專利名稱：綠色輪胎胎體的空氣成型的制作方法
技術(shù)領域：
本申請涉及綠色輪胎(green tire)在硫化之前的氣嚢(bladder)成 型，更具體地，涉及胎體的大4侖胎成型。
背景技術(shù)：
輪胎 一致性對于所有的輪胎，尤其是大公路輪胎來說是重要的。 輪胎非一致的一種類型可能出現(xiàn)于輪胎胎體中。對于綠色輪胎胎體， 均勻地分布胎體層鋼絲(wire)間隔是重要的。同樣均勻地分布襯層厚 度(liner gage)也是更重要的。不符合特定的一致性標準經(jīng)常導致輪胎 胎體的廢棄，其可能是昂貴的和浪費的。造成胎體非一致性的一個 原因可歸于氣嚢成型過程。對于很大的子午線輪胎，存在塌陷的氣 嚢和綠色輪胎胎體之間錯配的趨向。例如，在氣嚢充氣之前，用于 輪胎成型過程中塌陷的氣嚢外徑或圓周可以超過綠色輪胎的內(nèi)徑或 圓周。另外，當氣囊充氣時，氣嚢具有的外徑比胎體的內(nèi)徑大很多。
圖1舉例示出了里面有褶皺的氣嚢40的綠色胎體30的簡化示意 圖。褶皺的氣嚢的某些邊緣42與綠色輪胎胎體的內(nèi)表面32相接觸。 氣嚢邊緣具有緊抓輪胎胎體的傾向，以當氣囊充氣時，其導致接觸 點與局部減薄的襯層厚度之間的胎身(casing)的過度拉伸。 一旦發(fā)生 過度拉伸，輪胎胎體必須廢棄。因此，希望有對成型大綠色輪胎胎 體改進的方法和設備，而沒有4壬何前述的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的第 一 方面的成型綠色輪胎胎體的方法包括步驟 繞內(nèi)部氣嚢安置綠色輪胎胎體，將綠色輪胎的第一胎圈(bead)安裝于 第一環(huán)上，并將第二胎圈安裝于空氣成型環(huán)上，通過該空氣成型環(huán)
將加壓的流體注入形成于胎體與氣嚢之間的腔內(nèi)，以使胎體充氣， 隨后充氣氣嚢以進一步成型胎體。優(yōu)選地，在對氣嚢充氣之前移除 胎體與氣嚢之間的流體。
本發(fā)明提供的第二方面的成型綠色輪胎胎體的設備包括安裝 于第一支承件和第二支承件之間氣嚢，安裝于氣嚢內(nèi)的可收縮支承 桿，以及上胎圈環(huán)和下胎圈環(huán)，上胎圈環(huán)和下胎圈環(huán)用于在其上安 裝輪胎胎體的胎圈的，其中，該胎圈環(huán)中的一個具有與流體加壓源 流體連通的通道，其中，該通道具有位于該氣嚢與該胎體之間的出 口 ，用于將加壓的流體注入胎體與氣嚢之間。
定義
"高寬比"指輪胎的截面高度與其截面寬度的比。
"軸向的"及"軸向地"指平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。
"胎圈"或"胎圈芯"大體指包括環(huán)形拉伸部件的那部分輪胎，
徑向內(nèi)胎圈將輪胎支撐至被簾線層包裹的輪緣(rim)，并用或不用其
它加強元件如膠織物(flipper)、芯片(chipper)、三角膠(apex)或填料
(filler)、護趾膠(toe guard)及胎圈包布(chafer)而成型。
"斜交胎"指在胎體層內(nèi)的加強簾線，相對于輪胎的赤道面在
大約25-65度的角度從胎圈到胎圏對角地延伸穿過輪胎，層簾線在交
替層中以相對的角度上行進。
"胎體"指輪胎層材料的層壓件，及切割以使長度適合于拼接入或已拼接入圓柱形或環(huán)形形狀內(nèi)的其它輪胎構(gòu)件。在胎體硫化以
產(chǎn)生模制的輪胎之前，另外的構(gòu)件可以加入胎體。
"圓周的"指沿垂直于軸線方向的環(huán)形胎面的表面的周界延伸
的線或方向；其還可能指鄰近的圓形曲線組的方向，圓形曲線的半
徑限定如截面中所示的胎面的軸向曲率。
"簾線"指一種加強繩，包括纖維，其用于加強層。
"層"指彈性體涂覆、徑向配置或其它方式的平行簾線的簾線
加強層。
4"徑向的"或"徑向地"指徑向朝向或離開輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
"徑向的層結(jié)構(gòu)"指一個或多個胎體層，其中至少一個層具有
加強簾線，加強簾線以相對于輪胎的赤道面在65。與90。之間的角度定 向。
"徑向的層輪胎"指被束縛的或圓周限制的氣胎，其中，從胎 圈到胎圈延伸的層簾線位于相對于輪胎的赤道面在65。與卯。之間的簾 線角度上。


本發(fā)明將通過舉例和參考所附附圖的方法描述，其中 圖1舉例示出了里面具有褶皺的氣嚢的未充氣綠色胎體截面圖的 簡化示意圖；；
圖2為放氣的氣嚢截面圖的簡化示意圖，示于胎成型設備的綠色 輪胎胎體的里面；
圖3為大輪胎成型氣嚢的透^f見圖，以實線在內(nèi)部真空(vacuum)下 示出，并以虛線在松馳狀態(tài)示出；
圖4為空氣成型環(huán)的透碎見圖5為在圖4的5-5方向上的空氣成型環(huán)的截面圖6-圖1 O舉例示出了胎體成型過程的各種階段；
圖9為空氣成型環(huán)的頂視圖10A、圖10B、圖10C為在圖9所指示的方向上的截面圖； 圖11A、圖11B、圖11C為分別在圖10A、圖10B、圖10C所指示 的方向上的截面圖。
具體實施例方式
圖2舉例示出了綠色輪胎成型機構(gòu)的截面圖，通常以10表示。輪 胎成型機構(gòu)10安裝在支承框架12之上。底部環(huán)形才莫環(huán)(mold ring)14的
下端連接于支承框架12上。模環(huán)14可移動地安裝于支承框架12上。 模環(huán)14具有內(nèi)孔15，用于容納內(nèi)支承桿16。支承桿16具有容納于輪 胎成型機構(gòu)18的上面部分內(nèi)的第一末端17。支承桿具有容納于支承 框架12的圓柱成型室22內(nèi)的第二末端20,以在輪胎成型期間，允許 支承桿收縮進入室22內(nèi)。
底部模環(huán)14連接于下環(huán)形胎圈環(huán)26上，以容納并緊固綠色輪胎 胎體30的第一胎圈32。氣嚢保持環(huán)34緊固于下環(huán)形胎圈環(huán)26上。氣 嚢保持環(huán)34具有環(huán)形凹槽36，以將氣囊40的底部末端42緊固于保持 環(huán)上。如示于此實施例中的氣嚢40在靜止的位置上是很大的圓柱形 成型的氣嚢，通常具有多個褶皺，如圖3所示。氣囊褶皺處可以是許 多個，氣嚢外側(cè)圓周比輪胎內(nèi)側(cè)圓周(虛線示出的位置)大。氣嚢具有 第二末端44，其容納于上氣囊保持環(huán)50的凹槽內(nèi)。環(huán)形流體模環(huán)60 連接于上氣嚢保持環(huán)上。成型環(huán)60具有內(nèi)孔62,用于容納桿16。壓 力保持蓋體18容納于桿末端17上。
如圖5所示，流體成型環(huán)60具有內(nèi)部環(huán)形歧管64,用于將加壓的 供應流體從加壓流體源68引導到成型環(huán)60的內(nèi)部，流體通常為空氣。 引導供應的流體通過成型環(huán)歧管64至一個或多個內(nèi)部通道66,通常 為5個或更多，內(nèi)部通道在環(huán)的上表面上自歧管延伸至下徑向表面或 環(huán)60的趾端70 。指引加壓的流體從歧管穿過通道66流出位于環(huán)60的 下趾端70上的孔口71,隨后穿過環(huán)形通道73。隨后指引加壓的流體 從環(huán)形通道進入氣嚢40(示于圖5中的虛線)與輪胎胎體30(示于虛線)之 間的空間，以幫助成型輪胎胎體，如下面更詳細的描述。
流體成型環(huán)60另外可以包括可選的通風孔75，通風孔75沿成型 環(huán)60的外周間隔，位于下徑向趾端表面70上。流體成型環(huán)還可以包 括一個或多個可選的跨接通道77,跨接通道77通常大約0.5-1.0英寸 寬，位于下趾端70上?？缃油ǖ?7與位于成型環(huán)的趾端的內(nèi)表面上 的環(huán)形通道73相互連接。如果在填充過程中，孔口71中的一個被氣 嚢阻塞，可選的跨接通道及通風孔的功能是為加壓的流體提供另外
跟隨的if各徑。
流體成型環(huán)還可以包括可選擇的迷宮式凹槽90，迷宮式凹槽90 位于與上氣嚢保持環(huán)50相配合的流體成型環(huán)60的徑向內(nèi)表面上。在 氣嚢成型過程中，迷宮凹槽提供加壓媒介的受控制的通風，而不需 要閥門或其它機械裝置。
現(xiàn)在可以描述用于成型胎體的步驟。首先，將要成型的綠色輪 胎胎體安裝在輪胎成型設備10之上。然后，對氣嚢進行內(nèi)部真空抽 吸，以減小氣嚢的外徑，如圖3所示(以實線表示)。接下來，將綠色 輪胎胎體安置在氣嚢上，以使胎圈的第一端安置于下胎圈環(huán)26上。 空氣成型環(huán)60安置于輪胎成型設備之上，以使成型環(huán)的外圓周邊緣 與輪胎胎圈接觸。接下來將壓力保持蓋安置于支承桿上?，F(xiàn)在，準 備成型輪胎胎體。
如圖2和圖6所示，將成型氣嚢充氣并加壓至大約0.5磅/平方英寸 (psig)到l磅/平方英寸的內(nèi)部壓力。正好將輪胎胎體保持在適當?shù)奈?置上，當靜止的硫化氣嚢的圓周具有比綠色輪胎胎體的內(nèi)部更大的 直徑時，氣嚢仍然有很多縱向的褶皺。圖2中由流動箭頭指示的成型 流體引導于氣嚢與輪胎胎體之間。以大約4磅/平方英寸到大約5磅/平 方英寸，大約100-300標準立方英尺/分鐘(scfm)，通常大約200標準立 方英尺/分鐘來供應加壓的流體，通常為空氣，以在大約4磅/平方英 寸到大約5磅/平方英寸的范圍內(nèi)使輪胎外胎充氣。見圖7,在這個步 驟中，由于較高的外部壓力(壓力值=恒量)，氣嚢初始是塌陷的，隨 后壓力平衡導致氣嚢稍微地膨月長。
如圖7所示，當將支承桿16收縮于室22內(nèi)時，輪胎成型設備將綠 色胎身在高度上拉下來。氣嚢和供應流體壓力在大約4-5磅/平方英寸 上保持為恒量。當將胎身在高度上拉下來時，胎體內(nèi)圓周增加至大 于氣嚢的過盈(interference)直徑的值?，F(xiàn)在胎身從氣嚢上釋放，因此 當氣嚢充氣時，輪胎胎體將不會粘接或拖在內(nèi)襯層和本體層上，造 成簾線間隔不規(guī)則和村層厚度變薄。
接下來可以關(guān)閉成型流體。成型流體排出迷宮式凹槽90，其如
氣閘一樣動作，以慢慢地從室內(nèi)將供應流體排出。當抽空壓力媒介 時，氣嚢在體積上慢慢地增加。
隨后將氣嚢充氣至適合的壓力，通常約6磅/平方英寸。氣嚢充氣 及呈現(xiàn)形狀會具有1.5-2磅/平方英寸的壓力。成型空氣已徹底退出， 且由于壓力差，硫化氣嚢膨脹。隨后胎身還由如圖8所示的氣囊成型。
這個處理方法的益處是輪胎簾線與襯層厚度更一致。而且，如 前所述，由于氣嚢粘住并滑動，氣嚢上有更少的磨損和撕扯，增加 了氣嚢的壽命。
在提供于此的詳細描述的指引下，本發(fā)明的變型是可能的。雖 然為了舉例說明本主題發(fā)明，已示出了某些代表的實施例和細節(jié)，
顯而易見的是，對于本領域的那些技術(shù)人員來說，可以做出各種變 化和改變而不脫離本主題發(fā)明的范圍。所以，可以理解，在所描述 的特別實施例中可以作出改變，這些改變?nèi)栽谟伤降臋?quán)利要求所 限定的本發(fā)明的全部意圖的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種成型綠色輪胎胎體的方法，其特征在于以下步驟繞內(nèi)部氣囊安置綠色輪胎胎體，將所述綠色輪胎的第一胎圈安裝于第一環(huán)上，并將第二胎圈安裝于第二環(huán)上，將加壓的流體從所述環(huán)中的一個注入腔內(nèi)，其中，引導所述加壓的流體在所述胎體與所述氣囊之間以使所述胎體充氣，隨后將所述氣囊充氣以進一步成型所述胎體。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于在將所述氣囊充氣 之前，將所述胎體與所述氣嚢之間的流體移除。
3. —種成型綠色輪胎胎體的設備，其特征在于包括安裝于第 一支承件和第二支承件上的氣嚢、安裝于所述氣嚢內(nèi)部并連接于所 述支承件中的一個的可收縮支承桿、以及上胎圈環(huán)和下胎圏環(huán)，所 述上胎圈環(huán)和下胎圈環(huán)用于在其上安裝所述輪胎胎體的胎圈，其中， 所述胎圈環(huán)中的一個具有與流體加壓源流體連通的通道，其中，所 述通道具有位于所述氣嚢與所述胎體之間的出口 ，用于將加壓的流 體注入所述胎體與所述氣嚢之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于成型綠色輪胎胎體的裝置，具有安裝于第一支承件和第二支承件上的氣囊，可收縮的支承桿安裝于氣囊內(nèi)側(cè)，且上胎圈環(huán)和下胎圈環(huán)用于將輪胎胎體的胎圈安裝于其上，其中，該胎圈環(huán)之一具有與加壓流體源流體連通的通道，其中，該通道具有位于該氣囊與該胎體之間的出口，用于在氣囊與胎體之間注入加壓的流體。
文檔編號B29D30/36GK101172402SQ200710168300
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者G·M·斯托伊拉 申請人:固特異輪胎和橡膠公司