Vehicle tire, apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire's body and vehicle tire manufacturing system equipped with the same

Abstract

The present disclosure generally relates to an apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire's body, comprising: a foaming machine (200) having a nozzle (210 or 210') for selectively discharging a foamable composite; a tire rotating device (100) having a base (110), a support (120) arranged relative to the base (110) to be selectively rotatable about a first rotational axis between the base (110) and the support (120), a bracket (130) arranged on the support (120) to be selectively rotatable about a second rotational axis between the support (120) and the bracket (130), and at least three claws (140) installed on the bracket (130) for releasably clamping a body of a vehicle tire (600) on the bracket (130) such that the central axis of the body of the vehicle tire (600) clamped by the claws (140) is coaxial with the second rotational axis, at least one of the tire rotating device (100) and the foaming machine (200) is movable to enable the nozzle (210 or 210') to be at least partially located in a hollow space surrounded by the body of the vehicle tire (600), wherein during and / or after application of the foamable composite on an inner wall of the body of the vehicle tire (600), the bracket (130) is driven to selectively rotate about the second rotational axis and / or the base (110) can be driven to selectively rotate about the first rotational axis, the first rotational axis is not coplanar with and at a right angle relative to the second rotational axis, and the foam layer structure is formed after the foamable composite is self-foamed and cured. The present disclosure also relates to a vehicle tire manufacturing system and a vehicle tire.

Description

Vehicle Tire, Apparatus for Forming a Foam Layer Structure onto an Inner Wall of a Vehicle Tire’s Body and Vehicle Tire Manufacturing System Equipped with the SameField

[0001] The present disclosure generally relates to an apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire’s body, and also to a vehicle tire manufacturing system equipped with the apparatus, and a vehicle tire.Background

[0002] For a motorized or electric or new-energy vehicle, tires are very important for enabling the vehicle to move on a road. For driving comfort and / or more safety, some vehicles might be equipped with silent tires (or quiet tires) . Usually, such silent tires are equipped with damper elements like sponge strips on an inner crown thereof. The damper elements can ensure that in the process of vehicle driving less noise can be generated by a running tire. According to the prior art, a bonding process is necessary to bond the damper elements onto the inner crown of the tire for example via pressure-sensitive tapes, a Butyl rubber hot melt adhesive, a RTV (Room Temperature Vulcanized or cured) silicone and / or a Silane-modifed polymer. However, in the prior art, the damper elements or sponge strips have to be first cut into pieces and then bonded as above onto the inner crown of the tire, which is greatly time-consuming and laborious. Moreover, the adhered sponge strips might be peeled from the inner crown of the tire by a centrifugal force generated during the vehicle’s driving especially after a long-term usage thereof. This will lead to not only dynamic unbalance of the tire but also poor sound-absorbing performance of the tire. Besides, it is impossible to bond the damper elements onto inner sidewalls of the tire traditionally.Summary

[0003] In order to avoid the above shortcomings, a foamable composition is used to be applied onto an inner wall of a tire in place of both of the coating and the sponge strips. The foamable composition needs to be applied as a foam layer structure onto the inner wall of the tire. The present disclosure is aimed at proposing an apparatus by which the foamable composition can be effectively and, as required, applied.

[0004] According to an aspect of the present disclosure, an apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire’s body is provided, comprising:

[0005] a foaming machine having a nozzle for selectively discharging a foamable composite;

[0006] a tire rotating device having a base, a support arranged relative to the base to be selectively rotatable about a first rotational axis between the base and the support, a bracket arranged on the support to be selectively rotatable about a second rotational axis between the support and the bracket, and at least three claws installed on the bracket for releasably clamping a body of a vehicle tire on the bracket such that the central axis of the body of the vehicle tire clamped by the claws is coaxial with the second rotational axis, at least one of the tire rotating device and the foaming machine is movable to enable the nozzle to be at least partially located in a hollow space surrounded by the body of the vehicle tire, wherein during and / or after application of the foamable composite on an inner wall of the body of the vehicle tire, the bracket is driven to selectively rotate about the second rotational axis and / or the base can be driven to selectively rotate about the first rotational axis, the first rotational axis is not coplanar with and at a right angle relative to the second rotational axis, and the foam layer structure is formed after the foamable composite is self-foamed and cured.

[0007] In an embodiment, the nuzzle has an opening through which the foamable composite can be selectively discharged, during the application of the foamable composite the opening of the nozzle is oriented substantially towards the inner wall of the body of the tire.

[0008] In an embodiment, the inner wall of the body of the vehicle tire on which the formable composite can be applied includes an inner crown and opposing inner sidewalls.

[0009] In an embodiment, during the application of the formable composite, the nozzle is stationary and by selective rotation of the support about the first rotational axis in a given angle range to enable the formable composite to be applied at least on the inner crown and / or opposing inner sidewalls with the bracket being rotated about the first rotational axis.

[0010] In an embodiment, the bracket is controllable to rotate at different rotational velocities and / or in a clockwise or anticlockwise direction during and / or after the application of the foamable composite and / or when the applied foamable composite is self-foamed and cured.

[0011] In an embodiment, the foam layer structure is a foam single layer structure or a foam multilayer structure.

[0012] In an embodiment, in case of the foam multilayer structure, the foam multiplayer structure comprises at least two foam sublayer structures overlapped each other, each of which sublayer structures is formed by the same foamable composite or different foamable composites selectively discharged by the nozzle of the foaming machine.

[0013] In an embodiment, the at least two foam sublayer structures are formed by the same amount or different amounts of the same foamable composite or the different foamable composites selectively discharged by the nozzle of the foaming machine.

[0014] In an embodiment, the nozzle is substantially L-shaped and has a first tube section and a second  tube section fluidly connected to and disposed upstream of the first tube section, and at least the first tube section is at least partially located in the hollow space surrounded by the body of the vehicle tire when the body of the vehicle tire is clamped by the claws.

[0015] In an embodiment, a first electric motor is provided at a part of the support to drive the bracket to selectively rotate about the second rotational axis, the first electric motor and the claws are at opposite sides of the bracket; and a second electric motor is provided to drive the support to selectively rotate about the first rotational axis.

[0016] In an embodiment, when the body of the vehicle tire is clamped by the claws on the bracket , the body of the vehicle tire has an initial state in which a geometric median plane of the vehicle tire is substantially perpendicular to a plane where the base is secured, an angular position of the geometric median plane relative to the initial state is changeable in an angle range between -30° and +30° by the selective rotation of the support about the first rotational axis.

[0017] According to another aspect of the present disclosure, a vehicle tire manufacturing system is provided, comprising:

[0018] several working stations; and

[0019] a conveyor belt configured to be selectively circulated through the several working stations, wherein a tire rotating device of an apparatus as mentioned above is arranged on the conveyor belt, and a foaming machine of the apparatus is disposed in at least one of the several working stations such that when the tire rotating device carried by the conveyor belt is circulated through the at least one working station, a nozzle of the foaming machine for selectively discharging a foamable composite can be located at least partially located in a hollow space surrounded by a body of the vehicle tire releasably held by the tire rotating device.

[0020] According to another aspect of the present disclosure, a vehicle tire obtained by an apparatus as mentioned above or a vehicle tire manufacturing system as mentioned above is provided, wherein the vehicle tire is formed with a foam layer structure on an inner wall of its body, and the foam layer structure is exposed within a hollow space surround by the body.

[0021] Using the technical measures as mentioned above, the foamable composition can be evenly applied over the inner wall of the body of the tire to form the layer structure thereon. Due to the existence of the foamable composition, no sponge strips need to be adhered onto the inner crown of a tire like in the prior art such that dynamic unbalance of the tire manufactured by the system or the apparatus can be effectively eliminated. Moreover, the apparatus according to the present disclosure is advantageous in that not only the inner crown of the tire’s body but also the inner sidewalls of the tire’s body can be applied with the foamable composite to form the layer structure thereon.Brief Description of the Drawings

[0022] The novel features believed characteristic of the illustrative examples are set forth in the appended claims. The illustrative examples, however, as well as a preferred mode of use, further objectives and descriptions thereof, will best be understood by reference to the following detailed description of an illustrative example of the present disclosure when read in conjunction with the accompanying drawings, wherein:

[0023] Fig. 1 is a diagram a diagram schematically illustrating an apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire according to an embodiment of the present disclosure;

[0024] Fig. 2 is a block diagram schematically illustrate a control system for the apparatus of Fig. 1;

[0025] Fig. 3A is a perspective view schematically illustrating an example of the tire rotating device;

[0026] Fig. 3B is a perspective view schematically illustrating another example of the tire rotating device;

[0027] Fig. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating how the apparatus according to the present disclosure operates;

[0028] Fig. 5 is a block diagram schematically illustrating a vehicle tire manufacturing system according to an embodiment of the present application; and

[0029] Fig. 6 a cross-sectional view schematically illustrating a vehicle tire according to an embodiment of the present disclosure.

[0030] Embodiments

[0031] Disclosed examples or embodiments will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which some, but not all of the disclosed examples are shown. Indeed, several different examples may be described and should not be construed as limited to the examples or embodiments set forth herein. Rather, these examples or embodiments are described so that this disclosure will be thorough and complete and will fully convey the scope of the disclosure to those skilled in the art.

[0032] By the term “approximately” or “substantially” with reference to amounts or measurement values described herein, it is meant that the recited characteristic, parameter, or value need not be achieved exactly, but that deviations or variations, including for example, tolerances, measurement error, measurement accuracy limitations and other factors known to those of skill in the art, may occur in amounts that do not preclude the effect the characteristic was intended to provide.

[0033] According to the present disclosure, a foamable composition needs to be applied in a liquid  state onto an inner wall of a vehicle tire body and then the applied foamable composition will be self-foamed and cured at room temperature to form a foam layer structure on the inner wall of the vehicle tire. In the context of the present disclosure, the term “tire body” can be regarded as a middle body for a finished tire product or an already finished tire product; the term “foam layer structure” can be understood as a foam single-layer structure or a foam multilayer structure. During the application and foaming of the foamable composition, it can be evenly subject to different centrifugal forces such that foam pores in the layer structure can be sized and / or dispersed as required.

[0034] In an embodiment, the formable composite can be a foamable two-component or multi-component composite, particularly a foamable two-component polyurethane composition, comprising:

[0035] (a) a first component comprising:

[0036] (a-1) a polyether polyol having an ethylene oxide (EO) content of 5-50 wt. %based on the weight of the polyether polyol;

[0037] (a-2) a foaming agent;

[0038] (a-3) a catalyst;

[0039] (a-4) optionally, a crosslinker; and

[0040] (a-5) optionally, a surfactant, and

[0041] (b) a second component, comprising based on the total weight of the second component:

[0042] (b-1) a polymeric methylene diphenyl diisocyanate in an amount of 20-60 wt. %, preferably 25-50 wt. %, more preferably 30-45 wt. %;

[0043] (b-2) a mixture of 2, 2’ -methylenediphenyl diisocyanate, 2, 4’ -methylenediphenyl diisocyanate and 4, 4’ -methylenediphenyl diisocyanate, in an amount of 40-80 wt. %, preferably 45-70 wt. %;

[0044] wherein the amount of 2, 4’ -methylenediphenyl diisocyanate in the component (b-2) is in a range of 10-40 wt. %, preferably 10-30 wt. %, and more preferably 10-20 wt. %, based on the total weight of the component (b-2) ; and

[0045] (b-3) a toluene diisocyanate in an amount of 0-40 wt. %, preferably 0-30 wt. %, more preferably 0-25 wt. %.

[0046] In an embodiment, the polyether polyol comprises one or more EO-terminated polyether polyols having an ethylene oxide content of 5-50 wt. %, preferably 8-50 wt. %, and more preferably 12-50 wt. %and a propylene oxide content of 50-95 wt. %, preferably 50-92 wt. %, and more preferably 50-88 wt. %; and / or

[0047] wherein the polyether polyol has a primary hydroxyl content of 70-99%; and / or

[0048] wherein the polyether polyol has an average functionality of 2 to 6; and / or

[0049] wherein the polyether polyol has a number-averaged molecular weight Mn of 2,500 to 15,000 g / mol, preferably 3,000 to 10,000 g / mol, and more preferably 4,000 to 8,000 g / mol.

[0050] In an embodiment, the polyether polyol is used in the first component in an amount of 80-99 wt.%, preferably 85-97 wt. %, and more preferably 90-96 wt. %, based on the total weight of the first component.

[0051] In an embodiment, the foaming agent is selected from water, carboxylic acids, liquid carbon dioxide, alkanes and cycloalkanes having at least 4 carbon atoms, dialkyl ethers, esters, ketones, acetals, C1-8 fluoroalkanes, and any combination thereof; preferably selected from water, formic acid, liquid carbon dioxide, propane, n-butane, isobutene, cyclobutane, n-pentane, isopentane, cyclopentane, cyclohexane, dimethyl ether, methyl ethyl ether, methyl butyl ether, methyl formate, acetone, trifluoromethane, difluoromethane, 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutane, 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropane, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane, difluoromethane, 1, 1, 1, 2, 3, 3, 3-heptafluoropropane, C3F8, C4F10, C5F12, C6F14, C7F17 and any combination thereof; more preferably selected from water, formic acid, liquid carbon dioxide, cyclopentane, and any combination thereof; and most preferably water; and / or

[0052] wherein the foaming agent is used in the first component in an amount of 1-20 wt. %, preferably 2-15 wt. %, and more preferably 3-10 wt. %, based on the total weight of the first component.

[0053] In an embodiment, the catalyst is selected from amidines and salts thereof, tertiary amine-based compounds, and any combination thereof; preferably selected from 1, 8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 2, 3-dimethyl-3, 4, 5, 6-tetrahydropyrimidine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, pentamethyldiethylene triamine, triethylamine, tributylamine, N, N-dimethylaminopropylamine, dimethyIethanolamine, N, N, N’ , N’ -tetramethylethylenediamine, urea, dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N’ , N’ -tetramethylbutanediamine, N, N, N’ , N’ -tetramethylhexanediamine, bis (dimethylaminopropyl) urea, dimethylpiperazine, dimethylcyclohexylamine, 1, 2-dimethyl-imidazole, 1-aza-bicyclo [3.3.0] octane, triethylenediamine, and any combination thereof; and more preferably bis (2-dimethylaminoethyl) ether, triethylenediamine, and any combination thereof; and / or

[0054] wherein the catalyst is used in the first component in an amount of 0.1-5 wt. %, preferably 0.2-3 wt.%, and more preferably 0.3-1 wt. %, based on the total weight of the first component.

[0055] In an embodiment, the crosslinker is selected from glycerol, dextrose, sorbitol, sucrose, triethanolamine and any combination thereof; and / or

[0056] wherein the crosslinker is used in the first component in an amount of 0-15 wt. %, preferably 0.2-10 wt. %, and more preferably 0.5-5 wt. %, based on the total weight of the first component.

[0057] In an embodiment, the surfactant is a polysiloxane-polyoxyalkylene copolymer; and / or

[0058] wherein the surfactant is used in the first component in an amount of 0-10 wt. %, preferably 0.05-5 wt. %, and more preferably 0.15-3 wt. %, based on the total weight of the first component.

[0059] In an embodiment, the polymeric methylene diphenyl diisocyanate is a mixture of monomeric MDI (s) and higher molecular weight oligomers of methylene diphenyl diisocyanate represented by formula (I) :

[0060] in which n is an integer of at least 1, preferably from 2 to 4; and / or

[0061] wherein the polymeric methylene diphenyl diisocyanate has an average isocyanate functionality of at least 2.3, preferably at least 2.5, more preferably at least 2.7, but preferably no more than 3.2.

[0062] Fig. 1 is a diagram a diagram schematically illustrating an apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire according to an embodiment of the present disclosure. The apparatus generally comprises a tire rotating device 100 and a foaming machine 200. In the context of the present disclosure, the foaming machine 200 can be a foaming machine with a low-pressure dynamic or static mixer or a high-pressure foaming machine well known in the prior art. In the illustrated embodiment, the foaming machine 200 for example is shown to include a nozzle 210, a (dynamic or static) mixer 220 coupled to the nozzle 210, and a component supplying unit 230 which is in fluid communication with the mixer 220 such that two components can be separately fed from the unit 230 and mixed in the mixer 220 and finally the mixture can be selectively discharged from the nozzle 210. Usually, the nozzle 210 is stationary. In an alternative embodiment, the nozzle 210 can be selectively moved, for example can be installed on a (not-shown) robot arm such that the nozzle 210 can be selectively moved at a given position, for instance at which the nozzle 210 can at least partially protrude into a hollow space surrounded by a body of a vehicle tire (as mentioned below) . As shown, the tire rotating device 100 comprises a base 110, a support 120, a bracket 130, and several claws 140.

[0063] According to the present disclosure, the base 110 can be installed on the ground or a conveyer belt of a production line. The support 120 is installed onto the base 110 such that the support 120 can be selectively rotatable about a first rotational axis between the base 110 and the support 120. This first rotational axis is parallel to the ground or the conveyer belt’s surface on  which the base 110 is installed. The bracket 130 is rotatably installed on the support 120 such that the bracket 130 can be selectively rotatable about a second rotational axis between the bracket 130 and the support 120. In an embodiment of the present disclosure, the first rotational axis is always at a right angle to the second rotational axis and they are not coplanar with each other. In the context of the present disclosure, “the first rotational axis is at a right angle to the second rotational axis” means that the fist rotational axis is perpendicular to a plane where the second rotational axis locates or the second rotational axis is perpendicular to a plane where the first rotational axis locates. In the illustrated embodiment, the first rotational axis is always perpendicular to the second rotational axis. A first electric motor M1 is shown to drive the bracket 130 to rotate about the second rotational axis. For example, the first electric motor M1 can be installed on a part 121 of the support 120. A rotational shaft 131 operatively coupled between an output shaft of the electric motor M1 and the bracket 130 is rotationally support by a bearing 122 provided in the support 120. This rotational shaft 131 can be used to define the second rotational axis. In an example, the rotational shaft 131 can be formed integrally with the bracket 130. As the electric motor M1 is operating, the bracket 130 can be rotated at an adjustable rotational velocity and / or in a clockwise or anticlockwise direction as required. In an alternative embodiment, a universal joint can be coupled between the output shaft of the electric motor M1 and the rotational shaft 131 such that the output shaft of the electric motor M1 can be used to drive the rotational shaft 131 to rotate in case that the output shaft is not coaxial with the rotational shaft 131. A second electric motor M2 is provided to drive the support 120 to rotate relative to the base 110 in a given angle region. In an example, the second electric motor M2 can be securely installed on the base 110 and has an output shaft operatively coupled to the support 120 such that the output shaft is used to define the first rotational axis between the base 110 and the support 120; in this case, when the output shaft of the second electric motor M2 is stopped at a given angle in the angle region, the second rotational axis can be selectively held immovable relative to the base 110. In another example, a selectively rotatable locking mechanism for example a worm gear reducer can be arranged between the base 110 and the support 120; in this case, the reducer can be secured on the base 110, the worm’s shaft is operatively coupled to the second electric motor M2 and the gear’s shaft is operatively coupled to the support 120, and thus due to the self-locking effect of the worm gear reducer, the second rotational axis can be selectively held immovable relative to the base 110 when the output shaft of the second electric motor M2 is stopped at a given angle in the angle region.

[0064] In an example, the bracket 130 is substantially in the form of a disk. The claws 140 are configured to be evenly distributed around the circumference of the bracket 130 at a side axially opposing the electric motor M1. According to the present disclosure, three, four, five, six or more claws 140 (only two of which are shown in Fig. 1) are provided. Each claw 140 is configured to be movable radially relative to the bracket 130 such that a tire (for example, see the reference numeral 600 in Figs. 3A and 3B) can be suitably clamped by the claws 140 relative to the bracket  130 at the side axially opposing the electric motor M1. In a preferable embodiment, the claws 140 are configured to be respectively movable relative to the bracket 130 along straight lines which, in a plane substantially perpendicular to the second rotational axis, intersect with each other at a single point passing the second rotational axis. This will ensure that the tire suitably clamped by the claws 140 can rotate about an axis coinciding with the second rotational axis when the bracket 130 is rotated. For example, a central axis (or a central rotational axis) of the tire suitably clamped by the claws 140 on the bracket 130 can be coaxial with the second rotational axis.

[0065] In the illustrated embodiment, each claw 140 is provided with an adjustable arm 141 and a stop arm 142. The adjustable arm 141 is configured to be connected to the bracket 130 and the stop arm 142 is spaced axially from the bracket 130. In an example, the adjustable arm 141 is slidably installed in a straight rail formed in the bracket 130, which straight rail defines the straight line along which the respective claw 140 is movable; and then can be selectively secured in the straight rail at a position by a screw. In another example, the adjustable arm 141 can be connected to the bracket 130 by a (not shown) nut-lead-screw mechanism which is driven by an (not shown) electric motor; in this case, the screw of the mechanism is driven by the electric motor, and the nut is installed together with the adjustable arm 141 and radially movable relative to the bracket 130. Therefore, the adjustable arms 141 of the claws 140 can be electrically or manually manipulated to evenly exert forces onto a tire contacted by the arms 141 to hold the tire immovable relative to the bracket 130 when it is being rotated. The stop arm 142 can be parallel to and spaced axially from the bracket 130 by a distance which is proximately equal to or slightly greater than a width of a tire to be releasably fitted on the tire rotating device 100. In an embodiment, the distance of the stop arm 142 from the bracket 130 is adjustable. The existence of the stop arms 142 is used to prevent the tire clamped by the claws 140 from unexpectedly disengaging from them when the bracket 130 is being rotated. Therefore, for the claws 140, the stop arms 142 and the adjustable arms 141 are movable and lockable relative to the bracket 130 such that tires of different sizes can be suitably by the claws 140 on the bracket 130.

[0066] Fig. 2 is a block diagram schematically illustrate a control system for the apparatus of Fig. 1. This control system can be as a part of the apparatus of Fig. 1. The control system comprises an electrical control unit 300. According to the present disclosure, the electrical control unit 300 can be a computer, an integrated printed board installed with one or more chips, a Programmable Logic Controller (PLC) , or any other suitable computing unit for implementing industrial control known in the art. The electrical control unit 300 is configured to be electrically coupled to the tire rotating device 100 and the foaming machine 200 respectively such that the tire rotation device 100 and the foaming machine 200 can be operated under control of the electrical control unit 300. For example, operating parameters of the tire rotating device 100  and the foaming machine 200 and / or measurements obtained on them can be transmitted to the electrical control unit 300; and the electrical control unit 300 can be configure to instruct the tire rotating device 100 and / or the foaming machine 200 or their parts to be operated at given parameters and / or at given times. Besides, the control system also comprise a display 400 and an input unit 500. The display 400 is configured to display the operating parameters and / or the measurements received by the electrical control unit 300 thereon. The input unit 500 for example comprises one or more buttons (for example, see the reference numeral 552 in Fig. 3A) and / or a joystick (see the reference numeral 553 in Fig. 3A) , and is used to enter instructions that reflect a user's intents to control the tire rotating device 100 and / or the foaming machine 200 via the electrical control unit 300.

[0067] In an embodiment, a pressure sensor can be assigned for each claw 140. For example, assuming that there are N claws 140 (N is an integer equal to or greater than 3) , pressure sensors PS1, PS2, …, PSN (see Fig. 2) will be disposed onto the N claws 140 respectively to detect a pressure exerted onto a tire when clamped by the claws 140. The detected pressure can be transmitted as a measurement to the electrical control unit 130. In this case, the electrical control unit 130 is configured such that only when the detected pressure meets prescribed requirements (for example greater than a lower limit and less than a higher limit) , the electrical control unit 130 can instruct the tire rotating device 100 and / or the foaming machine 200 to operate. In the meanwhile, even when the tire rotating device 100 is operating, the pressure on the claws 140 can be continuously monitored or detected to determine whether the tire might be spun out the claws 140.

[0068] Moreover, a rotational velocity sensor VS can be assigned for the rotational shaft 131 to detect its rotational velocity in real time when the tire rotating device 100 is operating, and an angular position sensor AS can be assigned for the electric motor M2 to detect its output shaft’s angular position and thus determine an angular position of the support 120 relative to the base 110. For example, measurements obtained by the rotational velocity sensor VS can be used to conclude a state or state change of motion of a tire clamped by the claws 140 on the bracket 130 when the bracket 130 is rotated, and thus to determine how the foamable composite is applied by the nozzle 210 of the foaming machine 200 onto an inner wall of the tire. Moreover, a flow sensor used to monitor flow of components supplied by the component supplying unit 230 can be also electrically connected to the electrical control unit 130 such that the electrical control unit 130 can receive measurements obtained by the flow sensor. For example again, a weighing sensor can be assigned for the tire rotating device 100 at a suitable position such that any weight change of the tire clamped by the claws 140 during operation of the device can be detected and transmitted to the electrical control unit 300. It should be understood by a person skilled in the art that any suitable sensor which can be used to monitor the operating parameters or states of the tire rotating device 100 and / or the foaming machine 200 can be connected to  the electrical control unit 130 via an electrical cable or wirelessly.

[0069] The electrical control unit 130 as shown by Fig. 2 can be programed. For example, some pre-written programs can be stored in a memory for the electrical control unit 130; when it is required to operate the apparatus of the present disclosure, depending on the type of the composite to be applied by the nozzle 210 of the foaming machine 200 or the configuration of the layer structure to be formed onto the inner wall of the tire, one or more of the pre-written programs can be invoked from the memory and executed by the electrical control unit 130 to control operations of the tire rotating device 100 and the foaming machine 200.

[0070] Fig. 3A is a perspective view schematically illustrating an example of the tire rotating device 100. As shown, the base 110 is substantially in the form of a frame. In a bottom of the base 110, several trolleys 110c are provided to enable the base 110 to be movable. Besides, several lifting jacks 110d is also provided in the bottom of the base 110 such that the base 110 can be selectively horizontalized and secured relative to the ground or a conveyer belt’s surface. In an alternative embodiment, the base 110 can be secured on the ground or the conveyer belt’s surface by bolts. As shown, the support 120 is formed with a transverse beam 120b and two webs 120a perpendicularly extending from opposite ends of the transverse beam 120b. The two webs 120a are parallel with each other and with respective side walls of the base 110. As shown, there are two bearings 110a provided on a top surface of the base 110 at the respective side walls such that two shafts 110b are provided to be supported by the respective bearings 110a and connected to the respective webs 120a. The two shafts 110b are coaxial with each other to define the first rotational axis between the support 120 and the base 110. At least one of the two shafts 110b can be driven by the electric motor M2 (hidden in Fig. 3A) to rotate as required.

[0071] The part 121 for supporting the electric motor M1 and the bracket 130 are disposed at opposite sides of the transverse beam 120b. In a preferred embodiment, the second rotational axis between the bracket 130 and the support 120 is centered longitudinally about the transverse beam 120b, to avoid dynamic unbalance of a tire 600 clamped by the claws 140 when the bracket 130 is being rotated. Furthermore, the electric motor M1, the bracket 130 and the claws 140 are arranged such that when the tire 600 is clamped by the claws 140, the electric motor M1 and the tire 600 can be balanced in weight with respect to the first rotational axis between the support 120 and the base 110. This also facilitates elimination of the dynamic unbalance of the tire 600 clamped by the claws 140 when the bracket 130 is being rotated. As shown, there is a cabinet 550 arranged aside the base 110. The electrical control unit 300 can be arranged within the cabinet 550. Moreover, a box is disposed on a top of the cabinet 550, on which box the display 400 and the buttons 552 of the input unit 500 can be arranged. The joystick 553 of the input unit 500 can be also arranged on the cabinet 550, like on its top as shown. A user may stand by the cabinet 550 to monitor the operating parameters of the tire rotating device 100 and / or the foaming machine 200 (not shown in Fig. 3A) and control them via the input unit 500.

[0072] Fig. 3B is a perspective view schematically illustrating another example of the tire rotating device 100. This example is distinguished from the example as shown by Fig. 3A at least in that the cabinet 550 is disposed at the other side of the tire rotating device 100 and two balancing weights 134 are provided on the two webs 120a of the bracket 120 respectively at opposite ends of the transverse beam 120b of the bracket 120. The existence of the balancing weights 134 can facilitate improving dynamic balance of the bracket 120, on which the tire 600 is releasably clamped by the claws 140, when the bracket 120 is being rotated and thus the foamable composite can be more evenly applied onto an inner wall of the tire 600 and thus the layer structure can be well formed thereon.

[0073] It should be understood that the examples as shown by Figs. 3A and 3B are illustrative but non-limiting. In fact, the tire rotating device 100 can be configured in any suitable manner as soon as it can implement functions necessary for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire. In the context of the present disclosure, a vehicle tire can be understood as a tire of a motorized vehicle, a tire of an electric vehicle, a tire of an airplane, or a tire of any other suitable transportation means. According to the present disclosure, the foam layer structure is configured to be viscous sufficiently such that it can be at least securely adhered to a butyl rubber.

[0074] Fig. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating how the apparatus according to the present disclosure operates, in which the tire rotating device 100 is partially shown and the foaming machine 200 is also partially shown. As shown, a tire 600 has been clamped at its outer circumference by the claws 140 installed on the bracket 130. The tire 600 has a tire body which is shown with an inner wall comprising an inner crown 610 and opposing inner sidewalls 620 and 630. As shown, the inner sidewall 630 is closer to the bracket 130 than the inner sidewall 620. When the tire 600 is suitably clamped by the claws 140 on the bracket 130, a geometric median plane A-Aas shown can be regarded to exist in the tire 600 or its body, which plane A-A is perpendicular to the second rotational axis defined by the rotational shaft 131 and substantially bisects the tire 600 or its body axially.

[0075] When a foam layer structure comprised of a foamable composite will be formed on the inner wall, comprised of the inner crown 610 and the opposing inner sidewalls 620 and 630, of the body of the tire 600, the nozzle 210 is at partially located in a hollow space surrounded by the body of the tire 600 and to be spaced from the inner crown 610 by a distance approximately at the geometric median plane A-A. Particularly, an opening of the nozzle 210 from which the foamable composite discharges can face towards the inner wall of the body of the tire 600. For example, locating the nozzle 210 in the hollow space can be achieved by moving the nozzle 210 itself with the tire rotating device 100 being stationary or by moving the tire rotating device 100 with the nozzle 210 being stationary or by moving both. After a given amount of the formable composite is discharged by the nozzle 210 onto the inner crown of the body of the  tire 600, the formable composite on the inner crown 610 will be self-foamed and cured at room temperature with the tire 600 being rotated together with the bracket 130. Rotation of the tire 600 will enable the formable composite to be more evenly distributed onto the inner crown 610 of the body of the tire 600. Moreover, by rotating the support 120 relative to the base 110 about the first rotational axis by an angle θ, the geometric median plane A-Acan be also rotated by the angle θ relative to its initial state. In this case, even if the nozzle 210 is stationary, the foamable composite, if discharged from the nozzle 210, will be at least partially applied onto the inner sidewall of the body of the tire 600 (in Fig. 4, the inner sidewall 630 of the body of the tire 600) . It can be understood that when the support 120 is rotated inversely by a given angle, the geometric median plane A-A will be inversely rotated by the given angle relative to its initial state such that the foamable composite, if sprayed from the nozzle 210, will be at least partially applied onto the opposite inner wall of the body of the tire 600 (in Fig. 4, the inner sidewall 620 of the body of the tire 600) . In order to enable the foamable composite to be applied well onto both inner sidewalls 620 and 630 of the body of the tire 600, the nozzle can be substantially L-shaped as soon as a smooth flow of the composite sprayed through the nozzle cannot be affected. As indicated by the arrow of Fig. 4, a L-shaped nozzle 210′is shown with a first tube section 211 and a second tube section 212 fluidly connected to the first tube section 212. The second tube section 212 is disposed upstream of the first tube section 211 and is configured to be coupled directly to the mixer 220 of the foaming machine 200.

[0076] In the initial state of the geometric median plane A-A, at least the first tube section 211 can be located in the hollow space surrounded by the body of the tire 600 and is almost parallel with or coplanar with the geometric median plane A-A. According to the present disclosure, in the initial state, the geometric median plane A-Ais substantially perpendicular to the ground or a surface of a conveyor belt on which the base 110 of the tire rotating device 100 is installed. In this way, in the initial state, the foamable composite can be applied through the L-shaped nozzle 200 of the foaming machine 100 centrally onto the inner crown 610 of the body of the tire 600 and then a centrifugal force generated by rotation of the tire 600 about the second rotational axis will enable the applied foamable composite to be evenly dispersed over the inner grown 610. Even in a state slanted to the initial state of the geometric median plane A-A, the foamable composite can be evenly applied onto the respective inner sidewall 620 or 630 of the body of the tire 600. In an embodiment of the present disclosure, the angle θ of the geometric median plane A-Arelative to its initial state can be changed in an angle range between -30°and +30°, for example in a given time period. For instance, the given time period can be 1, 2, 3, 4, 5 or more or less minutes. Here, the sign “+” or “-” is given for illustrative purpose only. For example, in Fig. 4, if the sign “+” refers to clockwise rotation of the geometric median plane A-A relative to the initial state by the angle, the sign “-” refers to anticlockwise rotation of the geometric median plane A-Arelative to the initial state by the angle; or vice versa. During and / or after the application of the foamable composite onto the inner wall of the tire 600, the  tire 600 can be rotated about the first and / or second rotational axis, as required. For example, the tire 600 can be rotated about the first rotational axis by an angle selected from the angle range between -30° and +30° and / or kept at the selected angle for a given time period; and in the meanwhile, the tire 600 can be driven to rotate about the second rotational axis at a rotational velocity selected from a rotational velocity range between 1 ～ 2000 r / min for a given time period.

[0077] In the prior art, only the inner crown of a vehicle tire can be applied with a sound-absorbing and / or self-repairing coating and then adhered with sponge strips thereon. According to the present disclosure, not only the sponge strips can be dispensed with, but also the layer structure for achieve a similar function to the sound-absorbing and / or self-repairing coating can be formed by the foamable composite only and the layer structure can be formed onto both of the inner crown and the inner sidewalls of the body of the tire. Therefore, a better sound-absorbing and / or self-repairing effect can be achieved by the layer structure formed in the body of the tire.

[0078] According to the present disclosure, the foam layer structure formed in the body of the tire can be a foam single layer structure or a foam multilayer structure. During formation of the multilayer structure, after a first sublayer structure of the multilayer structure is formed on an inner wall of a tire by applying a first type of foamable composite supplied by the nozzle 200 or 210′of the foaming machine 200 thereon and self-foaming and curing the same, a second sublayer structure of the multilayer structure can be further formed on the cured first sublayer structure by applying the first type (or a different second type) of foamable composite supplied by the nozzle 200 or 210′of the foaming machine 200 thereon and self-foaming and curing the same. In a similar way, a third sublayer structure or more sublayer structures of the multilayer structure can be formed in the inner wall of the body of the tire. Depending on different sound-absorbing requirements, different types and / or different amounts of foamable composites can be applied and cured onto the inner wall (including the inner crown and / or the inner sidewall (s) of the body of the tire. Here, different sublayer structures of the multilayer structure can be formed by different two-component or multi-component compositions. That is to say, for each sublayer structure, the two components of the composition might be the same as or different than the two components of the composition (s) of the other sublayer structure (s) .

[0079] Therefore, in the vehicle tire according to the present disclosure, the foam layer structure as formed is exposed within a hollow space surrounded by the body of the tire. For the foam multilayer structure as formed, the innermost foam sublayer structure of the foam multilayer structure is exposed within the hollow space surrounded by the body of the tire. In the context of the present disclosure, the term “innermost” means a feature is innermost radially relative to the central axis (or the central rotational axis) of the tire.

[0080] Fig. 5 is a block diagram schematically illustrating a vehicle tire manufacturing system (which can be called as a production line for manufacturing the vehicle tire) according to an embodiment of the present application. In this vehicle tire manufacturing system, the apparatus for forming the foam layer structure onto an inner wall of the vehicle tire as already explained above can be equipped. In the system, several working stations S1 to S6 are disposed. A conveyer belt 700 is arranged in the system such that the conveyer belt 700 is circulated (as shown by an arrow B-B) through the working stations. In different working stations, different functions can be achieved. For example, the tire rotating device 100 can be installed onto a surface of the conveyer belt 700 and can be circulated together with the conveyer belt 700 through the working stations. For example, in the first working station, a tire 600 can be manually by a worker or automatically by an acritical robot arm (not shown) fitted onto the bracket 130 of the tire rotating device 100 such that the tire 600 can be suitably clamped in place by the claws 140. For example, the tire 600 is oriented outwards such that a hollow space surrounded by a body of the tire 600 is accessible outwards. For example, a geometric median plane A-Aof the body of the tire 600 is in its initial state in which the geometric median plane A-Ais perpendicular to the ground or a surface of the conveyor belt 700 on which the tire rotating device 100 is arranged. In the downstream second working station S2, the body of the tire 600, especially an inner wall (including an inner crown and opposite inner walls) of the body of the tire 600 can be cleaned or washed for example by a washing gas or liquid and / or cleaned by a laser (not shown) such that the inner wall of the body of the tire 600 is prepared sufficiently for receiving a foamable composite. For example, the conveyor belt 700 can be temporarily stopped to enable the tire 600 to stay at the second working station S2 for washing the body of the tire 600. Besides, a camera (not shown) can be arranged at the second working station S2 to visually check whether the inner wall of the body of the tire 600 has been cleaned or not. In case that the inner wall of the body of the tire 600 has been cleaned, the washing process is terminated and the conveyor belt 700 is circulated again to move the tire rotating device 100 to the downstream third working station S3. In an alternative embodiment, the second working station S2 can be long enough and be arranged parallel to part of the circulating trajectory of the conveyor belt 700 such that the washing process and the visual monitoring process can be implemented without temporarily stopping the conveyor belt 700. In the third working station S3, the foaming machine 200 can be arranged such that the nozzle 210 or 210′of the foaming machine 200 can be at least partially located in the hollow space surrounded by the body of the tire 600 carried by the circulating or temporarily there-stopped conveyor belt 700. In the third working station S3, a two-component or multi-component foamable composite can be applied from the nozzle 210 or 210′of the foaming machine 200. During or after the application of the foamable composite, the tire 600 can be rotated about the first and / or second rotational axis as required such that the applied formable composite can be evenly dispersed over the inner wall, including the inner crown and the inner sidewalls, of the body of the tire 600. During  movement of the tire rotating device 100 from the third working station S3 to the downstream working station S4, the tire 600 continues to be rotated as required such that the applied composite can be self-foamed and cured at room temperature to form a foam layer structure on the inner wall of the body of the tire 600. This foam layer structure can be sound-absorbed. In the working station S4, a cutting device like a knife or a laser cutting device is manually used to cut any redundant foamed part from the result layer structure. Then, in the fifth working station S5, another camera (not-shown) can be provided to visually monitor whether the finished tire 600 can meet requirements. In the sixth working station S6, the finished tire 600 can be removed from the tire rotating device 100 carried by the conveyor belt 700 to accomplish a series of tests for the finished tire 600. For example, the series of tests may include dynamic balance checking test, appearance inspection text or the like. If the finished tire 600 is qualified, it will be output from the system as a finished product. It can be seen that in the finished tire 600 according to the present disclosure, no sponge strip will be needed.

[0081] In an alternative embodiment, one or more additional working positions could be disposed between the third working station S3 and the fourth working station S4. In each additional working position, a foaming machine like the foaming machine 200 can be disposed such that a multilayer structure can be formed on the inner wall of the body of the tire 600 in a manner already explained above. The number of the additional working positions depends on the number of the sublayer structure of the multilayer structure. Besides, the foaming machines in different working positions can be used to apply different amounts and / or different types of foamable composites respectively. In an additional or alternative embodiment, an additional working station similar to the working station S4 and / or an additional working station similar to the working station S5 can be arranged following each additional working station in which the forming machine 200 is disposed.

[0082] In the system explained above, the apparatus for forming the foam layer structure on the inner wall of the body of the tire is arranged such that its tire rotating device 100 and its foaming machine 200 are separated from each other and can be selectively close to each other as the conveyor belt 700 is moved. Moreover, the apparatus might include more than one foaming machine to form a multilayer structure on the inner wall of the body of the tire. In an alternative embodiment, in the system as shown by Fig. 5 in which only a single one foaming machine 200 is provided in the third working station S3, the tire 600 carried by the conveyor belt 700 can be circulated through the third working station S30 for two or more times. In this case, each time when the tire 600 is circulated through the third working station S3, the foaming machine 200 is controlled such that a different amount and / or type of the formation composite can be applied onto the inner wall of the body of the tire 600 or the foam layer structure already self-foamed and cured on the inner wall to form a foam multilayer structure on the inner wall of the body of the tire 600.

[0083] In Fig. 6, a vehicle tire is shown, which is formed with a foam layer structure on an inner wall of a body of the vehicle tire. It can be understood that the foam layer structure can be disposed at least partially on the inner wall.

[0084] The description of the different arrangements or embodiments has been presented for purposes of illustration and description, and is not intended to be exhaustive or limited to the examples in the form disclosed. Various modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art. Further, different advantageous examples or embodiments may describe different advantages as compared to other advantageous examples. The example or examples or the embodiment or embodiments selected are chosen and described in order to explain the principles of the examples or embodiments, the practical application, and to enable others of ordinary skill in the art to understand the disclosure for various examples with various modifications as are suited to the particular use contemplated.

[0085] Also, it is contemplated that any optional feature of the inventive variations described may be set forth and claimed independently, or in combination with any one or more of the features described herein. Likewise, reference to a singular item, includes the possibility that there are plural of the same items present. More specifically, as used herein and in the appended claims, the singular forms “a, ” “and, ” “said, ” and “the” include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is further noted that the claims may be drafted to exclude any optional element. As such, this statement is intended to serve as antecedent basis for use of such exclusive terminology as “solely, ” “only” and the like in connection with the recitation of claim elements, or use of a “negative” limitation. Unless defined otherwise herein, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The breadth of the present disclosure is not to be limited by the subject specification, but rather only by the plain meaning of the claim terms employed.

Claims

1.An apparatus for forming a foam layer structure onto an inner wall of a vehicle tire’s body, comprising:a foaming machine (200) having a nozzle (210 or 210′) for selectively discharging a foamable composite;a tire rotating device (100) having a base (110) , a support (120) arranged relative to the base (110) to be selectively rotatable about a first rotational axis between the base (110) and the support (120) , a bracket (130) arranged on the support (120) to be selectively rotatable about a second rotational axis between the support (120) and the bracket (130) , and at least three claws (140) installed on the bracket (130) for releasably clamping a body of a vehicle tire (600) on the bracket (130) such that the central axis of the body of the vehicle tire (600) clamped by the claws (140) is coaxial with the second rotational axis, at least one of the tire rotating device (100) and the foaming machine (200) is movable to enable the nozzle (210 or 210′) to be at least partially located in a hollow space surrounded by the body of the vehicle tire (600) , wherein during and / or after application of the foamable composite on an inner wall of the body of the vehicle tire (600) , the bracket (130) is driven to selectively rotate about the second rotational axis and / or the base (110) can be driven to selectively rotate about the first rotational axis, the first rotational axis is not coplanar with and at a right angle relative to the second rotational axis, and the foam layer structure is formed after the foamable composite is self-foamed and cured.2.The apparatus as recited in claim 1, wherein the nuzzle (210 or 210′) has an opening through which the foamable composite can be selectively discharged, during the application of the foamable composite the opening of the nozzle (210 or 210′) is oriented substantially towards the inner wall of the body of the tire.3.The apparatus as recited in claim 2, wherein the inner wall of the body of the vehicle tire (600) on which the formable composite can be applied includes an inner crown and opposing inner sidewalls.4.The apparatus as recited in claim 3, wherein during the application of the formable composite, the nozzle (210 or 210′) is stationary and by selective rotation of the support (120) about the first rotational axis in a given angle range to enable the formable composite to be applied at  least on the inner crown and / or opposing inner sidewalls with the bracket (130) being rotated about the first rotational axis.5.The apparatus as recited in claim 4, wherein the bracket (130) is controllable to rotate at different rotational velocities and / or in a clockwise or anticlockwise direction during and / or after the application of the foamable composite and / or when the applied foamable composite is self-foamed and cured.6.The apparatus as recited in claim 5, wherein the foam layer structure is a foam single layer structure or a foam multilayer structure.7.The apparatus as recited in claim 6, wherein in case of the foam multilayer structure, the foam multiplayer structure comprises at least two foam sublayer structures overlapped each other, each of which sublayer structures is formed by the same foamable composite or different foamable composites selectively discharged by the nozzle (210 or 210′) of the foaming machine (200) .8.The apparatus as recited in claim 7, wherein the at least two foam sublayer structures are formed by the same amount or different amounts of the same foamable composite or the different foamable composites selectively discharged by the nozzle (210 or 210′) of the foaming machine (200) .9.The apparatus as recited in claim 6, wherein the nozzle (210′) is substantially L-shaped and has a first tube section (211) and a second tube section (212) fluidly connected to and disposed upstream of the first tube section (211) , and at least the first tube section (211) is at least partially located in the hollow space surrounded by the body of the vehicle tire (600) when the body of the vehicle tire (600) is clamped by the claws (140) .10.The apparatus as recited in claim 9, wherein a first electric motor (M1) is provided at a part of the support (120) to drive the bracket (130) to selectively rotate about the second rotational axis, the first electric motor (M1) and the claws (140) are at opposite sides of the bracket (130) ; and a second electric motor (M2) is provided to drive the support (120) to selectively rotate about the first rotational axis.11.The apparatus as recited in claim 10, wherein when the body of the vehicle tire (600) is clamped by the claws (140) on the bracket (130) , the body of the vehicle tire (600) has an initial state in which a geometric median plane (A-A) of the vehicle tire (600) is substantially perpendicular to a plane where the base (110) is secured, an angular position of the geometric median plane (A-A) relative to the initial state is changeable in an angle range between -30° and +30° by the selective rotation of the support (120) about the first rotational axis.12.A vehicle tire manufacturing system, comprising:several working stations; anda conveyor belt (700) configured to be selectively circulated through the several working stations, wherein a tire rotating device (100) of an apparatus according to any one of claims 1 to 11 is arranged on the conveyor belt (700) , and a foaming machine (200) of the apparatus is disposed in at least one of the several working stations such that when the tire rotating device (100) carried by the conveyor belt (700) is circulated through the at least one working station, a nozzle (210 or 210′) of the foaming machine for selectively discharging a foamable composite can be located at least partially located in a hollow space surrounded by a body of the vehicle tire (600) releasably held by the tire rotating device (100) .13.A vehicle tire obtained by an apparatus as recited in any one of claims 1 to 11 or a vehicle tire manufacturing system as recited in claim 12, wherein the vehicle tire is formed with a foam layer structure on an inner wall of its body, and the foam layer structure is exposed within a hollow space surround by the body.

Images