專利名稱：低扁平率輪胎硫化膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在輪胎硫化處理過(guò)程中形成輪胎的膠囊，尤其 涉及，但并不僅限于，設(shè)計(jì)用于硫化低扁平率輪胎的輪胎膠囊。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，低扁平率輪胎已經(jīng)得到普及。術(shù)語(yǔ)"扁平率"表示當(dāng) 輪胎膨脹至最大氣壓，安裝在經(jīng)核準(zhǔn)的測(cè)量輪輞上，并且不加載時(shí)， 輪胎截面高度除以其截面寬度所得到的值。低的扁平率典型地為小
于70，而輪胎的標(biāo)準(zhǔn)扁平率通常為75或更高。
與標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎相比，低扁平率輪胎擁有很多優(yōu)勢(shì)。低扁平 率輪胎具有更小的側(cè)壁，可更有效地反作用于側(cè)向力。另外，因?yàn)?具有更小的側(cè)壁，以及這樣的低扁平率，因此需要較少的時(shí)間將車(chē) 輪的轉(zhuǎn)向輸入傳遞至胎面。這就導(dǎo)致更快的轉(zhuǎn)向反應(yīng)以及恢復(fù)輪胎 動(dòng)態(tài)特性。輪胎的扁平率影響胎面接地面積。低扁平率輪胎典型地 比標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎具有更寬的胎面接地面積，這樣就會(huì)產(chǎn)生更堅(jiān)實(shí) 的著地區(qū)域，減少了變形，并且提供了改進(jìn)的回轉(zhuǎn)和牽引性能。
由于這些優(yōu)勢(shì)，對(duì)低扁平率輪胎存在高需求。然而，采用現(xiàn)代 的輪胎生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)低扁平率輪胎比生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎更具挑 戰(zhàn)性。通常，使用相同的裝置來(lái)生產(chǎn)低扁平率和標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎。 然而，這種裝置對(duì)于生產(chǎn)具有低扁平率輪胎的更小側(cè)壁的輪胎并不 是最優(yōu)的。因此，經(jīng)常在低扁平率輪胎的生產(chǎn)中出現(xiàn)不合格產(chǎn)品。
例如，在生產(chǎn)輪胎的通常的方法中，首先加工鋼絲圈。內(nèi)襯、第一和第二帶、以及胎面圍繞著鋼絲圈形成生輪胎胎體。生輪胎胎 體放入輪胎模具中，可膨脹的橡膠膠囊插入到生輪胎胎體內(nèi)部。膠 囊受壓，并且膨脹，以相對(duì)于模具擠壓生輪胎胎體。輪胎模具受熱， 以將生輪胎胎體成形硫化成所需的最終結(jié)構(gòu)，并且輪胎模具包括凹 槽，以便在硫化處理中形成胎面花紋。輪胎硫化之后，膠囊卸壓并 且移走，輪胎隨即從模具中移出。在該過(guò)程中使用傳統(tǒng)膠囊加工低扁平率輪胎的時(shí)候出現(xiàn)了問(wèn) 題。傳統(tǒng)膠囊具有基本上一致的厚度。因此，膠囊基本上均勻膨脹。 這樣對(duì)標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎具有較好作用，標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎具有通常為 圓形或弧形的輪廓，因此傳統(tǒng)膠囊能夠容納該橫截面輪廓。然而， 低扁平率輪胎具有更方或更帶角的橫截面輪廓。這種輪廓要求膠囊 在側(cè)壁區(qū)域中比在標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎中膨脹更大的量。傳統(tǒng)膠囊通常 不能在側(cè)壁與胎面交叉的區(qū)域中完全膨脹。傳統(tǒng)膠囊不能完全占據(jù) 該區(qū)域和其他區(qū)域會(huì)導(dǎo)致輪胎品質(zhì)一般。因此，需要能夠在低扁平率輪胎的側(cè)壁區(qū)域中提供改進(jìn)的接觸 性能的膠囊。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一方面是提供一種用于硫化低扁平率輪胎的膠囊。膠 囊的第一部分包括第一夾持足和第二夾持足。膠囊的第二部分包括 第一肩部區(qū)域和第二肩部區(qū)域。膠囊的肩部區(qū)域具有各自的第一和 第二厚度尺寸。膠囊的第三部分將第一部分連接至第二部分，并且 具有第三厚度尺寸。另外，第一和第二厚度尺寸小于第三厚度尺寸。本發(fā)明的另一方面是提供一種用于硫化低扁平率輪胎的膠囊。 夾持足在膠囊中相互間距第一距離而設(shè)置。第一肩部和第二肩部相 互間距第二距離而布置。第一和第二肩部的厚度比膠囊的其他部分更薄。另外，第二距離大于第一距離。本發(fā)明的又一方面是提供一種用于通過(guò)向膠囊加壓而硫化低 扁平率輪胎的膠囊。膠囊包括中心線。另外，膠囊包括位于肩部中 的第一膨脹區(qū)域，該肩部位于膠囊中心線的相反側(cè)上。膠囊還包括 沿中心部分布置的第二膨脹區(qū)域，該中心部分位于膠囊的肩部之 間，并且穿過(guò)中心線。并且，第一膨脹區(qū)域在壓力下比第二膨脹區(qū) 域膨脹的量更大。本發(fā)明的另一方面是提供一種用于形成低扁平率輪胎的方法。 該方法包括將低扁平率輪胎胎體放入適合于升高溫度，并且具有內(nèi) 表面的模具內(nèi)的步驟。另一步驟是將膠囊插入模具和低扁平率輪胎 胎體內(nèi)。進(jìn)一步的步驟是將膠囊壓入低扁平率輪胎胎體內(nèi)。膠囊包 括肩部，該肩部在壓力下比膠囊其他部分膨脹的量更大。并且，膠 囊的形狀通常與低扁平率輪胎胎體的輪廓相一致。另外的步驟是利 用加壓的膠囊，相對(duì)于模具的內(nèi)表面擠壓低扁平率輪胎胎體。另一 步驟是升高模具溫度。進(jìn)一步的步驟是將低扁平率輪胎胎體壓模成 輪胎。


附圖示例了本發(fā)明的實(shí)施例，并且結(jié)合以上給出的本發(fā)明的一 般性說(shuō)明以及以下給出的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，用于解釋本發(fā) 明。圖1示例了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成輪胎的膠囊的透視圖；圖2示例了圖1所示膠囊的橫截面視圖；圖3A示例了用于輪胎模具中以形成低扁平率輪胎的圖1的膠囊的示意性橫截面視圖；圖3B示例了圖3A的輪胎膠囊，其中膠囊在壓力下膨脹，該 壓力致使生輪胎胎體的側(cè)壁部分與輪胎模具之間的優(yōu)先接觸；圖3C示例了具有增加的膠囊膨脹部的圖3B的輪胎膠囊的示 意性橫截面視圖，該增加的膠囊膨脹部致使生輪胎胎體與輪胎模具 之間完全接觸；圖4示例了現(xiàn)有技術(shù)的膠囊設(shè)計(jì)；以及圖5A-5D示例了多個(gè)用于不同類型的輪胎模具的膠囊實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)參照?qǐng)D1，顯示了用于形成低扁平率輪胎的膠囊10的優(yōu)選 實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，生產(chǎn)的輪胎的扁平率為45系列、40系 列、以及30系列，然而，也能生產(chǎn)其他系列的低扁平率輪胎。膠 囊10由柔性且可膨脹材料制成，例如彈性材料，包括丁基橡膠。 然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其他類型的材料顯然也是可以用 于形成膠囊10的。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，很顯然膠囊IO可以通過(guò) 使用注射成型工藝或其他加工技術(shù)而成型。在示例的實(shí)施例中，膠囊IO具有大體環(huán)形形狀，該環(huán)形形狀 通常與低扁平率輪胎的形狀相一致，并且該膠囊還具有外表面12 和內(nèi)表面14。內(nèi)表面和外表面12， 14限定出了內(nèi)部空間16，該內(nèi) 部空間布置成接收輪胎模具30 (圖3)的中心柱子(未示出)。膠 囊IO通常通過(guò)夾持連接至所述柱子(未示出)，并且隨即被插入到 輪胎模具30中。膠囊10設(shè)計(jì)成在形成/硫化輪胎的過(guò)程中受壓， 并且在壓力下膨脹至占據(jù)生輪胎胎體，從而促使生輪胎胎體與輪胎 模具30相接觸。圖2顯示了膠囊IO的三個(gè)主要部分，該三個(gè)部分圍繞膠囊IO的中心線18定位。膠囊10的第一部分通常為線性的，并且為通常 具有均勻厚度的中心部分20，該中心部分從中心線軸向向外延伸。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，中心部分20的尺寸或厚度約為5毫米。膠 囊10的第二部分從中心部分20的每個(gè)端部延伸，并且包括肩部 22，該肩部對(duì)稱地位于中心線18的兩側(cè)，并且該肩部具有大體弧 形橫截面。肩部22起始于位置23處，該位置處膠囊10的橫截面 的厚度減小。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，肩部22的厚度約為4毫米。 肩部22為膠囊IO的占據(jù)完成后的輪胎的胎面和側(cè)壁之間的過(guò)渡部 分的部分。膠囊10的第三部分為夾持足24。夾持足24用于將膠囊10固 定到所述柱子上(未示出)，該柱子插入到輪胎模具30的中心。夾 持足24的內(nèi)表面25之間的距離在圖2和3A中由Dl表示，沿外 表面12的大體線性部分的距離由D2表示，該線性部分包括中心部 分20和肩部22的一部分。優(yōu)選地，距離Dl小于距離D2，這樣就 提供了在長(zhǎng)度上長(zhǎng)于夾持足24之間距離的外表面12的寬的線性部 分。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，距離D1約為5.75英寸，距離D2約為 7.5英寸。中心部分20、肩部22、以及夾持足24優(yōu)選地為一個(gè)連續(xù)的膜 片，該膜片可膨脹，且易變形。由部分20和22聯(lián)合限定的形狀通 常與低扁平率輪胎的輪廓相一致。雖然夾持足24顯示為具有比中 心部分20和肩部22更寬的橫截面寬度，但本發(fā)明并不限于此種結(jié) 構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，只要能將膠囊10固定到模具30 中適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，其他結(jié)構(gòu)也是可以使用的。圖3A顯示了在使用圖1和2所示的膠囊10，在膠囊被加壓之 前的低扁平率輪胎的硫化處理的開(kāi)始階段。利用雙夾子26使膠囊 IO連接到柱子(未示出)，該雙夾子彼此相對(duì)置地定位，并且在硫化過(guò)程中用于約束膠囊10。當(dāng)膠囊IO連接到所述柱子后，膠囊插入到生輪胎胎體28中，兩者均放入到模具30中。有利地，膠囊 10的形狀通常與生輪胎胎體28的形狀相一致，如下所述的那樣提 高了生輪胎胎體28的硫化處理。在硫化過(guò)程中，夾子26將膠囊10固定在模具30內(nèi)部，每個(gè) 夾子26均具有外部夾32和內(nèi)部夾34，以?shī)A在夾持足24周?chē)?。?輪胎胎體28由模具30包圍，該模具具有頂半部36和底半部38， 它們可以相互分離，從而使得生輪胎胎體28能夠移除或布置到模 具中。模具30還包括形成于模具30內(nèi)表面41上的肋39和凹槽 40，以便在硫化過(guò)程中，在生輪胎胎體28上形成胎面和胎面花紋 溝。除了在圖3A中所示的兩瓣模具30外，在成型生輪胎胎體28 時(shí)還可利用各種其他類型的模具。例如，在成型低扁平率輪胎時(shí)通 常利用分段模具。如圖3B中所示，當(dāng)生輪胎胎體28放置在模具30中后，膠囊 10受壓。當(dāng)膠囊10內(nèi)部的壓力升高時(shí)，如箭頭所示，肩部22以 比中心部分20更快的速度膨脹，該肩部22具有比膠囊10的中心 部分20的橫截面厚度或第二尺寸44更薄的橫截面厚度或第一尺寸 42。具有更厚的第二尺寸44的中心部分20將以比具有更薄的第一 尺寸42的肩部22更慢的速度伸展和膨脹。有利地，相比較于用于 成型標(biāo)準(zhǔn)扁平率輪胎的膠囊，肩部22的膨脹導(dǎo)致在生輪胎胎體28 的拐角區(qū)域46中作用于生輪胎胎體28的壓力增加。這種在拐角區(qū) 域46增加的壓力使質(zhì)量得到提高，以及在拐角區(qū)域46中，使生輪 胎胎體28與模具30之間均勻接觸，從而可以獲得比使用傳統(tǒng)膠囊 獲得的低扁平率輪胎更高質(zhì)量的輪胎?，F(xiàn)參照?qǐng)D3C，顯示了完全受壓的膠囊10相對(duì)于模具30的整 個(gè)表面擠壓生輪胎胎體28。由于膠囊10在肩部22中比中心部分膨脹得更迅速，所以膠囊10可以促使生輪胎胎體28在不留任何縫 隙的情況下完全占據(jù)模具。結(jié)果就是由生輪胎胎體28產(chǎn)生出均勻 成型的低扁平率輪胎。雖然，優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)相比較于中心部分 20的厚度或尺寸44而減少肩部22中的膠囊10的厚度或尺寸42， 從而達(dá)到所需的結(jié)果，但本發(fā)明并不限于此種結(jié)構(gòu)。例如，膠囊 10可以被成型為使肩部22中的材料具有比中心部分20中的材料 更低的彈性模量，以使得在一定壓力下，肩部22以比中心部分20 更快的速度膨脹。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，可以獲得其他能夠使 得膠囊10的肩部在一定壓力下，比中心部分20更容易膨脹的變形現(xiàn)參照?qǐng)D4，顯示了本發(fā)明的膠囊10超越傳統(tǒng)膠囊48的優(yōu)勢(shì)。 因?yàn)閭鹘y(tǒng)膠囊48具有大體一致的尺寸，因此其無(wú)法充分地橫向膨 脹，并與生輪胎胎體50的全部區(qū)域相一致。反而，在膠囊48和生 輪胎胎體50的胎面區(qū)域54和側(cè)壁區(qū)域56的拐角之間經(jīng)常留下縫 隙52。結(jié)果是，從胎面區(qū)域54至側(cè)壁區(qū)域56的生輪胎胎體50的 過(guò)渡部分通常成型較差。至少由于作用于膠囊48的肩部區(qū)域的壓 力不足的原因，因此，傳統(tǒng)膠囊48生產(chǎn)的低扁平率輪胎質(zhì)量較差。現(xiàn)參照?qǐng)D5A-D，示例了多個(gè)用于不同類型的輪胎模具的膠囊 實(shí)施例。第一膠囊實(shí)施例58a指用于Bag-0-Matic⑧類型的LARC 硫化處理的膠囊。該膠囊的輪廓與圖l-4中描繪的輪廓相似。第二 膠囊實(shí)施例58b指用于NRM類型的LARC硫化處理的另一類型的 膠囊。該膠囊具有帶不規(guī)則形狀?yuàn)A持足與曲線夾持足的輪廓。第三 膠囊實(shí)施例5 8c指用于KRUPP & AUTOLOCK LARC硫化處理的另 一類型的膠囊。該膠囊具有帶延伸夾持足與厚夾持足的輪廓。第四 膠囊實(shí)施例58d指用于KOBE類型的LARC硫化處理的另一類型 的膠囊。本發(fā)明已經(jīng)在上下文的典型實(shí)施例中作了說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人 員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的原則的情況下，可以增加、刪除以 及修改在此描述的特征。相應(yīng)地，要求保持的內(nèi)容權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于硫化低扁平率輪胎的膠囊，包括包括第一夾持足和第二夾持足的第一部分；包括第一肩部區(qū)域和第二肩部區(qū)域的第二部分，所述第一肩部區(qū)域和第二肩部區(qū)域具有各自的第一厚度尺寸和第二厚度尺寸；以及將所述第一部分連接至第二部分并具有第三厚度尺寸的第三部分，其中，所述第一厚度尺寸和第二厚度尺寸小于第三厚度尺寸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其特征在于，所述第一厚度 尺寸和第二厚度尺寸基本上相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其特征在于，分隔所述第一 夾持足和第二夾持足的距離小于第三部分的長(zhǎng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其特征在于，所述第一部分、 第二部分、以及第三部分包括由連續(xù)膜片構(gòu)成的部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊，其特征在于，所述膜片在所 述第一肩部區(qū)域和第二肩部區(qū)域彎曲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊，其特征在于，所述膜片在所 述第三部分基本上為直的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊，其特征在于，至少一個(gè)夾持 足的厚度大于所述第一肩部區(qū)域和第二肩部區(qū)域中的膜片的厚度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其特征在于，所述肩部區(qū)域 具有比第三部分更大的彈性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其特征在于，所述膠囊為丁 基橡膠。
10. —種用于硫化低扁平率輪胎的膠囊，包括具有相互間以第一距離定位的夾持足以及相互間以第二距離 布置的第一肩部和第二肩部的膠囊，其中，所述第一肩部和第二 肩部具有比膠囊其他部分更薄的尺寸，并且其中，所述第二距離 大于第一距離。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的膠囊，其特征在于，所述膠囊為 膜片。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的膠囊，其特征在于，當(dāng)所述膠囊處在壓力下時(shí)，所述膜片在肩部比在膠囊的其他部分膨脹更大的
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的膠囊，其特征在于，所述膜片為 丁基橡膠。
14. 一種通過(guò)向膠囊加壓來(lái)硫化低扁平率輪胎的膠囊，所述膠囊包括中心線，并且包括位于所述膠囊的中心線的相反側(cè)上的肩部中的第一膨脹區(qū)域；以及沿中心部分定位的第二膨脹區(qū)域，所述中心部分穿過(guò)中心線，并且位于所述膠囊的肩部之間；其中，所述第一膨脹區(qū)域在壓力下比第二膨脹區(qū)域膨脹的量 更大。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的膠囊，其特征在于，所述膠囊為 膜片。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的膠囊，其特征在于，所述膠囊包括夾持足，所述夾持足被構(gòu)造和布置成在中心線的相反側(cè)上比所 述肩部更近地靠到一起。
17. —種用于成型低扁平率輪胎的方法，包括將低扁平率輪胎胎體放置在模具內(nèi)部，所述模具適合于升高 溫度并且具有內(nèi)表面；將所述膠囊插入到所述模具和低扁平率輪胎胎體內(nèi)部；對(duì)所述扁平率輪胎胎體內(nèi)部的膠囊進(jìn)行加壓，所述膠囊具有 肩部，所述肩部在壓力下比膠囊其他部分膨脹的量更大，其中， 膠囊的形狀通常與低扁平率輪胎胎體的輪廓相一致；利用加壓的膠囊，相對(duì)于模具的內(nèi)表面擠壓低扁平率輪胎胎體；升高模具的溫度；并且 將低扁平率輪胎胎體模制成輪胎。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述膠囊為 膜片，其中，肩部的尺寸比膠囊其他部分的尺寸更薄。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)表面包括肋，以便在低扁平率輪胎胎體上形成胎面花紋溝或其他花紋。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述膠囊包 括夾持足。
全文摘要
一種形成輪胎的膠囊，該膠囊由彈性體膜片組成，該膜片被構(gòu)造并成型成用于硫化低扁平率輪胎。所述膠囊包括夾持足，以使得為了能插入輪胎硫化模具中而使其能夠夾持在柱子上。所述膠囊具有這樣的橫截面輪廓所述夾持足之間的距離小于所述膠囊的肩部區(qū)域之間的距離。另外，所述膠囊的肩部區(qū)域具有比所述膠囊膜片的其他部分更薄的尺寸，因此，當(dāng)受壓時(shí)，其比膠囊膜片的其他部分膨脹的量更大。
文檔編號(hào)B29C35/02GK101239494SQ20071016111
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月5日
發(fā)明者W·希姆斯 申請(qǐng)人:卡利斯樂(lè)無(wú)形資產(chǎn)公司