用于形成非充氣輪胎的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于形成非充氣輪胎的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及用于形成機(jī)械用非充氣輪胎的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械(如自推進(jìn)或被推動或被拉動車輛)通常包括便于行進(jìn)跨過地形的車輪。這種車輪通常包括保護(hù)車輪的輪輞或輪轂的輪胎，為增加舒適度或保護(hù)乘客或貨物提供緩沖，并經(jīng)由輪胎的胎面提供增強(qiáng)的牽引力。充氣輪胎是這種輪胎的一個(gè)實(shí)例。充氣輪胎包括用于保持加壓空氣的封閉空腔，其中該封閉空腔通過單獨(dú)的環(huán)形管或通過輪胎與輪轂的輪輞之間的密封耦接而形成。借助于加壓空氣，隨著車輪滾動跨過地形，輪胎提供緩沖和減震。
[0003]然而，充氣輪胎可能具有許多可能的缺點(diǎn)。例如，充氣輪胎可能由于刺穿或空氣泄露而放氣，使得它們不適合使用，直到它們被維修或更換。另外，由于單獨(dú)的管或用于提供輪胎與輪輞之間的密封耦接的復(fù)雜配置，充氣輪胎可能相對復(fù)雜。
[0004]除了這些缺點(diǎn)外，充氣輪胎可能具有許多經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)。例如，由于充氣輪胎的相對復(fù)雜的性質(zhì)，制造用于充氣輪胎的設(shè)備可能昂貴得令人望而卻步，需要大量的資本投資。此夕卜，由天然橡膠形成的充氣輪胎可能由于天然橡膠的不一致可用性而易受生產(chǎn)成本的顯著可變性的影響。
[0005]非充氣輪胎(如實(shí)心輪胎或不保持加壓空氣的輪胎)可以提供對充氣輪胎的替換。非充氣輪胎可以比充氣輪胎相對不那么復(fù)雜，因?yàn)樗鼈儾槐３謮毫ο碌目諝?。然而，非充氣輪胎可能具有許多可能的缺點(diǎn)。例如，非充氣輪胎可以相對較重，并且可能不具有提供所需水平的緩沖的足夠能力。例如，一些非充氣輪胎可以提供很少的(如果有的話)緩沖，可能導(dǎo)致乘客不舒服和/或貨物和/或輪胎安裝在其上的機(jī)械的損壞。另外，當(dāng)輪胎上的負(fù)載變化時(shí)，一些非充氣輪胎可能不能維持所需水平的緩沖。特別地，如果非充氣輪胎的結(jié)構(gòu)為給定的負(fù)載提供所需水平的緩沖，那么如果負(fù)載改變，可能不能繼續(xù)提供所需水平的緩沖。例如，如果負(fù)載增加，則非充氣輪胎的結(jié)構(gòu)可能塌陷，導(dǎo)致?lián)p失所需水平的緩沖或可能損壞輪胎。如果負(fù)載降低，緩沖的水平也可能降低，導(dǎo)致舒適度和/或保護(hù)的不希望的減少。另外，由于在負(fù)載下的輪胎的塌陷，提供足夠的緩沖的傳統(tǒng)的非充氣輪胎在被加載時(shí)可能不能維持所需的機(jī)械高度。
[0006]授予Lord的美國專利號2，620, 844 ( “’ 844專利”)公開了未充氣的墊式輪胎的一個(gè)實(shí)例。特別地，’844專利公開了一種由彈性材料(如橡膠)形成的墊式輪胎。該輪胎包括成形為安裝在車輪上的剛性的內(nèi)輪輞、由彈性材料(如橡膠)形成的外連續(xù)胎面部分，以及由在輪輞和胎面部分之間延伸且連接到輪輞和胎面部分或者與輪輞和胎面部分結(jié)合的彈性材料形成的襯墊。通過開口提供輪胎的襯墊，所述開口從輪胎的一側(cè)延伸到輪胎的另一側(cè)并且由圍繞輪胎延伸的壁形成，其中壁被形成以傳遞輪輞與胎面之間徑向作用的負(fù)載。
[0007]盡管在’844專利中所公開的墊式輪胎提供了對充氣輪胎的替換，但是可能具有與非充氣輪胎相關(guān)聯(lián)的許多缺點(diǎn)。例如，在’844專利中所公開的輪胎在輪胎上的負(fù)載變化時(shí)可能不能維持所需水平的緩沖。
[0008]另外，一些非充氣輪胎可以異常地大，使得難以經(jīng)由模制形成輪胎。例如，一些非常大的機(jī)械可能需要異常地大的輪胎，并且由于形成輪胎所需要的材料的量導(dǎo)致形成這樣一種大的輪胎可能存在技術(shù)困難。例如，由于與通過這樣大量的材料獲得相對均勻的溫度、升溫速率和/或冷卻速率相關(guān)聯(lián)的問題，通過模制輪胎形成非充氣輪胎可能是困難的。另夕卜，可能難以經(jīng)由模制形成輪胎，其中所述模制輪胎具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
[0009]所公開的用于形成非充氣輪胎的系統(tǒng)和方法可能針對減輕或克服上述可能的技術(shù)困難中的一個(gè)或多個(gè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在一方面，本發(fā)明涉及一種用于模制非充氣輪胎的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括下部模具部分，該下部模具部分包括:下面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)的下凸條/凸出部(relief);以及下圓形阻擋件，其耦接到下面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第一部分。下部模具部分還包括多個(gè)下突起，所述多個(gè)下突起從下面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)中的空腔，其中下突起隨著其從下面板延伸出來而成錐形，并且其中下突起中的至少一些是中空的。所述系統(tǒng)還包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)的上凸條；以及上圓形阻擋件，其耦接到上面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第二部分。上部模具部分還包括多個(gè)上突起，所述多個(gè)上突起從上面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)中的空腔，其中上突起隨著其從上面板延伸出來而成錐形，并且其中上突起中的至少一些是中空的。下部模具部分和上部模具部分配置成彼此耦接，使得與輪胎相關(guān)聯(lián)的輪轂提供下部模具部分與上部模具部分之間的密封。
[0011]根據(jù)再一方面，一種用于模制非充氣輪胎的系統(tǒng)包括下部模具部分，該下部模具部分包括:下面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)的下凸條；以及下圓形阻擋件，其耦接到下面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第一部分。下部模具部分還包括多個(gè)下突起，所述多個(gè)下突起從下面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)中的空腔。所述系統(tǒng)還包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)的上凸條；以及上圓形阻擋件，其耦接到上面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第二部分。上部模具部分還包括多個(gè)上突起，所述多個(gè)上突起從上面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)中的空腔。下部模具部分和上部模具部分配置成彼此耦接，使得與輪胎相關(guān)聯(lián)的輪轂提供下部模具部分與上部模具部分之間的密封。
[0012]根據(jù)又一方面，一種用于模制非充氣輪胎的系統(tǒng)包括下部模具部分，該下部模具部分包括:下面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)的下凸條；以及下圓形阻擋件，其耦接到下面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第一部分。下部模具部分還包括多個(gè)下突起，所述多個(gè)下突起從下面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)中的空腔。所述系統(tǒng)還包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)的上凸條；以及上圓形阻擋件，其耦接到上面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第二部分。上部模具部分還包括多個(gè)上突起，所述多個(gè)上突起從上面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)中的空腔。所述系統(tǒng)還包括與下部模具部分和上部模具部分相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)溫度傳感器。所述至少一個(gè)溫度傳感器配置成提供在形成輪胎和使用所形成的輪胎的至少一種情況期間在下部模具部分和上部模具部分中接收到的指示材料的溫度的信號。
[0013]根據(jù)再一方面，本發(fā)明涉及一種用于將模制的非充氣輪胎與輪胎模具分離的系統(tǒng)，其中所述輪胎模具包括下部模具部分和配置成與下部模具部分相關(guān)聯(lián)的上部模具部分，使得與非充氣輪胎相關(guān)聯(lián)的輪轂被限制在上部模具部分與下部模具部分之間。所述系統(tǒng)包括:多個(gè)致動器，其與下部模具部分和上部模具部分中的至少一個(gè)的內(nèi)直徑和外周邊中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)，使得所述多個(gè)致動器圍繞輪胎模具沿圓周間隔開。所述系統(tǒng)還包括:歧管，其提供與所述多個(gè)致動器中的每一個(gè)的流動連通；以及操作員界面，其與所述歧管相關(guān)聯(lián)。所述操作員界面配置成便于同時(shí)且彼此獨(dú)立地激活所有的多個(gè)致動器。
[0014]根據(jù)再一方面，一種用于模制非充氣輪胎的系統(tǒng)包括下部模具部分，該下部模具部分包括:下面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)的下凸條，其中下面板具有內(nèi)直徑和外周邊。下部模具部分還包括:下圓形阻擋件，其耦接到下面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第一部分。下部模具部分還包括多個(gè)下突起，所述多個(gè)下突起從下面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)中的空腔。所述系統(tǒng)還包括配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。上部模具部分包括:上面板，其配置成提供對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)的上凸條，其中上面板具有內(nèi)直徑和外周邊。上部模具部分還包括:上圓形阻擋件，其耦接到上面板并配置成對應(yīng)于輪胎的外圓周表面的第二部分。上部模具部分還包括多個(gè)上突起，所述多個(gè)上突起從上面板延伸出來并配置成對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)中的空腔。所述系統(tǒng)還包括:分離系統(tǒng)，其配置成在模制材料被供應(yīng)到下部模具部分和上部模具部分之后將上部模具部分與下部模具部分分離。該分離系統(tǒng)包括多個(gè)沿圓周間隔開的致動器，所述致動器與下部模具部分和上部模具部分中的至少一個(gè)的內(nèi)直徑和外周邊中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)，其中所述多個(gè)致動器配置成被同時(shí)并且獨(dú)立于彼此地致動。
[0015]根據(jù)又一方面，本發(fā)明涉及一種用于將模制的非充氣輪胎與輪胎模具分離的方法，其中所述輪胎模具包括具有內(nèi)直徑和外周邊的下部模具部分，以及具有內(nèi)直徑和外周邊的上部模具部分。所述方法包括:在下部模具部分和上部模具部分中的至少一個(gè)的內(nèi)直徑和外周邊中的至少一個(gè)處提供多個(gè)致動器；以及獨(dú)立地激活所述多個(gè)致動器的第一部分，使得上部模具部分與下部模具部分分離。所述方法還包括獨(dú)立地激活所述多個(gè)致動器的第二部分，使得輪胎與下部模具部分分離。
[0016]根據(jù)另一方面，一種用于在模制期間從非充氣輪胎模具捕獲模制材料的溢流的一部分的儲存器包括具有近端和遠(yuǎn)端的管狀部分，以及與所述管狀部分的近端相關(guān)聯(lián)的凸緣。所述凸緣配置成與輪胎模具的表面相關(guān)聯(lián)，使得管狀部分基本上垂直于輪胎模具的表面延伸。所述儲存器還包括:儲存器部分，其配置成可拆卸地安裝在管狀部分周圍。儲存器部分包括具有一個(gè)孔的基底以及一個(gè)壁，所述孔配置成接收管狀部分，所述壁配置成使得從管狀部分的遠(yuǎn)端流出的模制材料被接收在儲存器部分中。
[0017]根據(jù)又一方面，一種用于模制非充氣輪胎的系統(tǒng)包括:輪胎模具，其包括配置成提供對應(yīng)于輪胎的第一側(cè)的下凸條的下部模具部分，以及配置成耦接到下部模具部分的上部模具部分。所述上部模具部分配置成提供對應(yīng)于輪胎的第二側(cè)的上凸條。所述系統(tǒng)還包括用于在模制期間從輪胎模具捕獲模制材料的溢流的一部分的儲存器。所述儲存器包括具有近端和遠(yuǎn)端的管狀部