БАШМАК ПЕРЕДАТОЧНОГО КОЛЬЦА И ПЕРЕДАТОЧНОЕ КОЛЬЦО С УМЕНЬШЕННЫМ ЗАХВАТОМ ВОЗДУХА Российский патент 2024 года по МПК B29D30/26 B29D30/24 B29D30/06 B29D30/20 B29D30/00 B25J15/00 

Область техники

Общая концепция изобретения относится к устройствам, которые можно использовать при изготовлении шин транспортных средств. В частности, общая концепция изобретения относится к передаточному кольцу и к башмаку передающего кольца, характеризующимся уменьшенным захватом воздуха внутри шины во время изготовления шины.

Уровень техники

Изготовление шины транспортного средства обычно включает в себя этапы формирования каркаса шины, формирования тороидального «пакета» брекер-протектор шины отдельно от каркаса, а затем соединения пакета брекер-протектор с каркасом шины, чтобы сформировать «зеленую» (не вулканизированную) шину. Затем не вулканизированную шину обрабатывают для формирования протектора и различных других характеристик готовой шины. Другие дополнительные этапы, такие как приклеивание пакета брекер-протектор к каркасу шины, часто называемое «сшиванием» пакета брекер-протектор, могут выполняться в ходе или после одного или нескольких из вышеупомянутых этапов.

Формование пакета брекер-протектор шины обычно выполняется с использованием барабана для брекера и протектора, типа описанного в патенте США № 6,013,147. Такой барабан для брекера и протектора обычно имеет внешнюю цилиндрическую поверхность или окружность, вокруг которой укладывают один или несколько слоев материала брекера шины (представляющего собой, например, армирующие корды, заделанные в полимерное связующее), чтобы сформировать комплект брекера и протектора. Окружность барабана для брекера и протектора предпочтительно способна расширяться и сжиматься, что позволяет, например, снимать с барабана готовый пакет брекер-протектор. Пакет брекер-протектор обычно практически не расширяется в радиальном направлении. Однако готовый пакет брекер-протектор, как правило, является гибким до такой степени, что без опоры тороидальный пакет брекер-протектор деформируется и провисает под действием силы тяжести. Кроме того, желательно, чтобы регулируемая окружность барабана для брекера и протектора позволяла использовать один барабан для формирования пакетов брекер-протектор разных диаметров.

При производстве автомобильных шин каркас шины обычно изготавливают с использованием барабана для сборки шин, типа описанного в патенте США № 6,457,505. Такой барабан для сборки шин обычно имеет радиально расширяемую и сжимаемую цилиндрическую рабочую поверхность, аналогичную рассмотренному выше барабану для брекера и протектора, на которой формируется каркас шины. После формирования каркаса шины на цилиндрической рабочей поверхности, такой каркас шины обычно перемещают на расширительный барабан, типа описанного в патенте США № 6,602,372. Каркас шины располагают вокруг расширительного барабана, и часть каркаса шины покрывают пакетом брекер-протектор. Затем каркас шины надувают до тороидальной формы, напоминающей, хотя часто и не идентичной, форму готовой шины. В процессе накачивания каркаса шины, пакет брекер-протектор «сшивается» с каркасом шины.

В современном производстве шин процесс сшивания пакета брекер-протектор с каркасом шины обычно осуществляется с использованием «сшивающей» машины, типа машины, раскрытой в патенте США № 3,423,272. Такая сшивающая машина обычно имеет один или несколько роликов, которые сконфигурированы таким образом, чтобы приближаться к вращающемуся расширительному барабану, когда каркас шины расположен вокруг расширительного барабана, часть каркаса шины покрыта пакетом брекер-протектор и каркас шины накачивается до тороидальной формы. При вращении расширительного барабана, ролики сшивающей машины используются для прижатия к окружной внешней поверхности пакета брекер-протектор, тем самым вдавливая пакет брекер-протектор в каркас шины и склеивая соприкасающиеся поверхности двух компонентов друг с другом. В качестве альтернативы или в сочетании со сшивающей машиной, пакет брекер-протектор может «сшиваться вручную» с каркасом шины с использованием ручных роликов или аналогичных инструментов. В любом случае ролики обычно прижимаются к внешней поверхности пакета брекер-протектор, начиная с аксиально центральной окружной траектории вдоль пакета брекер-протектор и продолжаясь по спирали по окружности вокруг пакета брекер-протектор в осевом направлении наружу от центральной окружной траектории к одному из противоположных периферийных краев пакета брекер-протектор. Таким образом, любые воздушные зазоры или пустоты, которые могут присутствовать между пакетом брекер-протектор и каркасом шины, сжимаются в осевом направлении наружу в направлении внешних периферийных краев пакета брекер-протектор.

В вышеописанном процессе этапы переноса каркаса шины с барабана для сборки шин на расширительный барабан и перемещения пакета брекер-протектор на каркас шины для сшивания обычно выполняются с использованием одного или нескольких передаточных колец, типа колец, описанных в патенте США № 8,091,602. Такое передаточное кольцо, которое также может называться «О-образным кольцом», обычно включает в себя в себя множество сегментов «башмака», имеющих дугообразные внутренние поверхности, которые в совокупности образуют сегментированную, обращенную радиально внутрь и обычно цилиндрическую поверхность, приспособленную для захвата и удержания каркаса шины и/или пакета брекер-протектор. Каждый сегмент башмака установлен на соответствующем рычажном механизме, так что башмаки в совокупности могут расширяться и сжиматься в радиальном направлении относительно друг друга, так что диаметр сегментированной, обращенной радиально внутрь цилиндрической поверхности может быть увеличен для установки поверх каркаса шины и/или пакета брекер-протектор, затем сжат для захвата каркаса шины или пакета брекер-протектор для перемещения, а затем повторно увеличен для высвобождения каркаса шины или пакета брекер-протектор после перемещения.

Дугообразные внутренние поверхности башмаков обычно упоминаются здесь как образующие сегментированную «цилиндрическую» поверхность. Однако следует понимать, что дугообразные, обращенные внутрь поверхности башмаков могут иметь дополнительную кривизну, чтобы обеспечивать более желательную посадку вдоль соответствующих участков внешней поверхности компонента шины. Например, в некоторых конструкциях передаточных колец каждая внутренняя поверхность каждого башмака, образующая сегментированную «цилиндрическую» поверхность, имеет постепенно изменяющийся радиус в направлении вдоль осевого измерения сегмента. Другими словами, в осевом направлении цилиндрической поверхности, центральный участок башмака может иметь вогнутую или выпуклую форму, а контактная поверхность может иметь радиус, постепенный уменьшающийся наружу к краям/сторонам башмака. Аналогичным образом, кривизна внутренней поверхности каждого башмака в окружном измерении может варьироваться между центральными участками и окружными боковыми краями башмака. Таким образом, следует понимать, что дугообразные поверхности башмаков, не имея идеальной цилиндрической формы, могут образовывать в целом «цилиндрическую» поверхность захвата.

Кроме того, в конструкциях передаточных колец предшествующего уровня техники дугообразные внутренние поверхности башмаков передаточных колец могут в целом упоминаться здесь как имеющие «прямоугольную» форму. В то время как дугообразные, обращенные внутрь поверхности башмаков могут формироваться описанными выше дугообразными в окружном и/или в осевом направлении поверхностями, термин «прямоугольный» может использоваться здесь для обозначения башмака передаточного кольца, имеющего внутреннюю поверхность, определяющую окружные торцевые края, проходящие параллельно центральной оси в целом цилиндрической сегментированной поверхности, т.е. ортогонально дугообразным осевым боковым краям башмака. Таким образом, если каждый башмак рассматривать в плане, то дугообразная, обращенная внутрь поверхность башмака может напоминать изогнутую прямоугольную форму. Аналогичным образом, хотя башмаки передаточного кольца обычно описываются здесь как способные «радиально» перемещаться к/от центральной оси передаточного кольца, следует понимать, что различные конструкции передаточных колец могут обеспечивать перемещение, которое не является чисто радиальным, такое, например, как перемещение «ирисовой диафрагмы» как в радиальном, так и в окружном направлениях передающего кольца.

Когда передаточное кольцо используется, как описано выше, для перемещения каркаса шины и/или пакета брекер-протектор (совместно именуемые в данном документе «компонент шины»), передаточное кольцо нередко имеет такую конфигурацию, что башмаки оказывают значительное давление на внешние поверхности компонента шины, частично способствуя поддержанию однородной тороидальной формы компонента шины во время перемещения. Такие высокие давления, прикладываемые к наружным поверхностям компонента шины, могут приводить к тому, что по меньшей мере часть изогнутых внутренних поверхностей башмака отпечатается в компоненте шины, что приведет к образованию отпечатков внутренних поверхностей башмаков и, соответственно, выпуклостей рядом с отпечатками в компоненте шины. Однако в ситуациях, когда между смежно ориентированными прямоугольными башмаками передаточных колец остается пространство, башмаки могут оставлять отпечатки в компонентах шины с несжатыми областями (например, швами) между башмаками. Когда компоненты шины сшиты вместе, эти прямоугольные отпечатки и образующийся в результате резкий край шва в компоненте шины, приводят к вытеснению воздуха под углом 90 градусов к окружному краю пакета брекер-протектор. Таким образом, эти несжатые области швов в компонентах шины могут не так свободно пропускать воздух к краям пакета брекер-протектор. В некоторых экстремальных случаях наличие этих несжатых областей шва в компоненте шины может иногда даже задерживать воздушные пустоты или зазоры между поверхностями сшитых компонентов шины после завершения действия сшивающей машины и/или ручного сшивающего инструмента. Такие воздушные пустоты или зазоры могут при определенных обстоятельствах приводить к нежелательным эксплуатационным характеристикам готовой шины, таким, например, как вибрация и/или резонанс во время качения шины. Такая вибрация и/или резонанс могут приводить к нежелательному шуму и/или сотрясению шины, повышенному износу и сокращению срока службы шины, а в некоторых крайних случаях - к катастрофическому выходу шины из строя. Эти проблемы с захватом воздуха могут быть особенно проблематичными, например, в применениях, в которых компоненты шины тонкие, и материалы имеют меньший вес.

С учетом вышеизложенного было бы целесообразно предложить передаточное кольцо, включающее в себя башмак передающего кольца, который уменьшает захват воздуха между компонентами шины, когда эти компоненты сшиваются вместе.

Раскрытие изобретения

Вышеупомянутые и/или другие аспекты и преимущества общей концепции изобретения могут быть достигнуты путем создания передаточного кольца для использования в системе изготовления шин транспортных средств. В соответствии с различными примерными вариантами выполнения общей концепции изобретения передаточное кольцо может содержать радиально расширяемую и сжимаемую, сегментированную, в целом цилиндрическую поверхность захвата, образованную множеством обращенных внутрь поверхностей, установленных с возможностью перемещения к центральной оси и от нее. Каждая обращенная внутрь поверхность может иметь первый и второй боковые края, и каждый боковой край может иметь центральный участок, сконфигурированный по существу параллельно центральному участку другого бокового края, при этом между центральными участками образован средний участок. Каждый боковой край может иметь первый и второй сходящиеся на клин участки на соответствующих противоположных концах центрального участка, и каждый сходящийся на клин участок каждого бокового края может проходить в направлении наружу от соответствующего центрального участка и к сходящемуся на клин участку другого бокового края. В различных примерах осуществления первые сходящиеся на клин участки первого и второго боковых краев могут совместно формировать первый торцевой участок, а вторые сходящиеся на клин участки первого и второго боковых краев могут совместно формировать второй торцевой участок. Ширина первого и второго торцевых участков может уменьшаться в направлении от среднего участка.

В различных примерах выполнения первый и второй сходящиеся на клин участки каждого из первого и второго боковых краев могут проходить внутрь от соответствующего центрального участка под углом 30 градусов. Первый и второй торцевые участки могут дополнительно определять соответствующие первый и второй торцевые края, которые по существу параллельны друг другу. Первый и второй сходящиеся на клин участки каждого из первого и второго боковых краев могут проходить внутрь от соответствующего центрального участка, образуя изогнутые первый и второй торцевые участки. Центральный участок каждого из первого и второго боковых краев может быть уже, чем один из соответствующих первого и второго сходящихся на клин участков. Обращенные внутрь поверхности могут быть симметричны относительно средней точки между первым и вторым торцевыми участками. В различных примерах выполнения каждая обращенная внутрь поверхность может иметь дугообразную форму относительно окружного измерения цилиндрической поверхности захвата. В различных примерах выполнения каждая обращенная внутрь поверхность может иметь дугообразную форму относительно осевого измерения цилиндрической поверхности захвата. В различных вариантах выполнения каждый центральный участок каждого первого бокового края каждой обращенной внутрь поверхности может иметь такую форму, чтобы соответствовать и взаимодействовать с центральным участком второго бокового края соседней обращенной внутрь поверхности в сжатом положении передаточного кольца. В различных примерных вариантах выполнения каждый из первого и второго торцевых краев может быть уже, чем каждый центральный участок каждого из первого и второго боковых краев.

В соответствии с различными примерными вариантами выполнения общей концепции изобретения предлагается башмак передаточного кольца для использования в системе изготовления шин транспортных средств. В соответствии с различными примерными вариантами выполнения, башмак передаточного кольца может содержать пластину, определяющую первую поверхность для захвата компонента шины и противоположную ей вторую поверхность, и опору для крепления пластины с возможностью ее перемещения к центральной оси передаточного кольца и от нее. Первая поверхность может иметь противоположные первый и второй боковые края, проходящие параллельно друг другу, противоположные первый и второй торцевые края, проходящие параллельно друг другу, и множество сходящихся на клин краев, причем каждый сходящийся на клин край проходит внутрь от и между соответствующими концами одного из первого и второго боковых краев и первого и второго торцевых краев. Средний участок пластины между первым и вторым боковыми краями может определять поверхность захвата компонента шины. Каждый торцевой край и соответствующие соседние сходящиеся на клин края могут совместно определять сходящийся на клин торцевой участок пластины, сконфигурированный для образования шва для выпуска воздуха в захваченном компоненте шины.

В различных примерах выполнения каждый сходящийся на клин край может проходить под углом 30 градусов к соответствующему боковому краю. В различных примерах выполнения каждый сходящийся на клин край может проходить внутрь от соответствующего бокового края, образуя изогнутые первый и второй торцевые участки. В различных примерах выполнения каждый боковой край может быть уже, чем каждый сходящийся на клин край. В различных примерах выполнения пластина может быть симметрична относительно средней точки между первым и вторым торцевыми краями. В различных примерах выполнения первая поверхность может иметь дугообразную форму между первым и вторым боковыми краями. В различных примерах выполнения первая поверхность может иметь дугообразную форму между первым и вторым торцевыми краями. В различных примерных вариантах выполнения первый боковой край может иметь такую форму, чтобы соответствовать второму боковому краю. В различных примерных вариантах выполнения опора может представлять собой участок шарнирного соединения для поворотного соединения башмака передаточного кольца с ведомым звеном передаточного кольца. В различных примерных вариантах выполнения опора может определять участок кулачка для поддержания первой поверхности башмака передаточного кольца в цилиндрической конфигурации с другими башмаками передаточного кольца, установленными в передаточном кольце.

Дополнительные аспекты и преимущества общей концепции изобретения будут частично изложены в нижеследующем описании, а частично будут очевидны из описания или могут быть усвоены при практической реализации общей концепции изобретения. Другие отличительные признаки и аспекты могут быть очевидны из нижеприведенного подробного описания, чертежей и формулы изобретения.

Следующие примерные варианты выполнения являются репрезентативными примерами технологий и конструкций, разработанных для реализации целей общей изобретательской концепции изобретения, но общая изобретательская концепция изобретения не ограничивается этими примерными вариантами выполнения. На прилагаемых чертежах и иллюстрациях размеры и относительные размеры, формы и качества линий, объектов и областей могут быть преувеличены для наглядности. Большое разнообразие дополнительных вариантов осуществления будет легче понять и оценить благодаря нижеследующему подробному описанию примерных вариантов выполнения, приведенных со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показано передаточное кольцо с башмаками, выполненными в типичной «прямоугольной» форме;

на фиг. 2 - передаточное кольцо, имеющее башмаки, сконфигурированные в соответствии с одним из примеров вариантов выполнения общей концепции изобретения;

на фиг. 3-4 - башмак передаточного кольца по фиг. 2, виды в перспективе; и

на фиг. 5 - передаточное кольцо в соответствии с другим примерным вариантом выполнения общей концепции изобретения, вид в перспективе.

Осуществление изобретения

Далее будет сделана ссылка на примерные варианты выполнения общей концепции изобретения, которые проиллюстрированы прилагаемыми чертежами и иллюстрациями. Примерные варианты выполнения описаны здесь для того, чтобы со ссылкой на чертежи пояснить общую изобретательскую концепцию изобретения.

Нижеследующее подробное описание предоставлено, чтобы помочь читателю всесторонне понять описываемые в документе конструкции и способы их изготовления. Соответственно, специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения, модификации и эквиваленты конструкций и способов изготовления, описанных в данном документе. Однако описанная последовательность операций изготовления является просто примером, не ограничивается тем, что изложено в документе, и может быть изменена, исходя из знаний в данной области техники, за исключением операций, которые обязательно выполняются в определенном порядке. Кроме того, описание общеизвестных функций и конструкций может быть упрощено и/или опущено для большей ясности и краткости изложения.

Стоит обратить внимание, что пространственные относительные термины, такие как «вверх», «вниз», «вправо», «влево», «под», «ниже», «нижний», «над», «верхний» и т.п. могут использоваться здесь для простоты описания, чтобы описать пространственное положение одного элемента или признака относительно другого элемента(ов) или признака(ов), проиллюстрированных чертежами. Пространственные относительные термины предназначены для охвата различных ориентаций устройства при использовании или эксплуатации в дополнение к ориентации, показанной на чертежах. Например, если устройство на чертежах перевернуто или повернуто, элементы, описанные как находящиеся «ниже» или «под» другими элементами или признаками, будут ориентированы как находящиеся «над» другими элементами или признаками. Таким образом, например, дескриптор «ниже» может охватывать относительное положение как выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или иметь другую ориентацию), и используемые здесь пространственные относительные дескрипторы интерпретируются соответствующим образом.

На фиг. 1 и 2 показано передаточное кольцо, имеющее башмаки с уменьшенным захватом воздуха в одном из примерных вариантов выполнения общей концепции изобретения. Передаточное кольцо, обозначенное на фиг. 1 и 2 ссылочной позицией 10, включает в себя первый и второй кольцевые элементы 14, 16 рамы соответственно, расположенные в фиксированном, совмещенном бок о бок положении, параллельно и на некотором расстоянии друг от друга. Первый и второй кольцевые элементы 14, 16 рамы имеют по существу одинаковые внутренний и внешний диаметры, и каждый из них предпочтительно имеет прямоугольное поперечное сечение и соответствующие внутреннюю и внешнюю противоположные плоские боковые поверхности. Две из этих поверхностей 20 и 22 показаны на фиг. 1. Множество шарнирных штыревых соединителей 26 проходят между первым и вторым кольцевыми элементами 14, 16 рамы в местах, разнесенных вдоль соответствующих периметральных краев первого и второго кольцевых элементов 14, 16 рамы, чтобы жестко удерживать бок о бок, параллельно, согласованно и на расстоянии друг от друга первый и второй кольцевые элементы 14, 16 рамы, тем самым определяя каркасную клетку 25, имеющую открытое пространство 28 между первым и вторым кольцевыми элементами 14, 16 рамы.

В открытом пространстве 28 каркасной клетки 25 расположен кольцевой приводной элемент 30, установленный бок о бок, параллельно и соосно с первым и вторым кольцевыми элементами 14, 16 рамы посредством множества роликов 40, проходящих между первым и вторым кольцевыми элементами 14, 16 рамы таким образом, чтобы приводной элемент 30 мог поворачиваться вокруг своей центральной оси относительно каркасной клетки 25. В открытом пространстве 28 каркасной клетки 25 также предусмотрено множество ведомых звеньев 32. Каждое ведомое звено 32 имеет продолговатую форму, и его первый конец шарнирно установлен на соответствующем шарнирном соединителе 26, проходящем между первым и вторым кольцевыми элементами 14, 16 рамы, а второй конец проходит в основном внутрь каркасной клетки 25.

Источник 44 энергии, такой как устройство типа поршень/цилиндр, показанный на фиг. 1, предназначен для осуществления управляемого поворота приводного элемента 30 относительно каркасной клетки 25. Таким образом, приведение в действие источника 44 энергии приводит к вращательному движению приводного элемента 30 относительно каркасной клетки 25, тем самым поворачивая каждое ведомое звено 32 вокруг соответствующего шарнирного штыревого соединителя 26 между сжатым положением, показанным на фиг. 1, в котором каждый второй конец каждого ведомого звена 32 проходит в основном радиально внутрь к центральной оси приводного элемента 30 и первого и второго кольцевых элементов 14, 16 рамы, и расширенным положением, показанным на фиг. 2, в котором каждый второй конец каждого ведомого звена 32 проходит в целом по окружности приводного элемента 30. Следует отметить, что система, показанная на фиг. 1 и 2, представляет собой просто один тип системы передаточного кольца, в которой могут использоваться башмаки в соответствии с общей концепцией изобретения. Например, в то время как система, показанная на фиг. 1 и 2, использует различные рычаги для перемещения башмаков в радиальном направлении, другие системы, использующие общую концепцию изобретения, могут иметь отличающиеся рычаги или могут перемещать башмаки в целом в радиальном направлении без каких-либо рычагов. Например, некоторые передаточные кольца, использующие общую концепцию изобретения, могут иметь набор исполнительных механизмов, перемещающих башмаки в целом в радиальном направлении, другие компоненты, перемещающие башмаки в целом в радиальном направлении, и так далее.

С дополнительной ссылкой на фиг. 1 и 2, а также с дополнительной ссылкой на фиг. 3, передаточное кольцо 10 содержит множество башмаков 12, каждый из которых имеет дугообразную внутреннюю поверхность 48, образующую сегментированную цилиндрическую поверхность 50 для захвата и перемещения компонентов шины. Как показано на фиг. 3, в этом варианте выполнения внутренняя поверхность 48 каждого из множества башмаков 12 имеет форму восьмиугольного усеченного ромба, которую можно описать как форму «восьмигранного ромба», в которой каждый зазор между соседними башмаками постоянен вдоль «осевого центрального участка» башмака и расширяется в области вблизи осевых краев цилиндрической поверхности 50. Башмак 12 в этом примерном варианте выполнения имеет внутреннюю поверхность 48 с первым и вторым боковыми краями 34, 36, которые сконфигурированы, чтобы проходить параллельно друг другу вдоль осевого измерения передаточного кольца 10 параллельно центральной оси сегментированной цилиндрической поверхности 50. Первый и второй боковые края 34, 36 проходят только частично вдоль осевой длины внутренней поверхности 48 на ее центральном участке, так что площадь внутренней поверхности 48 между этими параллельными первым и вторым боковыми краями 34, 36 может упоминаться здесь как «осевой центральный участок» 37 башмака 12. Аналогичным образом, внутренняя поверхность 48 определяет первый и второй торцевые края 38, 42, которые сконфигурированы таким образом, чтобы проходить параллельно друг другу вдоль противоположных окружных краев сегментированной цилиндрической поверхности 50 в направлении, параллельном окружности сегментированной цилиндрической поверхности 50, и вдоль плоскости, перпендикулярной центральной оси сегментированной цилиндрической поверхности 50. Эти первый и второй торцевые края 38, 42 лишь частично проходят вдоль участка сегментированной цилиндрической поверхности 50, образованного внутренней поверхностью 48 соответствующего башмака 12, вдоль ее центрального участка, так что площадь внутренней поверхности 48 между этими параллельными первым и вторым торцевыми краями 38, 42 может упоминаться здесь как «окружной центральный участок» 46 башмака 12.

Участок, проходящий от каждой конечной точки каждого из первого и второго боковых краев 34, 36 до проксимальной конечной точки соседнего первого или второго торцевого края 38, 42, представляет собой сходящийся на клин край 52, 54, 56, 58. Например, в показанном на фиг. 5 варианте выполнения, первый сходящийся на клин край 52 проходит между соответствующими проксимальными конечными точками первого бокового края 34 и второго торцевого края 42. Второй сходящийся на клин край 54 проходит между соответствующими проксимальными конечными точками второго торцевого края 42 и второго бокового края 36. Третий сходящийся на клин край 56 проходит между соответствующими проксимальными конечными точками первого бокового края 34 и первого торцевого края 38. Четвертый сходящийся на клин край 58 проходит между соответствующими проксимальными конечными точками второго бокового края 36 и первого торцевого края 38. Каждый сходящийся на клин край 52, 54, 56, 58 проходит в основном вдоль направления, образующего острый угол с осевой длиной внутренней поверхности 48 башмака 12, от соответствующего бокового края 34, 36 к соответствующему торцевому краю 38, 42. Таким образом, каждый торцевой край 38, 42 вместе с соседними сходящимися на клин краями 52, 54, 56, 58 образует сходящийся на клин участок 60, 62 внутренней поверхности 48 башмака 12, который проходит в осевом направлении наружу от соответствующей стороны осевого центрального участка 37. Таким образом, ширина внутренней поверхности 48 башмака 12, взятая в окружном измерении сегментированной цилиндрической поверхности 50, сходится на клин в осевом направлении от осевого центрального участка 37, образуя сходящиеся на клин участки 60, 62, которые становятся все более узкими вдоль аксиального измерения наружу от осевого центрального участка 37 башмака 12. Таким образом, как показано на фиг. 3, между соседними башмаками в направлении наружных кольцевых краев сегментированной цилиндрической поверхности 50 образуются зазоры увеличивающейся ширины.

На фиг. 4 показаны дополнительные элементы башмака 12, которые обеспечивают крепление башмака 12 к соответствующему ведомому звену 32 передаточного кольца 10. В варианте выполнения, показанном на фиг. 4, внешняя поверхность 64 башмака 12 дополнительно включает в себя по меньшей мере одну стенку 66, проходящую наружу от внешней поверхности 64 в целом перпендикулярно ей. В показанном варианте выполнения пара стенок 66, 68 проходит наружу от внешней поверхности 64 параллельно на некотором расстоянии друг от друга вдоль окружного измерения башмака 12. Стенки 66, 68 разнесены друг от друга на подходящее расстояние, позволяющее вставить между ними один конец одного из ведомых звеньев 32. Подходящие средства крепления, такие, например, как множество аксиально выровненных сквозных отверстий 70, предусмотрены вдоль стенок 66, 68 и в каждом ведомом звене для обеспечения возможности размещения в них штифта, болта или другого подобного поворотного соединителя, чтобы обеспечивать возможность поворотного соединения каждого башмака 12 с соответствующим ведомым звеном 32. В показанном варианте выполнения, перпендикулярно осевому измерению одного из сквозных отверстий 70 выполнено отверстие 72 с внутренней резьбой для установочного винта, так что после приема штыревого соединителя через сквозные отверстия 70 в стенках 66, 68 и в ведомом звене 32, установочный винт (на чертеже не показан) может быть принят в отверстие 72 для установочного винта для фиксации штыревого соединителя. Однако следует понимать, что существуют и другие подходящие конфигурации, которые можно использовать для обеспечения поворотного соединения между каждым башмаком 12 и соответствующим ведомым звеном 32, и такие другие конфигурации могут использоваться без отклонения от сути и объема концепции изобретения.

Как показано на фиг. 1, 2 и 4, первая и вторая канавки 74, 76 образованы вдоль каждой первой стенки 66 каждого башмака 12, причем каждая первая канавка 74 имеет по меньшей мере один открытый конец, открывающийся в сторону соседнего башмака, и каждая вторая канавка 76 имеет по меньшей мере один открытый конец, открывающийся в сторону соседнего противоположного башмака. Первая канавка 74 приспособлена для размещения в ней первого конца жесткого направляющего стержня (на чертеже не показан) достаточной длины, чтобы охватить два соседних башмака 12. Каждый направляющий стержень закреплен в соответствующей первой канавке 74 с помощью подходящего крепежного элемента, такого как, например, винт, болт, сварка, клей или другой крепежный элемент, или посредством цельного соединения. Противоположный второй конец каждого направляющего стержня проходит во вторую канавку 76 соседнего башмака и входит в нее с возможностью скольжения.

Ведомые звенья 32 выполнены с возможностью поворота между расширенным положением (фиг. 2) и сжатым положением (фиг. 1) при соответствующем повороте приводного элемента 30 относительно каркасной клетки 25. Таким образом, при повороте ведомых звеньев 32 в расширенное положение, башмаки 12 переводятся ведомыми звеньями 32 в расширенную конфигурацию, при этом внутренние поверхности 48 башмаков 12 отделяются друг от друга для увеличения общего диаметра сегментированной цилиндрической поверхности 50. И наоборот, при повороте ведомых звеньев 32 в сжатое положение, башмаки 12 переводятся ведомыми звеньями 32 в сжатую конфигурацию, при этом внутренние поверхности 48 башмаков 12 приближаются друг к другу для уменьшения общего диаметра сегментированной цилиндрической поверхности 50. С этой целью, и снова со ссылкой на фиг. 4, каждая из первой и второй канавок 74, 76 ориентирована относительно друг друга таким образом, что каждый из направляющих стержней скользит вдоль соответствующей второй канавки 76 для совместного поддержания внутренних поверхностей 48 башмаков 12 относительно друг друга в целом в цилиндрической конфигурации на протяжении всего рассмотренного выше процесса расширения и сжатия башмаков 12 между расширенной конфигурацией и сжатой конфигурацией.

Следует понимать, что вышеописанные башмаки 12, имеющие сходящиеся на клин участки внутренней поверхности 48, проходящей аксиально наружу от их центральных участков 37, позволяют использовать передаточное кольцо 10 таким образом, что если внутренняя поверхность 48 башмака 12 отпечатывается на компоненте шины, значительная часть периметра отпечатка проходит либо параллельно, либо под острым углом к осевому измерению сегментированной цилиндрической поверхности 50. Другими словами, участки отпечатков, образованные первым и вторым боковыми краями 34, 36 внутренней поверхности 48, проходят параллельно центральной оси компонента шины и сегментированной цилиндрической поверхности 50. Участки отпечатков, образованные каждым из сходящихся на клин краев 52, 54, 56, 58, проходят под острыми углами к центральной оси компонента шины и сегментированной цилиндрической поверхности 50. Однако только относительно более короткие первый и второй торцевые края 38, 42 образуют участки отпечатков, имеющие швы, проходящие по существу перпендикулярно осевому измерению сегментированной цилиндрической поверхности 50 вдоль окружности сегмента шины. Таким образом, когда один компонент шины, имеющий один или несколько отпечатков такой формы, сшивается с другим компонентом шины, параллельные в осевом направлении и расположенные под углом участки отпечатков, образованные боковыми краями 34, 36 и сходящими на клин краями 52, 54, 56, 58, позволяют воздуху легче перемещаться к аксиально внешним краям компонентов шины, и такой воздух может легче вытесняться оттуда. В то же время участки отпечатков, определяющие швы, проходящие перпендикулярно осевому измерению компонента шины, через которые труднее вытеснять воздух, находящийся между компонентами шины, уменьшены по сравнению с конструкциями передаточных колец предшествующего уровня техники.

В связи с этим в некоторых вариантах выполнения ширина осевой центрального участка 37 башмака 12, т.е. ширина параллельных первого и второго боковых краев 34, 36, может быть такой, чтобы она была меньше ширины стандартного ролика для сшивания. В показанном варианте выполнения, показанном на фиг. 1-5, угол «Q» конусности каждого из сходящихся на клин краев 52, 54, 56, 58 по отношению к соответствующему боковому краю 34, 36 составляет приблизительно 30 градусов внутрь от боковых краев 34, 36 в направлении окружного центрального участка 46 внутренней поверхности 48. Однако следует понимать, что возможны другие углы и/или конфигурации, не выходящие за рамки общей концепции изобретения.

Хотя каждый из башмаков 12, показанных на фиг. 1-5, имеет в целом восьмиугольную ромбовидную форму, понятно, что можно использовать множество других форм и конфигураций, не выходя за рамки общей концепции изобретения. Например, на фиг. 6 показан другой вариант башмака 12а передаточного кольца, сконструированный в соответствии с различными отличительными признаками общей концепции изобретения. В варианте выполнения, показанном на фиг. 6, башмак 12а сходит на клин только с одного из боковых краев 36 к торцевым краям 38а, 42а, а оставшийся боковой край 34а сформирован по всей осевой длине внутренней поверхности 48а башмака 12а. В других вариантах выполнения боковые участки башмака могут конфигурироваться таким образом, чтобы они сходились на клин по любой из различных изогнутых конфигураций, выпуклых или вогнутых, и могут сходиться на клин или изгибаться в том же направлении по окружности вдоль башмака.

В качестве примера на фиг. 7 показан другой вариант башмака 12b передаточного кольца, сконструированный в соответствии с различными отличительными признаками общей концепции изобретения. В варианте выполнения, показанном на фиг. 7, башмак 12b имеет изогнутые сходящиеся на клин края 52b, 54b, 56b, 58b, причем каждый сходящийся на клин край проходит по вогнутой траектории к осевому и окружному центральным участкам внутренней поверхности 48b. В этом варианте выполнения конусность сходящихся на клин в осевом направлении наружу участков внутренней поверхности 48b начинается резко и уменьшается по мере приближения к торцевым краям 38, 42 башмака 12b. И наоборот, в других вариантах выполнения могут предусматриваться выпуклые, сходящиеся на клин края, так что конусность сходящихся на клин аксиально наружу участков внутренней поверхности начинается постепенно и увеличиваются по мере приближения к торцевым краям башмака.

Независимо от конфигурации схождения на клин, может быть желательно, чтобы башмак был симметричен относительно точки посередине между торцевыми краями башмака 12. Хотя башмак может быть или не быть симметричным от первого до второго боковых краев, в различных вариантах осуществления может быть желательно, чтобы первый и второй торцевые края были по существу симметричными, чтобы избежать гармонических проблем с готовой шиной. Такие гармонические проблемы, которые в противном случае могли бы присутствовать, также могут быть уменьшены, например, гармонический резонанс может быть смягчен благодаря уменьшению захвата воздуха, обеспечиваемому башмаком, выполненным в соответствии с общей концепцией изобретения. Например, в варианте выполнения, показанном на фиг. 6, хотя башмак 12а не является симметричным в окружном направлении дугообразной внутренней поверхности 48а башмака 12а, тем не менее, башмак 12а симметричен от торцевого края 38а до торцевого края 42а.

Различные примерные варианты выполнения общей концепции изобретения могут предоставить передаточное кольцо для использования в системе изготовления автомобильных шин, при этом передаточное кольцо включает в себя радиально расширяемую и сжимаемую сегментированную, в целом цилиндрическую поверхность захвата, образованную множеством обращенных внутрь дугообразных поверхностей, установленных с возможностью в целом радиального перемещения к/от центральной оси цилиндрической поверхности захвата, причем каждая дугообразная поверхность имеет первый и второй боковые края, сконфигурированные по существу параллельными друг другу по меньшей мере на соответствующих их средних участках, при этом по меньшей мере один из первого и второго боковых краев сходится на клин в направлении удаления от соответствующего среднего участка, образуя первый и второй боковые участки, ширина которых уменьшается в направлении удаления от соответствующего среднего участка. Каждый из первого и второго боковых краев может сходиться на клин от соответствующих средних участков, образуя первый и второй боковые участки, ширина которых уменьшается в направлении от соответствующих средних участков. По меньшей мере один из первого и второго боковых краев может сходить на клин от соответствующего среднего участка под углом 30 градусов. Первый и второй боковые участки могут иметь соответствующие первый и второй торцевые края, которые по существу параллельны друг другу. Каждый из первого и второго боковых краев может сходиться на клин от соответствующих средних участков, образуя изогнутые первый и второй боковые участки. Параллельный средний участок первого и второго боковых краев может выполняться более узким, чем ширина сшивателя, и в некоторых примерах выполнения этот более узкий средний участок может сам по себе быть радиусом. Дугообразные поверхности могут быть симметричными относительно средней точки между первым и вторым боковыми участками.

Возможны многочисленные вариации, модификации и дополнительные варианты выполнения, и, соответственно, все такие вариации, модификации и варианты выполнения следует рассматривать как соответствующие духу и объему общей концепции изобретения. Например, независимо от содержания любой части этой заявки, если прямо не указано иное, нет требования о включении в любой пункт формулы изобретения настоящего документа или в любую заявку, претендующую на приоритет, любого конкретно описанного или проиллюстрированного действия или элемента, любой конкретной последовательности таких действий или любой конкретной взаимосвязи таких элементов. Более того, любое действие может быть повторено, любое действие может выполняться несколькими объектами и/или любой элемент может быть продублирован.

Следует отметить, что упрощенные схемы и чертежи, включенные в эту заявку, иллюстрируют не все различные соединения и сборки различных компонентов, однако специалистам в данной области техники понятно, как реализовать такие соединения и сборки на основе проиллюстрированных компонентов, чертежей и описания, представленных в настоящем документе, руководствуясь здравым инженерным смыслом. Возможны многочисленные вариации, модификации и дополнительные варианты осуществления, и, соответственно, все такие вариации, модификации и варианты осуществления следует рассматривать как соответствующие духу и объему общей концепции настоящего изобретения.

Хотя общая концепция изобретения была проиллюстрирована описанием нескольких примерных вариантов осуществления, и хотя проиллюстрированные варианты выполнения были описаны подробно, заявитель не имеет намерений ограничить или каким-либо образом ограничить объем общей изобретательской концепции изобретения только приведенными описаниями и иллюстрациями. Вместо этого, описание, чертежи и пункты формулы изобретения в данном документе должны рассматриваться как иллюстративные по своей природе, а не как ограничительные, и после прочтения приведенного выше описания и изучения чертежей специалистам в данной области техники станут легко понятны дополнительные варианты осуществления. Специалистам в данной области техники будут очевидны дополнительные модификации. Соответственно, могут быть сделаны отклонения от приведенных подробностей, не отступая от духа или объема общей изобретательской концепции заявителя.

Группа изобретений относится к устройствам, которые можно использовать при изготовлении шин транспортных средств, в частности к передаточному кольцу и к башмаку передающего кольца. Передаточное кольцо содержит радиально расширяемую и сжимаемую сегментированную в целом цилиндрическую поверхность захвата, образованную множеством обращенных внутрь поверхностей, установленных с возможностью перемещения к центральной оси цилиндрической поверхности захвата и от неё. При этом каждая обращенная внутрь поверхность имеет первый и второй боковые края, каждый боковой край имеет центральный участок, выполненный по существу параллельно центральному участку другого бокового края и образующий средний участок между ними, и каждый боковой край имеет первый и второй сходящиеся на клин участки на соответствующих противоположных концах центрального участка. Причем каждый сходящийся на клин участок каждого бокового края проходит в направлении наружу от соответствующего центрального участка и к сходящемуся на клин участку другого бокового края. При этом первые сходящиеся на клин участки первого и второго боковых краев совместно образуют первый торцевой участок, а вторые сходящиеся на клин участки первого и второго боковых краев совместно образуют второй торцевой участок, и первый и второй торцевые участки уменьшаются по ширине в направлении от среднего участка. Технический результат заявленной группы изобретений заключается в уменьшении захвата воздуха между компонентами шины, когда эти компоненты сшиваются вместе, что позволит улучшить эксплуатационные характеристики готовой шины. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Передаточное кольцо для использования в системе изготовления шин для транспортных средств, содержащее: радиально расширяемую и сжимаемую сегментированную в целом цилиндрическую поверхность захвата, образованную множеством обращенных внутрь поверхностей, установленных с возможностью перемещения к центральной оси цилиндрической поверхности захвата и от неё, при этом каждая обращенная внутрь поверхность имеет первый и второй боковые края, каждый боковой край имеет центральный участок, выполненный по существу параллельно центральному участку другого бокового края и образующий средний участок между ними, и каждый боковой край имеет первый и второй сходящиеся на клин участки на соответствующих противоположных концах центрального участка, причем каждый сходящийся на клин участок каждого бокового края проходит в направлении наружу от соответствующего центрального участка и к сходящемуся на клин участку другого бокового края, при этом первые сходящиеся на клин участки первого и второго боковых краев совместно образуют первый торцевой участок, а вторые сходящиеся на клин участки первого и второго боковых краев совместно образуют второй торцевой участок, при этом первый и второй торцевые участки уменьшаются по ширине в направлении от среднего участка.

2. Передаточное кольцо по п. 1, в котором первый и второй сходящиеся на клин участки каждого из первого и второго боковых краев проходят внутрь от соответствующего центрального участка под углом 30 градусов.

3. Передаточное кольцо по п. 1, в котором первый и второй торцевые участки дополнительно определяют соответствующие первый и второй торцевые края, которые по существу параллельны друг другу.

4. Передаточное кольцо по п. 1, в котором первый и второй сходящиеся на клин участки каждого из первого и второго боковых краев проходят внутрь от соответствующего центрального участка, образуя изогнутые первый и второй торцевые участки.

5. Передаточное кольцо по п. 1, в котором центральный участок каждого из первого и второго боковых краев уже, чем один из соответствующих первого и второго сходящихся на клин участков.

6. Передаточное кольцо по п. 1, в котором обращенные внутрь поверхности симметричны относительно средней точки между первым и вторым торцевыми участками.

7. Передаточное кольцо по п. 1, в котором каждая обращенная внутрь поверхность имеет дугообразную форму относительно окружного измерения цилиндрической поверхности захвата.

8. Передаточное кольцо по п. 1, в котором каждая обращенная внутрь поверхность имеет дугообразную форму относительно осевого измерения цилиндрической поверхности захвата.

9. Передаточное кольцо по п. 1, в котором форма каждого центрального участка каждого первого бокового края каждой обращенной внутрь поверхности соответствует и взаимодействует с формой центрального участка второго бокового края соседней обращенной внутрь поверхности в сжатом положении переходного кольца.

10. Передаточное кольцо по п. 1, в котором каждый из первого и второго торцевых краев уже, чем каждый центральный участок каждого из первого и второго боковых краев.

11. Башмак передаточного кольца для использования в системе изготовления шин транспортных средств, содержащий: пластину, определяющую первую поверхность для захвата компонента шины и противоположную вторую поверхность; и опору для крепления пластины с возможностью её перемещения к центральной оси передаточного кольца и от неё; при этом первая поверхность определяет: противоположные первый и второй боковые края, проходящие параллельно друг другу; противоположные первый и второй торцевые края, проходящие параллельно друг другу; и множество сходящихся на клин краев, причем каждый сходящийся на клин край проходит внутрь от и между соответствующими концами одного из первого и второго боковых краев и первого и второго торцевых краев; при этом средний участок пластины между первым и вторым боковыми краями образует поверхность захвата компонента шины и при этом каждый торцевой край и соответствующие соседние сходящиеся на клин края взаимодействуют, образуя сходящийся на клин торцевой участок пластины, приспособленный для формирования шва для выхода воздуха в захваченном компоненте шины.

12. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором каждый сходящийся на клин край проходит под углом 30 градусов от соответствующего бокового края.

13. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором каждый сходящийся на клин край проходит внутрь от соответствующего бокового края, образуя изогнутые первый и второй торцевые участки.

14. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором каждый боковой край уже каждого сходящегося на клин края.

15. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором пластина симметрична относительно средней точки между первым и вторым торцевыми краями.

16. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором первая поверхность имеет дугообразную форму между первым и вторым боковыми краями.

17. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором первая поверхность имеет дугообразную форму между первым и вторым торцевыми краями.

18. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором форма первого бокового края соответствует форме второго бокового края.

19. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором опора имеет участок шарнирного соединения для поворотного соединения башмака передаточного кольца с ведомым звеном передаточного кольца.

20. Башмак передаточного кольца по п. 11, в котором опора имеет участок кулачка для удержания первой поверхности башмака передаточного кольца в цилиндрической конфигурации с другими башмаками передающего кольца, установленными в передаточном кольце.