊和縱向軸線的轉(zhuǎn)軸；(b)一個(gè)與上述轉(zhuǎn)軸同軸的套筒，上述套筒和上述轉(zhuǎn)軸在第一和第二角度位置之間彼此相對(duì)的可轉(zhuǎn)動(dòng)，上述的第一和第二角度位置在第一角度方向和相反的第二角度方向上確定了一個(gè)預(yù)定的弧長(zhǎng)；(c)許多滑塊，上述滑塊以相互角度間隔圍繞上述轉(zhuǎn)軸的上述周邊布置，每個(gè)上述滑塊相對(duì)于上述轉(zhuǎn)軸以轉(zhuǎn)動(dòng)固定而徑向可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式安裝；(d)許多連桿，每個(gè)上述連桿鉸接在上述套筒和一個(gè)不同的上述滑塊之間，以便當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒分別在上述第一角度方向和上述第二角度方向上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)促使上述滑塊相對(duì)于上述縱向軸線向外和向內(nèi)徑向移動(dòng)；以及(e)許多相間的寬的和窄的成型鼓瓦，每個(gè)上述成型鼓瓦與一個(gè)上述滑塊連接，當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒元件在上述第一角度方向上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用于徑向地向外移動(dòng)上述成型鼓瓦到彼此接近的位置，以便使上述成型鼓膨脹并形成一個(gè)基本連續(xù)的成型鼓表面，在此表面上可以加工輪胎胎殼，當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒在上述第二角度方向上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用于徑向地向內(nèi)移動(dòng)上述成型鼓瓦，以便使上述成型鼓收縮，從而容易卸下上述輪胎胎殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎成型鼓，其特征在于還包括徑向滑動(dòng)裝置，上述徑向滑動(dòng)裝置至少部分地裝在每個(gè)上述滑塊上和至少部分地裝在相對(duì)上述轉(zhuǎn)軸動(dòng)固定的一個(gè)元件上，用于防止上述滑塊的非徑向運(yùn)動(dòng)，這種非徑向運(yùn)動(dòng)是當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由上述連桿傳遞給上述滑塊的力所引起的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的輪胎成型鼓，其特征在于上述滑動(dòng)裝置由彼此可接合的凸和凹元件組成，在上述滑塊的徑向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)上述連桿作用在上述滑塊上的力的非徑向分力達(dá)到最大時(shí)，上述凸和凹元件彼此以基本最大長(zhǎng)度接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎成型鼓，其特征在于每個(gè)上述連桿由一個(gè)基本為S形的桿體組成，上述連桿與上述套筒以這樣一種布置方向連接，使得當(dāng)上述成型鼓基本收縮時(shí)每個(gè)上述連桿的上述桿體部分與每個(gè)角度方向相鄰的連桿的桿體部分徑向地嵌套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎成型鼓，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)與上述轉(zhuǎn)軸連接的并且位于距上述軸線一個(gè)預(yù)定的徑向距離的止動(dòng)元件，以及一個(gè)與至少一個(gè)上述成型鼓瓦相連的基本剛性元件，上述基本剛性元件具有與上述止動(dòng)元件可接合的表面，以便將上述成型鼓瓦的上述向外徑向移動(dòng)限制到距上述縱向軸線一個(gè)預(yù)定的徑向距離上，上述預(yù)定的徑向距離對(duì)應(yīng)著所希望的、上述成型鼓的充分膨脹直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的輪胎成型機(jī)，其特征在于上述表面和上述止動(dòng)元件以基本法向角的方向彼此面接合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的輪胎成型鼓，其特征在于進(jìn)一步包括作用在每個(gè)上述成型鼓瓦和與之相連的上述滑塊之間的加力裝置，當(dāng)上述滑塊徑向地向外移動(dòng)使上述成型鼓膨脹時(shí)，用于迫使上述基本剛性元件與上述止動(dòng)元件進(jìn)入接合，在上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒沿上述第一角度方向充分相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)過(guò)上述預(yù)定的弧長(zhǎng)以后，上述加力裝置用于施加一個(gè)力，此力與作用在成型鼓上的任何離心力結(jié)合足以克服成型鼓使用中所預(yù)計(jì)的施加到成型鼓上的外力，使得當(dāng)上述預(yù)計(jì)的外力施加時(shí)成型鼓保持充分膨脹狀態(tài)而沒(méi)有大的徑向變形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的輪胎成型鼓，其特征在于上述連桿與上述套筒鉸接在和上述縱軸線基本平行的近樞軸軸線處，當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述近樞軸軸線在相應(yīng)的第一和第二角度位置這間可繞上述縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，上述第一和第二角度位置位于上述弧長(zhǎng)的相對(duì)兩端，每個(gè)上述連桿與相應(yīng)的一個(gè)上述滑塊連接在和上述縱軸線基本平行的遠(yuǎn)樞軸軸線處，當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述可轉(zhuǎn)動(dòng)元件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述遠(yuǎn)樞軸軸線可隨上述滑塊徑向移動(dòng)，并且當(dāng)上述轉(zhuǎn)軸和上述可轉(zhuǎn)動(dòng)元件沿上述第一角度方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)以便使上述成型鼓膨脹時(shí)，隨著上述套筒和上述轉(zhuǎn)軸從上述第一角度位置相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)中間角度位置，上述滑塊由上述連桿驅(qū)動(dòng)從一個(gè)收縮位置徑向地向外移動(dòng)到充分伸出位置，在上述中間角度位置上，近和遠(yuǎn)樞軸軸線中心彼此在徑向上處于同一直線，以及當(dāng)上述套筒相對(duì)于上述轉(zhuǎn)軸從上述中間角度位置轉(zhuǎn)動(dòng)到上述第二角度位置時(shí)，隨著上述近樞軸軸線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)越過(guò)上述徑向中心的角度增量，上述滑塊從上述充分膨脹位置徑向地向內(nèi)移動(dòng)到一個(gè)部分收縮的位置，因此上述連桿能更有效地承受可能作用在上述成型鼓上的外加壓縮力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的輪胎成型鼓，其特征在于上述基本剛性元件與上述止動(dòng)元件接合，以便防止上述成型鼓瓦徑向地向外移動(dòng)超過(guò)上述預(yù)定距離，而當(dāng)上述套筒和上述轉(zhuǎn)軸相對(duì)地轉(zhuǎn)過(guò)位于上述中間角度位置和上述第二角度位置之間的上述弧長(zhǎng)部分時(shí)，上述加力裝置同時(shí)補(bǔ)償了上述滑塊相對(duì)于上述成型鼓瓦的徑向移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎成型鼓瓦，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)相對(duì)于上述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)固定的第一固定元件和一個(gè)相對(duì)于上述套筒轉(zhuǎn)動(dòng)固定的第二元件，上述第一和第二元件彼此可接合，以便阻止上述轉(zhuǎn)軸和上述套筒在上述第一和第二角度位置之間的上述弧長(zhǎng)之外的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的輪胎成型鼓，其特征在于每個(gè)上述第一和第二元件在斷面上為扇形，以便構(gòu)成以基本法線方向面對(duì)面接觸形式彼此可接合的成角度的面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎成型鼓瓦，其特征在于每個(gè)上述成型鼓瓦通過(guò)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的收縮元件與一個(gè)相應(yīng)的上述滑塊連接，當(dāng)上述滑塊徑向地向內(nèi)移過(guò)一個(gè)預(yù)定的徑向接合位置是位時(shí)，上述收縮元件的一個(gè)表面可與上述滑塊接合，以便僅僅當(dāng)上述滑塊的進(jìn)一步向內(nèi)的徑向運(yùn)動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行而經(jīng)過(guò)上述接合位置時(shí)使上述成型鼓瓦朝著收縮位置徑向向內(nèi)收縮。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的輪胎成型鼓，其特征在于上述窄成型鼓瓦上述細(xì)長(zhǎng)的收縮元件中較短的收縮元件連接，而上述寬成型鼓瓦與上述細(xì)長(zhǎng)的收縮元件中相對(duì)較長(zhǎng)的收縮元件連接，以便使上述寬成型鼓瓦的收縮僅在上述窄成型鼓瓦的徑向收縮已經(jīng)進(jìn)行并越過(guò)預(yù)定的間隙點(diǎn)以后才開(kāi)始，從而可避免當(dāng)上述成型鼓收縮時(shí)，成型鼓瓦之間的干涉。
全文摘要
一種輪胎成型鼓包括一個(gè)轉(zhuǎn)軸、與轉(zhuǎn)軸可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的同軸套筒，通過(guò)彈簧與每個(gè)相應(yīng)的成型鼓瓦連接的許多滑塊，許多連桿以及許多相間的寬的和窄的成型鼓瓦。
文檔編號(hào)B29K21/00GK1105630SQ9311438
公開(kāi)日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1993年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月4日
發(fā)明者弗蘭克·R·杰里森, 勞倫斯·E·比爾 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制造公司