具有浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的用于鑄造非充氣輪胎的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明總體涉及用于旋轉(zhuǎn)地鑄造輪胎的一部分的裝置，并且更具體地，涉及具有浮動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的裝置，該浮動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)允許模具的一部分沿該模具至少部分地形成的輪胎的徑向方向移動，允許模制裝置免去使用系桿。該機(jī)構(gòu)可以包括兩組滾針軸承，該兩組滾針軸承正交地布置以允許模具的一部分徑向移動。
【專利說明】具有浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的用于鑄造非充氣輪胎的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及用于旋轉(zhuǎn)地鑄造輪胎的一部分的裝置，并且更具體地涉及一種裝置，該裝置具有允許模具的一部分沿該模具至少部分地形成的輪胎的徑向方向移動的浮動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，允許模制裝置免去使用系桿。

【背景技術(shù)】
[0002]輪胎發(fā)展的新興領(lǐng)域涉及不僅僅依賴氣體來結(jié)構(gòu)支承輪胎的非充氣或混合輪胎的制造以及使用，原因是這些輪胎不易放氣(放氣可能使標(biāo)準(zhǔn)的充氣輪胎不可用)。這種輪胎的例子由美國專利N0.7，201，194公開，該專利申請由本申請的 申請人:共同擁有。該專利的內(nèi)容為了一切目的通過引用全部結(jié)合到本文中。在‘194專利的示例性實(shí)施例中，非充氣輪胎包括外部環(huán)形剪切帶以及多個網(wǎng)狀輪輻，所述多個網(wǎng)狀輪輻橫向地延伸跨過環(huán)形剪切帶且從該環(huán)形剪切帶徑向向內(nèi)地延伸并且被錨固在輪或轂中。在某些實(shí)施例中，環(huán)形剪切帶還可以包括剪切層、粘附至剪切層的徑向向內(nèi)延伸部的至少第一膜和粘附至剪切層的徑向向外延伸部的至少第二膜。除了在不具有所需的充氣壓力的情況下操作的能力之外，美國專利N0.7，201，194的發(fā)明還提供包括接觸區(qū)域的整個長度上的地面接觸壓力更均勻的優(yōu)點(diǎn)。因此，該輪胎模仿充氣輪胎的性能。
[0003]圖1示出了這種輪胎，該輪胎限定了徑向方向R。作為參照，本文中所使用的所有100開頭的附圖標(biāo)記都指輪胎特征，而本文中所使用的所有200開頭的附圖標(biāo)記都指用于制造這種輪胎的模制裝置，并且本文中所使用的300開頭的附圖標(biāo)記指的是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的特征。輪胎100包括胎面102，胎面102附接至輪輻106的向外延伸部104，輪輻106接著通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的方式(例如通過在已被制備用于與聚氨酯適當(dāng)聯(lián)結(jié)的轂108與胎面102之間模制輪輻)在其向內(nèi)延伸部110處連接至轂或輪108。外部環(huán)形帶105定位在輪輻的外部延伸部與胎面之間并且內(nèi)部環(huán)形帶107形成于輪輻的向內(nèi)延伸部處，該內(nèi)部環(huán)形帶107存在于輪輻的向內(nèi)延伸部處，將它們連接在一起。該內(nèi)部環(huán)形帶107能夠用于將輪胎附接至轂或輪。
[0004]對于圖示的輪胎100的版本而言，通過將聚氨酯液體澆注到旋轉(zhuǎn)模具中，在旋轉(zhuǎn)模具處，液體通過離心而擴(kuò)散并且隨后固化或硬化而形成環(huán)形帶105、107以及輪輻106。還能夠看到，輪輻106成對分組并且每對內(nèi)單個的輪輻106’、106”彼此一致地間隔開且每一對都與相鄰的對圍繞輪胎的圓周一致地間隔開。每一對內(nèi)的間距與每一個相鄰對之間的間距不必相同。如‘194專利的摘要和第二欄(col.)28-41行所描述的，輪輻106靠近輪胎100的頂部處以拉伸而不是壓縮狀態(tài)支撐輪胎100。相反，位于靠近接觸貼片(輪胎100的胎面102與道路相接觸的位置處)的輪胎底部處，輪輻106易于壓縮或彎曲。這有助于輪胎模擬充氣輪胎的充氣支承功能。
[0005]由于環(huán)形帶105、107起到的靈敏并且重要的功能，即用于產(chǎn)生胎面與轂或輪之間的聯(lián)結(jié)以及美學(xué)考慮因素，因此期望帶的厚度保持恒定。參照圖2，位于底部模具半部234上的模具芯238”被示為形成輪輻以及環(huán)形帶的內(nèi)側(cè)表面101。當(dāng)來自模具的一側(cè)的模具芯與來自另一個半部(如下文更好地描述的)的具有類似構(gòu)造的模具芯相互鉸接時，這些模具芯在形成輪輻本身的表面237上拔模(draft)，使得即使存在拔模，輪輻的厚度也能夠保持恒定。然而，這些模具芯在形成環(huán)形帶的內(nèi)側(cè)表面的表面235上回縮(undraft)。在外部環(huán)形帶105的內(nèi)側(cè)表面、胎面的內(nèi)側(cè)表面是基本圓柱形的情況下，需要外部環(huán)形帶的內(nèi)側(cè)表面也是圓柱形，以保持環(huán)形帶的厚度并且避免輪胎的一側(cè)與另一側(cè)的外部環(huán)形帶的美觀不一致。對于內(nèi)側(cè)環(huán)形帶也存在類似情況。
[0006]模具芯的深度等于或大于150mm，該深度拉伸(draw)得比通常深。這增加了存在缺少通常在脫模時輪輻易于附著的拔模裝置的表面的實(shí)際情況。這能夠造成輪輻和環(huán)形帶的扭曲以及/或者不期望和非均勻的外觀。模具半部沿徑向方向的任何失準(zhǔn)也使該問題加重。因此，如果展示出模具的高度對準(zhǔn)以保證模具半部及其相關(guān)聯(lián)的模具芯的移動在發(fā)生模具打開和脫模時是完全平移的話，能夠有助于該問題解決。能夠通過使用連接模具壓板并且引導(dǎo)其移動的傳統(tǒng)的系桿而有利于此。然而，壓模機(jī)以及相關(guān)聯(lián)的壓板被設(shè)計(jì)成圍繞豎直和水平軸線旋轉(zhuǎn)地打開以及平移以用于打開和關(guān)閉模具。除了期望自由進(jìn)入模具的內(nèi)部以用于接近其部件以及在其中制造的輪胎，該廣泛的移動范圍使得使用這種系桿不切實(shí)際。此外，缺少系桿意味著模具壓板和模具半部可能失準(zhǔn)，這在脫模期間可能造成輪胎的輪輻的扭曲。
[0007]因此，對輪胎的損壞經(jīng)常發(fā)生。相應(yīng)地，期望形成這樣的裝置:該裝置允許使用模具芯制造這種輪胎，所述模具芯具有使用一些種類的對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)回縮的表面。如果這種裝置能夠被設(shè)計(jì)成不使用系桿的話，這將是特別有用的。最后，提供允許沿輪胎的徑向方向調(diào)節(jié)或移動模具半部的裝置將是有用的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的特定實(shí)施例包括一種用于模制具有徑向方向的輪胎的裝置，該裝置包括壓模機(jī)和模具。該壓模機(jī)可以具有第一壓板和第二壓板，該第一壓板和第二壓板與壓模機(jī)操作性地相關(guān)聯(lián)，以用于改變第一壓板和第二壓板相對于彼此的位置，從而用于打開和關(guān)閉附接至壓板的模具。該模具可以具有第一部分和第二部分，該第一部分和第二部分分別附接至壓模機(jī)的第一壓板的第二壓板。該裝置還可以包括浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，該浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)與模具的第一部分、第一壓板和壓模機(jī)操作性地相關(guān)聯(lián)，所述機(jī)構(gòu)包括至少一個滑動構(gòu)件，該至少一個滑動構(gòu)件允許模具的第一部分沿所述徑向方向自由地移動預(yù)定量。
[0009]在某些情況下，馬達(dá)可以驅(qū)動模具的第二部分，并且當(dāng)模具關(guān)閉時，模具的第一部分的蓋和外部環(huán)可以聯(lián)接到模具的第二部分，造成模具的第一部分旋轉(zhuǎn)。
[0010]在其它實(shí)施例中，第一模具部分是模具半部。
[0011]有時，模具的第一部分牢固地附接至第一壓板并且所述壓模機(jī)具有框架，并且所述模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可滑動地附接至該框架且也可滑動地附接至第一壓板。
[0012]在某些實(shí)施例中，該模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括第一滑動件和第二滑動件，該第一滑動件和第二滑動件與第一壓板、第一模具部分和壓模機(jī)操作性地相關(guān)聯(lián)，所述滑動件被布置成用于相對于彼此正交移動。
[0013]在進(jìn)一步其它的實(shí)施例中，該模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)還包括引導(dǎo)一個滑動件的移動的一組滾針軸承以及引導(dǎo)另一個滑動件的移動的另一組滾針軸承。在這種情況下，第一滑動件和第二滑動件可以被類似地構(gòu)造成具有位于兩個橫向側(cè)上的V形突出部。該模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)還可以包括四個V形軌道，其中滾針軸承組形成于與滑動件的V形突出部相配合的軌道的相對側(cè)上，所述V形軌道中的兩個V形軌道與滑動件中的每一個滑動件相配合，提供四組滾針軸承以用于引導(dǎo)每一個滑動件。該裝置還可以包括用于每一個滑動件的兩個夾條，以用于引導(dǎo)每一個滑動件的移動，其中所述夾條具有V形凹槽，以用于保持滑動件的V形突出部。
[0014]預(yù)定量的徑向移動可以為至少0.5mm并且能夠處于從Imm至2.5mm的范圍內(nèi)。
[0015]在特定實(shí)施例中，該壓模機(jī)可以是豎直壓模機(jī)，并且第一壓板可以是上部壓板且第二壓板是下部壓板。該上部壓板可以包括開口，當(dāng)模具關(guān)閉時，該開口用作澆注槽。上部壓板可以樞轉(zhuǎn)地連接至壓模機(jī)并且下部壓板可以沿豎直方向可平移地連接至壓模機(jī)。
[0016]在其它應(yīng)用中，該裝置還可以包括空程(fre印lay)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該空程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)限制浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)沿至少一個方向的移動。該空程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以包括具有開孔和螺柱的附接構(gòu)件。該螺柱可以具有螺紋端部和凸緣，所述螺紋端部中的一個被構(gòu)造成與形成于滑動件上的螺紋孔相配合。該螺柱還可以被構(gòu)造成使得在螺柱已固定至滑動件并且通過附接構(gòu)件的開孔之后，凸緣鄰近滑動件和附接構(gòu)件(即是說凸緣位于滑動件與附接構(gòu)件之間)。該機(jī)構(gòu)還可以包括螺母，該螺母附接至延伸通過附接構(gòu)件的螺柱的自由螺紋端部。
[0017]本發(fā)明的上述和其它的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將通過下文對如附圖中所示的本發(fā)明的特定實(shí)施例的更詳細(xì)的描述變得顯而易見，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記代表本發(fā)明的相似部件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是能夠使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置模制的具有輪輻的非充氣輪胎的透視圖；
[0019]圖2是形成圖1的輪胎的輪輻的模具半部以及相關(guān)聯(lián)的芯的透視圖；
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的模制裝置的俯視圖；
[0021]圖3A是沿圖3的線3A-3A截取的圖3的模制裝置的剖視圖；
[0022]圖3B是模具和圖3A的模制裝置的頂部的放大圖；
[0023]圖3C是從圖3B截取的放大圖，以更清楚地示出形成于壓模機(jī)的上部壓板與模具的頂部的外部環(huán)組件之間的縫隙；
[0024]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的附接至壓模機(jī)的頂部壓板和臂的浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的透視圖，其中為了更清晰而移除了頂部模具半部的一部分；
[0025]圖4A是沿圖4的線4A-4A截取的圖4的模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的剖視圖，其中其中為了更清晰而僅示出了頂部組件，其中軌道被暴露以看到軌道如何被捕獲在夾條與滑動件之間；
[0026]圖4B是圖4A的模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的放大剖視圖，其中示出了模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的底部組件并且以橫截面示出了空程調(diào)節(jié)器組件，示出了調(diào)節(jié)器組件如何使用附接構(gòu)件、具有凸緣的雙端螺柱、和螺母來工作；以及
[0027]圖5是軌道以及定位在軌道的相對面上的凹入部中的滾針軸承的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參照圖3至圖3C，示出了用于以與本發(fā)明的一個實(shí)施例一致的方式模制輪胎100的一部分的裝置200。具體而言，如圖3和3A中最佳可見的，該裝置200包括豎直壓模機(jī)202，該豎直壓模機(jī)202包括下部壓板204、上部壓板206、液壓缸208、臂210、齒輪212和框架214?？蚣?14固定并且下部壓板204可平移地固定在水平平面中但是能夠自由地豎直地平移，而上部壓板206通過銷211樞轉(zhuǎn)地連接至框架214。上部壓板206通過液壓缸208移動至與下部壓板204平行對準(zhǔn)和離開平行對準(zhǔn)。兩個壓板還能夠圍繞如上文所描述的水平軸線旋轉(zhuǎn)。齒輪212與由馬達(dá)(未示出)提供動力的驅(qū)動小齒輪(未示出)相配合，當(dāng)適于使下部壓板204和附連至其上的模具216旋轉(zhuǎn)時，該驅(qū)動小齒輪能夠與齒輪212接合和脫離，以形成輪輻106，如將在下文解釋的。
[0029]能夠構(gòu)想，上部壓板206能夠可平移地連接至框架214并且能夠通過除了液壓之外的裝置(例如氣動、機(jī)械)或本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的其它裝置移動。類似地，能夠通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的其它裝置(例如通過直接聯(lián)接到下部壓板204附接至其上的軸218的電機(jī))來實(shí)現(xiàn)下部壓板204的旋轉(zhuǎn)。能夠通過使用與上文提到的用于移動上部壓板206的相同的方法來實(shí)現(xiàn)下部壓板的平移。還提供滾子軸承220以引導(dǎo)下部壓板204的旋轉(zhuǎn)并且使與其旋轉(zhuǎn)相關(guān)的摩擦最小化。浮動模具對準(zhǔn)(圖3至3C中未示出)機(jī)構(gòu)將頂部壓板附接至模具框架的臂，但是能夠構(gòu)想，該對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)能夠被插入在上部模具半部236與下部模具壓板206之間。下文進(jìn)一步描述了該對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
[0030]圖3所提供的俯視圖示出了上部壓板206如何以需要盡可能少的材料的有效方式使用臂210附接至框架214。上部壓板206具有大體細(xì)圓柱形狀，該大體細(xì)圓柱形狀分為中心部分222和外部環(huán)形部分224。壓模機(jī)202的臂210從框架214水平地延伸并且豎直地向下延伸小的距離以連接至頂部壓板206的中心部分222。以圓形陣列布置的五個細(xì)長的連接構(gòu)件226從中心部分222延伸并且連接至外部環(huán)形部分224。頂部壓板206的內(nèi)部222和外部224被構(gòu)造成與形成于它們與連接構(gòu)件之間的五個開口 228同心，其中的一個開口 228位于澆注槽230之上。
[0031]能夠構(gòu)想，能夠通過其它方式實(shí)現(xiàn)頂部壓板的構(gòu)造及其與壓模機(jī)的框架的附接。例如，分離的臂能夠用于將頂部壓板的內(nèi)部和外部連接至壓模機(jī)的框架。此外，能夠通過延伸穿過模具壓板的側(cè)表面或者穿過模具的側(cè)表面足夠遠(yuǎn)以到達(dá)澆注槽的單個開孔來代替形成于上部壓板的頂部表面上的開口。
[0032]現(xiàn)在關(guān)注圖3A和3B所示的模具216的細(xì)節(jié)，能夠看到，模具216包括下部234和上部236，該下部234和上部236均具有相互鉸接以限定腔的芯238，所述腔在芯圍繞模具的圓周以交替方式從模具的一側(cè)延伸至另一側(cè)時形成輪輻106。直徑地相對的芯通過位于附圖左側(cè)的從模具216的頂部236延伸的芯238’以及位于附圖右側(cè)的從模具212的底部234延伸的芯238”示出。芯238在略微成波狀的表面240上封閉，但是能夠構(gòu)想，芯238能夠以伸縮方式延伸至相對的模具半部中。例如通氣孔的其它常見的模具特征對于本發(fā)明而言不重要但是卻經(jīng)常使用。芯被示為模具半部的實(shí)心延伸部，但是其能夠是分離的插入件，以用于在如果其中的一個受到損壞時易于替換。呈錐形銷239形式的模具對準(zhǔn)特征示于圖2中。
[0033]在通過向上且離開下部壓板204樞轉(zhuǎn)上部壓板206并且下部壓板向下平移至中間位置而打開模具之后，輪胎100的胎面102被放置在沿模具216的周向表面形成的環(huán)形凹槽242中。在胎面102與芯238之間的環(huán)形凹槽242的底部附近提供輕微干涉(未清楚示出)，使得當(dāng)機(jī)器人臂將胎面放置到模具中時，該機(jī)器人臂能夠?qū)⑻ッ姘磯旱叫旧?，在局部造成傾向于在模制過程期間保持所放置的胎面102的小的壓配合。還沿芯238的外側(cè)表面提供間隙凹槽244，以便允許聚氨酯沿胎面102的內(nèi)側(cè)表面流動，有利于輪輻106聯(lián)結(jié)至胎面102并且形成如上文所描述的外部環(huán)形帶105。與胎面102定位在模具216的底部234中大約同時，轂108通過機(jī)器人臂或者本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的其它裝置定位在形成于模具216的中心處的凹入部246中并且通過具有引入表面250的套筒248被引導(dǎo)就位。
[0034]上部模具部分236包括旋轉(zhuǎn)蓋組件252，該旋轉(zhuǎn)蓋組件252可旋轉(zhuǎn)地附接至壓模機(jī)202并且由滾子軸承254引導(dǎo)。在該情況下所使用的滾子軸承254是SMPLY BEARINGSLTD.(SKF)銷售的模型號42687/42620。當(dāng)然，根據(jù)應(yīng)用，其它的可旋轉(zhuǎn)附接裝置是可行的(只要其允許該組件自由地旋轉(zhuǎn))，例如滑動軸承或磁軸承。縫隙251設(shè)置于壓模機(jī)202與該組件252之間，以限制組件旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的摩擦的量。該旋轉(zhuǎn)蓋組件252包括軸256，該軸256由軸承引導(dǎo)并且具有附接至其底端的凸緣258。蓋260通過至少一個(并且有時四個)螺栓和壓縮彈簧子組件262連接在凸緣258下方。蓋260具有定位在其底部邊緣上的倒角264，以用于在壓模機(jī)的上部壓板向下樞轉(zhuǎn)至與下部壓板平行對準(zhǔn)并且下部壓板向上平移至其頂部位置(在該位置處模具關(guān)閉)時將蓋260與轂108正確地對準(zhǔn)。現(xiàn)在，蓋260的倒角部分向下延伸通過轂108的最頂端部分并且進(jìn)入如圖3B所示的其內(nèi)部。
[0035]此外，模具216的上部236包括外部環(huán)組件232，該外部環(huán)組件232使用大直徑回轉(zhuǎn)軸承266可旋轉(zhuǎn)地附接至壓模機(jī)202的上部壓板206，該大直徑回轉(zhuǎn)軸承266沿模具的徑向方向R(與包含在模具中的輪胎的坐標(biāo)軸一致)形成于澆注槽230的外側(cè)。根據(jù)應(yīng)用，其它的可旋轉(zhuǎn)附接裝置能夠代替回轉(zhuǎn)軸承使用(只要其使對旋轉(zhuǎn)的阻力(即摩擦)的量減少至合適的量)，例如滑動軸承或磁軸承。此外，例如青銅或塑料的材料可以用于在這些具有低摩擦系數(shù)的材料相對于彼此滑動時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)附接。對于該實(shí)施例而言，使用SCHAEFFLERTECHNOLOGIES GmbH&C0.KG - (INA)以模型號 VSU 200544 銷售的回轉(zhuǎn)軸承。
[0036]如在圖3C中最佳可見的，壓模機(jī)202的上部壓板206的大部分與外部環(huán)組件232之間形成小縫隙270，當(dāng)外部環(huán)組件232在回轉(zhuǎn)軸承266上旋轉(zhuǎn)時，該小縫隙270提供間隙。然而，該縫隙270嚴(yán)重限制能夠從模具216傳遞給壓模機(jī)202的上部壓板206的熱的量。這導(dǎo)致外部環(huán)組件232的溫度漂移，該外部環(huán)組件232由具有不同的熱膨脹系數(shù)的鋁和鋼制成。這意味著外部環(huán)組件的各部分能夠膨脹(grow)不同的量。因此，傳統(tǒng)的用于保持外部環(huán)組件的這些不同部分的栓接接頭是不切實(shí)際的，原因是在處于冷卻狀態(tài)時收緊的螺栓可能在模具加熱時折斷。
[0037]因此，壓縮彈簧268或者備選地碟形彈簧設(shè)置于螺栓的頭部與螺栓的頭部形成于其中的埋頭孔的底部表面之間，允許彈簧吸收熱膨脹的作用并且防止螺栓折斷?；谙嗤脑颍愃频募夹g(shù)用于將模具216的下部234附接至下部壓板204。
[0038]此外，期望模具216的底部234的旋轉(zhuǎn)通過模具216的外部環(huán)組件232與底部234之間的一些類型的聯(lián)接傳遞給外部環(huán)組件232。否則，外部環(huán)組件232的芯可能沖撞到模具216的下部234的芯中并且/或者輪輻的厚度將不一致。該聯(lián)接可以通過摩擦或者通過結(jié)構(gòu)互鎖特征(例如從一個模具半部伸縮到相對的模具半部中的芯以及/或者例如錐形銷290(最佳見于圖2中)的模具對準(zhǔn)特征)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意到，上部模具半部的外部環(huán)組件232和蓋組件252的可旋轉(zhuǎn)附接裝置彼此分開，因此每一個組件都獨(dú)立于另一個組件自由旋轉(zhuǎn)。
[0039]再次參照圖3，當(dāng)模具216關(guān)閉并且旋轉(zhuǎn)時，噴嘴(未示出)能夠定位在頂部壓板206的開口 228和模具216的澆注槽230上方，以用于將例如聚氨酯的液體引入模具216中。如能夠從上述的結(jié)構(gòu)看到的，蓋260和外部環(huán)組件232與壓模機(jī)202的同心附接以及設(shè)置于蓋與外部環(huán)之間的小縫隙(起到澆注槽230的作用)允許這些部件旋轉(zhuǎn)并且使例如聚氨酯的液體擴(kuò)散以形成輪胎的輪輻而不由于同樣旋轉(zhuǎn)的一些結(jié)構(gòu)特征而中斷模具的填充。這避免由于聚氨酯偏離未進(jìn)入模具而被浪費(fèi)并且還有助于所有的輪輻都一致地并且均勻地形成，而不會由于中斷聚氨酯流入模具中的結(jié)構(gòu)部件的旋轉(zhuǎn)所造成的渦流而形成被引入聚氨酯中的氣泡。
[0040]一旦輪胎100具有在模具216中聯(lián)結(jié)至轂108和胎面102的輪輻，下部壓板204就可以向下平移至底部位置，在該底部位置處，在壓模機(jī)的下部壓板之下附接至地面的銷(未示出)可以通過下部壓板和模具216的下部234中的孔，并推到胎面102的底部上，造成輪胎升高并且從芯脫模，所述芯從模具的底部延伸。備選地，排出系統(tǒng)能夠被致動以將輪胎推出模具而不使下部壓板移動穿過上文所提到的其中間豎直位置，在該中間豎直位置處，胎面被放置在模具中。大約此時，上部壓板206旋轉(zhuǎn)離開，產(chǎn)生足夠的空間以用于機(jī)器人臂拾起輪胎。如果需要的話，現(xiàn)在能夠開始向另一個輪胎增加輪輻的過程。
[0041]如上所述，正是該脫模過程期間可能由于不正確的模具對準(zhǔn)而發(fā)生對聚氨酯部分的損壞。因此，本發(fā)明的發(fā)明人已設(shè)計(jì)出一種新的并且有用的浮動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)300，該浮動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)300允許頂部模具部分沿模具/輪胎的徑向方向浮動，有助于防止輪輻以及外部和內(nèi)部環(huán)形環(huán)的任何扭曲。
[0042]現(xiàn)在參照圖4，能夠清楚地看到根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)300的透視圖，該浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)300能夠與剛剛描述的模具裝置一起使用。該浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)300包括兩個滑動組件302’、302”，該兩個滑動組件302’、302”彼此連接并且能夠沿彼此正交的方向滑動。對于該實(shí)施例而言，底部組件302’可滑動地附接至上部壓板206并且能夠沿與壓模機(jī)的框架的臂210延伸的方向垂直的方向滑動。頂部組件302”接近底部組件302’的頂部，該頂部組件302”可滑動地附接至臂210并且能夠沿與臂延伸的方向平行的方向滑動。由于這些組件能夠沿不同的正交方向滑動，因此整體上部壓板206和上部模具半部236能夠同時沿兩個方向移動，允許上部模具半部沿輪胎的徑向方向浮動，通過允許所需的沿任何徑向方向的天然自由移動來有效地補(bǔ)償任何模具失準(zhǔn)。
[0043]兩個組件被類似地構(gòu)造并且包括滑動件304，該滑動件304具有兩個突出V形部分306、兩個V形引導(dǎo)件或夾條308、v形軌道310以及滾針軸承312?；瑒蛹?04的v形部分306被互補(bǔ)地構(gòu)造以與形成于夾條308上的凹槽相配合并且V形軌道310緊貼地配合在滑動件的V形部分與夾條的凹槽之間。多個滾針軸承312被捕獲在軌道與滑動件之間，該多個滾針軸承312定位在形成于軌道上的凹陷部314內(nèi)，如圖5中最見可見。對于該實(shí)施例而言，使用SKF以模型號LWHW 15X358銷售的滾針軸承。滾子軸承組形成于每一個軌道的頂部和底部上，意味著四組(滑動件的每側(cè)上各兩組)在每一個滑動件平移時對其進(jìn)行引導(dǎo)(如圖4A中最佳可見)。用于底部組件302’的夾條308’栓接至上部壓板206并且使用定位銷或本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的其它裝置與其對準(zhǔn)。
[0044]蓋板316附接至底部組件的滑動件304’的頂部，蓋板316使用螺栓和定位銷或者本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的其它裝置附接至其上。另一個滑動件304”(頂部組件的一個部件)栓接并且定位銷接至蓋板316并且與底部組件的滑動件相垂直地布置以便向其提供如上文所述的正交移動。頂部組件的滑動件隨后通過夾條308”可滑動地附接至壓模機(jī)的臂210，所述夾條308”與已描述的類似的方式使用螺栓和定位銷附接至臂。底部組件的滑動件、蓋板和頂部組件的滑動件能夠使用單組螺栓和定位銷栓接和定位銷接在一起是可能的。
[0045]如能夠想象的，這些滑動接頭能夠允許上部模具壓板、浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和壓模機(jī)變得彼此解離，這能夠?qū)е聦υO(shè)備的損壞。此外，這些接頭允許大量的移動并且過多的移動能夠?qū)е履＞叩囊粋?cè)的芯沖撞到模具的另一側(cè)上，這也能夠造成損壞。因此，提供限制滑動件的移動的空程調(diào)節(jié)器或止動組件318，防止由于多余行程而對設(shè)備造成的損壞。如在圖4B中最佳可見的，該組件包括具有開孔322的附接構(gòu)件320 (例如用于易于組裝的槽)，該附接構(gòu)件320能夠栓接至上部壓板206以用于與底部組件一起使用。具有凸緣326并且在每一個端部上具有螺紋的螺柱324能夠在凸緣定位在滑動件與附接構(gòu)件之間的情況下旋入滑動件304’的側(cè)面中。螺柱的延伸穿過槽并且通過附接構(gòu)件的自由端部能夠使螺母328擰緊在其上并且所有的這些部件都能夠被構(gòu)造和定位成使得縫隙330在一側(cè)上定位于凸緣與附接構(gòu)件之間并且在另一側(cè)上定位于螺母與附接構(gòu)件之間。
[0046]在操作中，滑動件朝向附接構(gòu)件自由地移動直到凸緣撞擊構(gòu)件，停止沿該方向的任何進(jìn)一步的移動為止?；瑒蛹搽x開附接構(gòu)件自由地移動，直到螺母撞擊構(gòu)件，停止沿該方向的任何進(jìn)一步的移動為止。能夠通過減小凸緣或螺母的厚度或者通過向縫隙中增加墊圈來調(diào)節(jié)該往復(fù)行程。對于該實(shí)施例而言，縫隙范圍處于從1.0至1.5mm的范圍內(nèi)，意味著沿任何一個方向的相對移動都處于大致相同的范圍內(nèi)。
[0047]應(yīng)當(dāng)注意到，在附接構(gòu)件栓接至上部組件的滑動件的頂部并且螺柱附接至模具框架的臂的情況下，類似地構(gòu)造的系統(tǒng)結(jié)合頂部組件使用。其為頂部組件提供與其為底部組件所提供的類似的移動。對于該實(shí)施例而言，浮動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)所允許的沿任何徑向方向移動的量為至少0.5mm是優(yōu)選的，以便補(bǔ)償?shù)湫偷哪＞呤?zhǔn)但是這能夠根據(jù)設(shè)備(例如模具和壓模機(jī))的特性和設(shè)計(jì)以及制造期望的輪胎所需的拉伸(draw)深度發(fā)生變化。此外，發(fā)明人已通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)期望將聚氨酯輪輻上的應(yīng)變的量限制到5%或以下。由于本文中所構(gòu)想的輪胎的大多數(shù)輪輻具有為大約10_的厚度，因此其轉(zhuǎn)化成0.5mm的期望徑向間隙(radial play)。
[0048]能夠構(gòu)想，能夠使用其它類型的機(jī)構(gòu)代替滾針軸承(包括更傳統(tǒng)的滾子軸承、球軸承和滑動摩擦軸承)。此外，也能夠采用基于磁性、流體動力和流體靜力原理工作的機(jī)構(gòu)。實(shí)際上，允許足夠的徑向移動的任何機(jī)構(gòu)都能夠與本發(fā)明一起使用。因此，對使用滾子軸承的機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)的描述不應(yīng)當(dāng)被理解成對本發(fā)明構(gòu)成限制。例如，發(fā)明人能夠構(gòu)想，能夠采用與允許部件浮動并且相對于彼此移動的軸承類似的機(jī)構(gòu),例如流體動力、流體靜力和磁軸承。具體而言，能夠使用呈在球軸承上自由滑移并且定位在圓形凹入部中的圓板形式的滑動構(gòu)件，該圓形凹入部的尺寸過大足夠的量，以允許期望的徑向移動。類似的滑動構(gòu)件可以使用磁體或者通過提供細(xì)流體而浮動，該細(xì)流體被加壓以減小摩擦并且允許沿徑向方向的自由移動。此外，平移構(gòu)件能夠定位在柔性材料中，例如橡膠、凝膠、或者允許沿模具/輪胎的徑向方向的一些空程的其它材料。在任何實(shí)施例中，機(jī)構(gòu)都需要能夠自由地浮動，即使在例如幾百磅的重負(fù)荷下也是如此。
[0049]盡管本文中僅已具體描述了作為非充氣輪胎的一部分的形成有輪輻的胎面，但是能夠構(gòu)想，該過程能夠與使用氣體以及輪輻以支承施加于輪胎的負(fù)載的輪胎(通常被稱為混合輪胎)一起使用。該輪胎不必被構(gòu)造成具有剪切層或者具有與美國專利N0.7，201, 194中所包含的輪胎一樣的其它的特性或特征。此外，可以使用其它的材料代替聚氨酯，例如能夠適當(dāng)?shù)啬途貌⑶易銐驈?qiáng)以支承施加于輪胎的負(fù)載的熱固性材料。此外，本文中所討論的實(shí)施例關(guān)注向輪胎增加輪輻，但是本發(fā)明也能夠應(yīng)用于形成輪胎的其它區(qū)域。
[0050]僅已示出和描述了一個這種模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)以與完整的模具一起使用，但是能夠構(gòu)想，能采用與能夠變得附著至輪胎的一部分的與每一個芯操作性地相關(guān)聯(lián)的多個機(jī)構(gòu)。換句話說，能夠使用多個模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)用于多個模具部分。還能夠構(gòu)想，能夠通過將滑動構(gòu)件的正交平移分離使得一個滑動構(gòu)件將與模具的第一半部操作性地相關(guān)聯(lián)并且另一個滑動構(gòu)件將于模具的第二半部操作性地相關(guān)聯(lián)來完成浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。
[0051]盡管已參照本發(fā)明的特定實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這種描述僅僅通過說明而不是通過限制的方式。例如，已描述了豎直壓模機(jī)，但是能夠構(gòu)想，還能夠使用水平壓模機(jī)，只要與對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)一起提供了偏置裝置以應(yīng)對重力。例如，能夠在空程調(diào)節(jié)器組件中包括彈簧裝置，以使機(jī)構(gòu)偏置到中心位置。該彈簧裝置還能夠用于豎直壓模機(jī)應(yīng)用，以有助于防止模具關(guān)閉期間的模具沖撞。以相似的方式，模具已被描述成具有圓柱形狀，但是其能夠具有例如方形或矩形立方體的形狀。此外，本發(fā)明已允許去掉系桿，但是能夠構(gòu)想，本發(fā)明也能夠與具有系桿的壓模機(jī)一起使用。
[0052]總體而言，本文中已描述了包括模具和壓模機(jī)細(xì)節(jié)的模制裝置的多個細(xì)節(jié)，以便為本發(fā)明提供背景，但是盡管所述細(xì)節(jié)可以與本發(fā)明結(jié)合，可是這些細(xì)節(jié)對于實(shí)施本發(fā)明而言不是必須的，本發(fā)明主要涉及使用浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。此外，為了方便起見，該機(jī)構(gòu)附接至豎直壓模機(jī)的頂部壓板的頂部，但是能夠構(gòu)想，無論壓模機(jī)的構(gòu)造或取向如何，該機(jī)構(gòu)都能夠與壓模機(jī)的任何壓板操作性地相關(guān)聯(lián)。這樣一來，浮動機(jī)構(gòu)能夠定位在多個位置處，包括壓板與模具之間或者壓板與壓模機(jī)的框架之間。最后，本文中所討論的實(shí)施例中的一些實(shí)施例的不同的方面和特征可以被其它實(shí)施例的其它特征代替，以產(chǎn)生進(jìn)一步的實(shí)施例。因此，本發(fā)明的范圍和內(nèi)容僅由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于模制具有徑向方向的輪胎的一部分的裝置，所述裝置包括壓模機(jī)和模具，所述裝置還包括: 第一壓板和第二壓板，所述壓板與所述壓模機(jī)操作性地相關(guān)聯(lián)，以用于改變所述壓板相對于彼此的位置，從而用于打開和關(guān)閉附接至所述壓板的模具； 附接至所述壓模機(jī)的第一壓板的所述模具的第一部分和附接至所述壓模機(jī)的第二壓板的所述模具的第二部分；以及 浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，所述浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)與所述模具的第一部分、所述第一壓板和所述壓模機(jī)操作性地相關(guān)聯(lián)，所述機(jī)構(gòu)包括至少一個滑動構(gòu)件，所述至少一個滑動構(gòu)件允許所述模具的第一部分沿所述徑向方向自由地移動預(yù)定量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述模具的第一部分是模具半部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述模具的所述第一部分牢固地附接至所述第一壓板并且所述壓模機(jī)具有框架，并且所述模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可滑動地附接至所述框架且也可滑動地附接至所述第一壓板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括第一滑動件和第二滑動件，所述第一滑動件和所述第二滑動件與所述第一壓板、第一模具部分和所述壓模機(jī)操作性地相關(guān)聯(lián)，所述滑動件被布置成用于相對于彼此正交移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)還包括引導(dǎo)一個滑動件的移動的一組滾針軸承以及引導(dǎo)另一個滑動件的移動的另一組滾針軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一滑動件和所述第二滑動件被類似地構(gòu)造成具有位于兩個橫向側(cè)上的V形突出部，所述模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)還包括四個V形軌道，其中滾針軸承組形成于與所述滑動件的所述V形突出部相配合的軌道的相對側(cè)上，所述V形軌道中的兩個V形軌道與所述滑動件中的每一個滑動件相配合，提供四組滾針軸承以用于引導(dǎo)每一個滑動件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，所述裝置還包括用于每一個滑動件的兩個夾條，以用于引導(dǎo)每一個滑動件的移動，其中所述夾條具有V形凹槽，以用于保持所述V形軌道以及所述滑動件的V形突出部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中徑向移動的預(yù)定量為至少0.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述徑向移動的預(yù)定量為1.0mm-2.5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述壓模機(jī)是豎直壓模機(jī)，所述第一壓板是上部壓板，所述第二壓板是下部壓板，并且其中所述上部壓板包括開口，當(dāng)所述模具關(guān)閉時，所述開口用作澆注槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述上部壓板樞轉(zhuǎn)地連接至所述壓模機(jī)并且所述下部壓板沿豎直方向可平移地連接至所述壓模機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述壓模機(jī)還包括從所述框架延伸的臂并且其中所述上部壓板包括中心部分和外部環(huán)形部分，且所述中心部分連接至所述臂，所述裝置還包括連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件將所述上部壓板的所述外部環(huán)形部分連接至中心部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置還包括空程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述空程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)限制所述浮動模具對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)沿至少一個方向的移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述空程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括具有開孔和螺柱的附接構(gòu)件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述螺柱具有螺紋端部和凸緣，所述螺紋端部中的一個被構(gòu)造成附接至滑動件，所述螺柱被構(gòu)造成使得在所述螺柱已固定至所述滑動件并且通過所述附接構(gòu)件的開孔之后，所述凸緣鄰近所述滑動件和所述附接構(gòu)件，所述空程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括螺母，所述螺母附接至延伸通過所述附接構(gòu)件的所述螺柱的自由螺紋端部。
【文檔編號】B29D30/02GK104136204SQ201280070297
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】S·P·安德森, B·D·威爾遜 申請人:米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司