CN101484303A - 用于制造充气轮胎的方法和设备 - Google Patents

Abstract

沿着装配生产线(10)，在刚性的环面支撑件(11)上装配出未硫化的轮胎(2)，支撑件(11)外表面(11a)的形状与未硫化轮胎(2)内表面(2a)的形状基本上相符。然后，未硫化轮胎(2)被转送给胎圈模制及预硫化工作台(20)，在该工作台上，通过将轮胎(2)的胎圈(6)紧固在环面支撑件(11)的表面部分(23)与由可动紧固凸缘(27)承载着的环形夹紧表面(22)之间来进行模制。通过利用集成在紧固凸缘(27)中的电阻器进行加热来对被紧固着的胎圈(6)进行预硫化处理。其胎圈(6)已被预硫化且被紧固着的轮胎(2)被转送到模腔(44)中，模腔内壁的形状与被模制轮胎外表面(2b)的形状基本上相符，从而执行对轮胎(2)的模制操作，并完成对轮胎的硫化处理。

Description

用于制造充气轮胎的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造充气轮胎的方法和设备。

背景技术

用于车辆的轮胎通常包括胎体结构，胎体结构包括至少一个胎体帘布层，帘布层具有相对的端部衬带，两衬带与对应的环形锚固结构相接合，而锚固结构则被集成在通常称为“胎圈”的区域中。

与胎体结构相连的是束带结构，该结构包括一个或多个带束层，这些带束层被布置成在径向上相互叠压，且叠压到胎体帘布层上，带束层具有织物性的增强线或金属性的增强线，这些增强线与轮胎的环周延伸方向成相交和/或基本上平行的定向状态。胎面条带被贴附到束带结构的径向外部位置上，与构成轮胎的其它半成品制品一样，该胎面条带也是由弹性体材料制成的。

此处应当指出的是：为了进行当前的描述，采用了“弹性体材料”这一术语，该术语是指这样的混合物：其包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料。优选地是，该混合物例如还包括诸如交联剂和/或增塑剂等添加剂。由于存在有交联剂，所以，通过加热可以使这种材料交联，从而形成最终的制成产品。

由弹性体材料制成的两侧壁也被贴附到胎体结构的侧面上，每个侧壁都是从胎面条带的一个侧边缘处延伸到对应的胎圈环形锚固结构处为止。在无内胎型的轮胎中，通常被称为“胎衬的”气密性涂覆层遮盖着轮胎的内表面。

一般情况下，在执行了下列的步骤之后就完成了车辆轮胎的制造过程：通过将各个组成部分组装到一起而装配成未硫化的轮胎；通过对弹性体质的各个组成部件执行交联操作，来完成模制和硫化处理步骤，以便于确定轮胎的结构稳定性；以及在轮胎上形成所需的胎面花纹图案，并在轮胎侧壁上印制出可辨别的图形标识。

这样的制造方法是已知的：在该方法中，通过制造出轮胎的不同组成部件而完成未硫化轮胎的装配，其中，通过将一系列基础元件铺布在具有足够刚性的环面支撑件上而制出各个组成部件，支撑件的形态与轮胎最终产品的内部形态相符，这些基础元件包括涂覆有橡胶的绳线、由涂覆橡胶的绳线构成的带状元件、和/或由弹性体材料制成的纵长元件，其中，所述的纵长元件通过所谓的“旋卷”(spiralling)操作围绕着环面支撑件进行卷绕，从而形成了环周方向的绕圈条，这些绕圈条被相互并排地布置着。为了执行模制和硫化处理，未硫化轮胎与在其上装配所述轮胎的环面支撑件一起被封装在硫化模具的模腔中，其中，硫化模具模腔的形状与最终制成的轮胎所要具有的外部型廓相符。

通常情况下，在硫化过程中，具有一定压力的蒸汽被注入到环面支撑件中，这些蒸汽决定了执行硫化处理所必需的部分热量的供应。必需热量中的另一部分通常是通过模具从轮胎外部提供来的，合适地是，借助于设置在硫化设备中的通道来进行加热，蒸汽或其它的加热流体流经这些通道。

与本申请属于同一申请人的专利文件WO-01/00395公开了一种制造上述轮胎的方法，该方法涉及到这样的操作：采用了一种环面支撑件，其外径略小于最终制成轮胎的内径。在环面支撑件上装配成的轮胎被封装到硫化模具中之后，当压力蒸汽被注入到环面支撑件中时，轮胎被压贴到模腔的保持壁上。轮胎的胎冠区域在发生径向延伸之后，被紧贴着模腔的内表面进行模制，其中，胎冠区域的径向延伸是由压力蒸汽造成的，蒸汽将填充到环面支撑件与轮胎自身内表面之间所形成的扩散间隙中。

专利文件US 5853526公开了一种装配方法，在该方法中，各个轮胎组成部件是在可扩张的环面支撑件上制成的，该支撑件具有增强的囊胆，囊胆的内端搭片被密闭地紧固到相互同轴的锚固凸缘上，锚固凸缘与两根半轴是一体的，而两半轴是相互套筒伸缩地接合着的。被充胀到预定压力的增强囊胆保持着与所要装配轮胎的内部形态相对应的预定几何结构，从而使得自己能支撑着所要处理的轮胎组成部件。当装配操作已被完成时，轮胎与可扩张的环面支撑件一起被封装到硫化模具中。囊胆将纳入蒸汽，从而实现了对轮胎的顶压作用，该作用将轮胎压紧到模腔的内表面上，同时还对轮胎本身进行加热，以完成硫化操作。

与本申请也属于同一申请人的专利文件WO-2004/045837提出了这样的方案：通过向模具中、且轮胎本身的外侧供送背压流体来实现对轮胎的预加热，由此来平衡抵消供送到环面支撑件内部的蒸汽或其它流体的压力。因而，可加热到足够高的温度，并持续足够长的时间，从而，在向扩散间隙中通过注入高压蒸汽以执行胎冠部分的模制操作之前，足以确保胎圈实现正确的固结或强化，并确保胎衬达到足够的交联度。

当在实践中实施上述的方法时，申请人遇到了一些不同的困难，这些困难与轮胎的模制和硫化处理相关。

特别是，申请人对某些困难进行了观察分析，以使得胎圈处具有稳定的产品质量。事实上，即使在执行轮胎装配步骤的过程中加以特别的留意，以制造出具有精确的形状误差和尺寸误差的轮胎部件，但在模制步骤和硫化步骤结束时，也往往会在胎圈处出现结构性的缺陷。

申请人已经注意到，造成这些缺陷的一个可能的原因被认为是：在闭合模具的过程中，不可避免地是在弹性体材料制成的轮胎部件上施加了突然的变形。事实上，已经发现：未硫化轮胎的各个部件—特别是那些利用旋卷操作制出的部件的形态与由模具在最终产品上制出的形态并不精确地相同。在闭合模具时，构成轮胎的弹性体材料受迫而使其自身几乎立即就适应于模具的内部形态，特别是在胎圈位置处，在闭合模具时，胎圈通常是最先与模具内壁相接触的轮胎区域。此外，由于胎圈必须具有很高的几何精度和尺寸精度，所以，它们通常被保持在模具内壁与环面支撑件之间，并在此状态下被送去执行针对所谓“体积迫移”(imposed-volume)型轮胎的模制成型操作，在该操作中，迫使可能过量的弹性体材料迁移到模腔的侧部或其它部位。

因而，轮胎将受到突然的变形，该变形将向胎圈的不同结构部件传递不规则、且几乎不可控制的应力，由此而造成并不希望的变形。

因而，申请人设想了这样的方案：通过在装配过程结束时固结未硫化轮胎胎圈的几何结构、并在执行模制和硫化步骤的过程中保持该固结作用，就能克服上述的缺陷，并使得制出的最终产品更为符合设计参数的要求。

发明内容

因而，根据本发明，申请人已经发现：从装配步骤结束时到轮胎模制和硫化步骤结束时的期间，通过将胎圈紧固在装配轮胎的环面支撑件上、并保持该紧固状态，而且，通过在上述轮胎模制及硫化步骤之前执行预先的胎圈模制步骤，就能获得一些重要的优点，这些优点体现在两个方面：机器设备以及制造工艺的简化；以及最终产品质量和性能方面。

具体而言，根据本发明的第一方面，本申请提出了一种用于制造充气轮胎的方法，其包括步骤：

-在环面支撑件上装配未硫化的轮胎，该未硫化轮胎具有一对胎圈，两胎圈是沿着所述轮胎的两内侧环周边缘形成的，所述环面支撑件的外表面形状与未硫化轮胎的内表面形状基本上相符；

-通过将各个胎圈紧固在环面支撑件的表面部分与环形的夹紧部分之间而对胎圈进行模制，其中，夹紧部分在轴向上与环面支撑件的表面部分相对置；

-将其胎圈被保持在紧固状态的轮胎转移到模腔中，所述模腔的内壁与被模制轮胎的外表面形状基本上相符合；以及

-对轮胎执行模制和硫化处理。

在将轮胎转移到模具中之前将胎圈紧固在环面支撑件的夹紧表面与对应表面部分之间的操作使得胎圈模制步骤的执行与将轮胎封装到模具本身中的步骤无关。因而，可在最为合适的时间和应力条件下对胎圈进行模制，以此来确保胎圈具有合适的几何形状和尺寸，从而适应于设计标准，且不会使胎圈本身受到太大的应力，而受到太大应力所带来的风险是：对组成部件造成变形和损坏。有利地是，在执行轮胎装配步骤中，这样的设计允许采用较不严格的工作误差，并能在短时间内完成硫化模具的闭合操作，且不存在对轮胎结构造成损坏的风险。

根据一种优选的方案，所述方法包括步骤：至少部分地对胎圈进行硫化，且各个胎圈被紧固在环面支撑件的所述表面部分与环形夹紧表面之间。

根据另一种优选的方案，将轮胎转移到模腔中的所述步骤是在胎圈被至少部分硫化的情况下执行的。

申请人已经注意到：归功于对胎圈执行的预先模制操作和预硫化操作，可在一定的时间内通过将轮胎封装在模具中完成后续的模制和/或硫化步骤，该时间仅是使得轮胎自身的其余部件达到足够的结构强度严格所需的时间，而不必与现有技术中为使胎圈达到足够强度所需的时间相同。

另外，有利地是，可对胎圈的最终硫化程度进行控制，且不会对轮胎上其余部件的交联程度造成影响。

此外，对胎圈的预硫化会有利地提高胎圈结构的强度，并增强了胎体结构的帘线与集成在胎圈中的其它增强部件之间的连接。因而，在随后的轮胎模制及硫化步骤中，帘线可受到重要的预拉伸作用，从而消除了帘线从胎圈上滑脱下去、或轮胎中的出现其它结构缺陷的风险。

在对胎圈执行模制步骤的同时对其执行预硫化操作的设计能进一步促使胎圈本身达到合适的几何精度和结构精度。由于在随后的轮胎模制步骤中胎圈也被夹紧表面保持着紧固的状态，所以，简化并改善了轮胎在模具中的对位操作，且消除了在将轮胎封装到模具中的后续步骤中对胎圈造成变形或损坏的风险。

根据另一方面，本发明涉及一种用于制造充气轮胎的设备，其包括：

-装配单元，该单元被用于在环面支撑件上形成未硫化的轮胎，该未硫化轮胎具有一对胎圈，两胎圈是沿着所述轮胎的两内侧环周边缘形成的，所述环面支撑件的外表面形状与未硫化轮胎的内表面形状基本上相符；

-胎圈模制装置，其用于将各个胎圈紧固在环面支撑件的表面部分与环形的夹紧表面之间，其中，夹紧表面在轴向上与环面支撑件的表面部分相对置；

-具有模腔的轮胎模制单元，所述模腔的内壁与被模制轮胎的外表面形状基本上相符合；

-用于对轮胎执行硫化的装置；以及

-致动装置，其用于将轮胎随同所述环面支撑件以及所述胎圈模制装置一起转移到模腔中。

从下文对根据本发明的、用于制造充气轮胎的方法和设备的优选实施方式的详细描述，可根据清楚地认识到本发明的其它特征和优点，其中，优选的实施方式并非是排它性的。

附图说明

下文将参照非限定性的实例附图展开描述，在附图中：

图1中的示意性俯视图表示了根据本发明的、用于装配轮胎的设备；

图2示意性地表示了轮胎的直径方向剖面，该视图对应于在胎圈模制及预硫化工作台上执行接合步骤期间的情形；

图3表示了在对胎圈执行模制及硫化步骤期间轮胎所处的状态；

图4示意性地表示了轮胎在被送入到硫化模具中时的径向剖面结构；以及

图5表示了图4所示轮胎在执行硫化步骤中的状态。

具体实施方式

具体参见图1，为了实施根据本发明的方法而设计的、用于制造车轮充气轮胎的设备在图中总体上由标号1指代。

设备1被用于制造轮胎2(见图2、3)，该轮胎主要包括至少：一个胎体帘布层3，该帘布层的内部涂覆有气密的弹性体材料层或者所谓的“胎衬”层(图中未示出)；两个环形的锚固结构5，其与胎体帘布层的端部衬带3a相接合，端部衬带靠近于通常被称为胎圈6的对应区域；束带结构7，其沿环周方向贴附到胎体帘布层3上；胎面条带8，其沿周向叠压着束带结构7；以及两侧壁9，其贴附到胎体帘布层3上的横向对置位置处，且每个侧壁9都是从对应的胎圈6延伸到胎面条带8的对应侧边缘处。

设备1主要包括至少一条装配生产线10，该生产线包含一个或多个装配工作台12—16或其它的装置，其中，其它的装置适于将胎体帘布层3的两端部衬片3a与环形的锚固结构5相接合而制出轮胎2。在图示的实施方式中，每个装配工作台12-16都被用来在可拆卸的刚性环面支撑件11上直接制成被加工轮胎2的至少一个组成部件，支撑件11例如是由铝或其它金属材料制成的，且其外表面11a的形状与装配完成时所制出未硫化轮胎2内表面的形状基本上一致。

备选地是，可采用可扩张的环面支撑件，例如在与本申请属于同一申请人的文件WO 2006/033119中就公开了这种类型的支撑件。

更详细而言，举例来讲，设置了第一个工作台12，在该工作台上，通过将由弹性体材料制成的连续纵长元件卷绕成相互并排布置的绕圈条而形成胎衬，其中，绕圈条并排地分布在环面支撑件11的外表面11a上。在至少一个第二装配工作台13上，执行的是制造胎体帘布层3的操作，通过将条状元件在周向上相互接近地铺布在环面支撑件11上而完成该操作，这些条状元件是由带有织物线或金属线的弹性体材料连续条带制成的，其中，织物线或金属线之间相互平行地并排布置着。第三装配工作台14专用于制造被包含在轮胎2胎圈6中的环形锚固结构5，通过将至少一条连续纵长元件铺布成径向叠置卷圈的形式来实现该制造，其中，该纵长元件包含至少一根涂覆有橡胶的金属线。至少一个第四装配工作台15专用于制造环形的束带结构7，通过如下的两种操作来制得束带结构：将用弹性体材料连续条带制成的条状元件在周向上相互接近地进行铺布，其中的连续条带包括优选为金属性的绳线，且这些绳线相互平行；和/或将至少一条涂覆有橡胶的增强线在轮胎2的胎冠部分中卷绕成在轴向上相互接近的绕圈条，其中，该增强线优选地是金属性的。至少一个第五装配平台16被用来制造胎面条带8和侧壁9。优选地是，通过将至少一条弹性体材料的连续纵长元件卷绕为相互接近的绕圈条而制得胎面条带8和侧壁9。在工作过程中，沿装配生产线10分布的装配工作台12-16可在各自对应的被加工轮胎2上同时工作，其中，被加工的轮胎2由对应的环面支撑件11承载着，且被机械手17或其它合适的装置顺序地从一个装配工作台转移到下一个装配工作台上。

当装配操作已完成时，轮胎2靠近于转送工作台18，该工作台与机械手或其它合适的转移装置19保持互锁关系，其适于与装配生产线10上的未硫化轮胎相接合，并将其转送到胎圈模制及预硫化工作台，该工作台总体上被标注为20，在该工作台上，胎圈6被模制出，且优选地是：独立于轮胎2上的其余部分，该胎圈在此处至少被部分地预硫化，而其余部分则基本上保持未硫化的状态。

为此目的，胎圈模制及预硫化工作台20包括胎圈模制装置21，其被用来将各个胎圈6紧固在至少一个环形夹紧表面22与环面支撑件11的表面部分23之间，其中，夹紧表面22位于胎圈本身的轴向外侧，表面部分23则位于胎圈的轴向内侧。更详细来讲，胎圈模制装置21可包括支撑构件24，其例如是卡盘，该构件由基体25承载着，且适于有效地与同轴的握夹套接管26的第一端26a相联接，其中，套接管26由环面支撑件11承载着。因而，承载着未硫化的待装配轮胎2的环面支撑件11使其自身与位于握夹套接管26第二端26b的机械转送手19相接合，以便于将轮胎从装配生产线10抓取下来，并转送到胎圈模制及预硫化工作台20上。为此目的，机械手将握夹套接管26的第一端26a送入到支撑构件24中，并利用支撑构件本身将停留在模制及预硫化工作台20上的环面支撑件11置为悬支的支撑状态。

模制装置还包括一对紧固凸缘27，它们用于在横向上相对的位置上与环面支撑件11同轴地进行接合。每个紧固凸缘27都承载着其中一个环形夹紧表面22，该夹紧表面使其自己与环面支撑件11上的对应表面部分23配合工作，以便于将胎圈6紧固起来，随后，通过使胎圈适应于相互联接的夹紧表面22与表面部分23的几何形态而对胎圈进行模制，其中，表面部分23位于沿着环面支撑件本身的径向内侧环周部分的位置处。

每个紧固凸缘27都被轴心毂28有效地支承，从而能可移动地与握夹构件29相接合，构件29可相对于由支撑构件24载带着的环面支撑件11同轴地移动。在机械转送手19已与支撑构件24上的环面支撑件11接合之后，握夹构件29将紧固凸缘27移近位于轴向相反侧的环面支撑件本身，直到所述凸缘被促顶到轮胎2的对应胎圈6为止。

借助于在环面支撑件11握夹套接管26与各个轴心毂28之间工作的插销接头30或其它合适的接合装置，紧固凸缘27稳定地与环面支撑件11实现接合。当已发生接合时，握夹构件29可释放开轴心毂28，并移动远离对应的紧固凸缘27。

如果需要的话，可在各个紧固凸缘27与对应轴心毂28之间有效地设置滚动轴承31，从而允许轴心毂28进行转角旋转，以便于促使插销接头30工作，且不会造成凸缘自身径向外侧部分受到驱动而转动，这样就防止了夹紧表面22在构成胎圈6的弹性体原材料上不适地滑动。

作为补充措施或备选方案，握夹构件29可被用来对凸缘27施加轴向推力作用，将其推向环面支撑件11，并保持所需的时长，从而，通过将夹紧表面22顶压在表面部分23上，可促进对胎圈6的模制。

在每个紧固凸缘27的轴向内侧位置上都设置了抵接凸肩32，其被用于顶压环面支撑件11的内环周边缘，以便于停止夹紧表面22向由环面支撑件本身承载的对应表面部分23的接近，将其停止在预定的距离处。

因而，通过采用所谓的“体积迫移”型工艺来完成对胎圈6的模制。

作为抵接凸肩32的补充措施或备选措施，在胎圈6的模制过程中，可利用弹簧元件33来促动夹紧表面22，利用预定的紧固载荷将夹紧表面促顶向对应的表面部分23，从而利用“施加的载荷”完成了对胎圈的模制，也就是说，按照预定的夹紧压力完成了模制。在图示的实例中，为各个紧固凸缘27设置的弹簧元件33包括贝氏盘形弹簧垫圈，其有效地间置在轴心毂28的固定部分28a与可动部分28b之间，其中，固定部分28a与插销接头30是一体的，而可动部分28b与对应的紧固凸缘27是一体，且可相对于固定部分28a沿轴向滑动。贝氏弹簧垫圈在达到预定的预载荷之后将屈服，从而能将插销接头30闭合，并且，例如即使在胎圈6存在过量材料—其体积将大于由相互靠近的夹紧表面22与抵接凸肩32所围成体积的情况下，也不会对胎圈6施加过大的挤压作用，其中，抵接凸肩32顶靠着环面支撑件11的表面部分23。

此外，在模制及预硫化工作台20上，预硫化装置34进行工作，该装置主要包括轮胎2的局部加热构件34a，其位于靠近胎圈6的区域中。更详细来讲，这些局部加热构件34a可以至少部分地集成在胎圈模制装置21中，例如，其利用包含在紧固凸缘27中的电阻器来工作。作为补充措施或备选措施，电阻器也可被集成在环面支撑件11中靠近表面部分23中的部分。在胎圈6已被紧固到夹紧表面22与对应表面部分23之间之后，电阻器34a例如借助于导电线(图中未示出，且由所述握夹构件29承载着)启动工作预定的时长，该时长适于在制成轮胎2胎圈6的弹性体材料中形成所需的交联程度。

为了阻止对轮胎2上除胎圈6之外的其它部分造成所不希望的硫化，在轮胎2与环面支撑件11或环面支撑件11上至少与胎圈6相接触的部分之间有效地间置了至少一个隔热器35。例如，该隔热器可包括至少一对由绝热材料制成的嵌入件，两嵌入件被有效地间置在环面支撑件11上形成了表面部分23的径向内侧部分36与环面支撑件自身的径向外侧部分37之间。

这样就阻止了热量从环面支撑件11的径向内侧部分36传导到径向外侧部分37，进而阻止了热量传递给轮胎2上与所述径向外侧部分37相接触的部分。

如果已经完成了对胎圈6的模制及预硫化步骤，则例如由所述机械转送手19实现的致动装置就将环面支撑件11、以及接合在其上的未硫化轮胎2从胎圈模制及预硫化工作台20上抓取下来，并将它们转送给模制单元38。有利地是，该转送步骤可在无需将紧固凸缘27从环面支撑件11上拆下的条件下进行，从而，轮胎2被转移到模制单元38上，同时，胎圈6保持着位于夹紧表面22与表面部分23之间的被紧固状态。

在图1所示的实施方式中，模制单元38包括多个模具39，这些模具被布置在可转动的结构40上，从而能被依次地送到装载/卸载位置41，在该位置处，执行将硫化后轮胎2卸下的操作、以及将来自于胎圈模制及预硫化工作台20的未硫化轮胎2送入的后序操作。

每个模具39都基本上具有：一对轴向对置的板件42，它们被用来对轮胎2的侧壁9进行操作；以及多个成型扇形段43，这些扇形段被设计成顶抵着胎面条带8，并与板件42一起围成了模腔44，当成型模制操作完成时，模腔44内壁的形状与轮胎2外表面2b的形状基本上相一致。

另外，在模腔44中还形成了至少一个承座45，其用于容纳着胎圈模制装置21，更具体而言，其用于接纳着紧固凸缘27。

在将轮胎送入到模具39中期间，环面支撑件11所带的对位套接管26本身伸入到设置在模具自身中的至少一个对位承座39a中，从而确保了轮胎2在模具中的对中定位。

通过使轴向相对的板件42在轴向上相互靠近、同时使成型扇形段43在径向上靠近而完成模具39的合模。

当合模操作已完成时，轮胎2的侧壁9被紧固在板件42与环面支撑件11之间，同时，胎圈6保持着被夹紧在紧固凸缘27与环面支撑件自身径向内侧部分36之间的状态。

优选地是，模腔44的径向尺寸略大于未硫化轮胎2的径向尺寸。因此，当模具被完全闭合时，模腔44的内壁与轮胎2的径向外侧部分略微地分开。

当模具39被闭合时，开始完成对轮胎2的硫化步骤。为此目的，将具有压力的硫化流体经通入到模具39中的供送管路46供送到环面支撑件11中，该流体例如是蒸汽、氮气或它们的混合物，或者是其它合适的流体，但优选是蒸汽和氮气，供送管路相对于环面支撑件11位于内部。

硫化流体的供送压力迫使轮胎2在径向上膨胀，直到其外侧部分贴接到模腔44的内壁上为止。轮胎2的径向膨胀对其自身施加了拉伸作用，特别是对束带结构7和形成胎体帘布层3的帘线造成了拉伸。有利地是，由夹紧表面22和对应部分部分23施加在胎圈6上的紧固作用—优选地是同时还伴有对胎圈6至少部分硫化的效果将高效地将胎体帘布层3的帘线保持在环形锚固结构5的区域中。因而，消除了由轮胎2径向膨胀效应施加在胎体帘布层3上的拉伸作用所带来的帘线相对于环形锚固结构发生滑动的风险。

供送到模腔44中、以及进入到其它合适通道42a和43a中的压力硫化流体向轮胎2传递了对其进行硫化所需量的热量，其中，通道被设置得靠近模具39的板件42和/或扇形段43。

可在各个紧固凸缘27与模腔44之间形成至少一个阻热间隙47，用于限制热量向已在先前的预硫化步骤中部分或全部地发生交联的胎圈6传递，其中，该阻热间隙中可能填充了绝热材料。

如果对轮胎2的交联处理已经完成、或者已经达到了足以确保轮胎具有所需几何稳定性和结构稳定性的交联度，就可将模具39打开，以将轮胎2取出，并利用机械手或其它合适装置的工作将轮胎转送到拆除工作台48处，在该工作台处，图中未示出的装置对胎圈模制装置21执行拆除操作，其通过将紧固凸缘27与环面支撑件11拆分开、并将环面支撑件11本身与硫化后的轮胎2拆分开来完成该操作。

如果需要的话，在将轮胎转送到拆除工作台48之前，可执行暂停步骤，在该步骤中，轮胎自身停留在硫化后工作台49上，以达到受控的温度。有利地是，在硫化后步骤期间，胎圈模制装置21可保持为与轮胎胎圈6相接合的位置关系，以便于进一步确保胎圈本身具有最佳的几何结构和尺寸稳定性。特别是，在硫化后步骤期间将胎圈6保持在紧固状态下的设置使得胎体帘布层端部衬片3a与环形增强结构5之间的接合关系得以保持，直到弹性体材料完全达到了结构稳定为止，由此避免了出现不利的滑脱或结构变形现象。因而，在需要的情况下，这样的设计能缩短轮胎2在模具39中的停留时间，这对于生产率而言是有利的，而且不会带来任何影响轮胎本身结构稳定性和完整性的风险。

Claims (37)

1.一种用于制造充气轮胎的方法，其包括步骤：

-在环面支撑件(11)上装配未硫化的轮胎(2)，该未硫化轮胎(2)具有一对胎圈(6)，两胎圈是沿着所述轮胎(2)的相应内侧环周边缘形成的，所述环面支撑件(11)的外表面(11a)形状与未硫化轮胎(2)的内表面(2a)形状基本上相符；

-通过将各个胎圈(6)紧固在环面支撑件(11)的表面部分(23)与环形的夹紧部分(22)之间而对胎圈进行模制，其中，夹紧部分在轴向上与环面支撑件(11)的表面部分(23)相对置；

-将其胎圈(6)被保持在紧固状态的轮胎(2)转移到模腔(44)中，所述模腔(44)的内壁与被模制轮胎(2)的外表面(2b)形状基本上相符合；以及

-对轮胎(2)执行模制和硫化处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：执行对各个胎圈(6)至少部分地进行硫化的步骤，且该胎圈被紧固在环面支撑件(11)的所述表面部分(23)与所述环形夹紧表面(22)之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：将轮胎(2)转移到模腔(44)中的所述步骤是在胎圈(6)被至少部分地硫化的情况下执行的。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：装配步骤包括制造至少一个胎体帘布层(3)的操作，帘布层具有端部衬片(3a)，该端部衬片与包含在轮胎(2)各个胎圈(6)中的对应环形增强结构(5)相接合。

5.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：在所述的装配步骤中，轮胎(2)的至少一个结构组成部件(3-9)在环面支撑件(11)上直接制出。

6.根据权利要求2到5中之一或多个所述的方法，其特征在于还包括步骤：将未硫化轮胎(2)从装配生产线(10)转送到胎圈模制及预硫化工作台(20)上。

7.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：在对胎圈(6)执行模制过程中，环面支撑件(11)被支撑为悬支在握夹套接管(26)处，其中，套接管(26)由环面支撑件(11)本身同轴地承载。

8.根据权利要求2到7中之一或多个所述的方法，其特征在于：通过对轮胎(2)上靠近胎圈(6)的区域执行局部加热来实施至少部分地预硫化胎圈(6)的步骤。

9.根据权利要求2到8中之一或多个所述的方法，其特征在于：在对胎圈(6)执行至少部分硫化处理的步骤期间，轮胎(2)相对于环面支撑件(11)是热隔绝的。

10.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：所述环形夹紧表面(22)被设置在对应的紧固凸缘(27)上，紧固凸缘易于与处于横向相对位置处的环面支撑件(11)实现同轴接合。

11.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：在对胎圈(6)执行模制的过程中，利用弹簧将夹紧表面(22)与环面支撑件(11)上对应表面部分(23)相互促顶到一起，施以预定的紧固载荷。

12.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：在对胎圈(6)执行模制的过程中，将夹紧表面(22)与环面支撑件(11)上对应表面部分(23)锁定为具有预定的相互距离。

13.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：在轮胎(2)模制步骤的同时，对轮胎(2)的至少部分进行硫化。

14.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于：在对轮胎执行模制及硫化步骤的同时，执行将轮胎(2)拉伸的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：借助于拉伸步骤的效应，实现了对作为所述帘布层(3)组成部分的帘线的伸张。

16.根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于还包括步骤：将轮胎(2)从模腔(44)中取出，并在胎圈(6)被保持在紧固状态的条件下，将轮胎转送到保持为可控温度的硫化后工作台(49)处。

17.一种用于制造充气轮胎的设备，其包括：

-装配生产线(10)，该生产线被用于在环面支撑件(11)上形成未硫化的轮胎(2)，该未硫化轮胎(2)具有一对胎圈(6)，两胎圈沿着所述轮胎(2)的相应内侧环周边缘形成，所述环面支撑件(11)的外表面(11a)形状与未硫化轮胎(2)的内表面(2a)形状基本上相符；

-胎圈模制装置(21)，其用于将各个胎圈(6)紧固在环面支撑件(11)的表面部分(23)与环形的夹紧表面(22)之间，其中，夹紧表面在轴向上与环面支撑件(11)的所述表面部分(23)相对置；

-具有模腔(44)的轮胎(2)模制单元(38)，所述模腔的内壁与被模制轮胎(2)的外表面(2b)形状基本上相符合；

-用于对轮胎(2)执行硫化的装置(46)；以及

-致动装置(19)，其用于将轮胎(2)随同所述环面支撑件(11)以及所述胎圈模制装置(21)一起转移到模腔(44)中。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于：所述设备包括预硫化装置(34)，该预硫化装置用于至少部分地对所述胎圈(6)执行预硫化处理。

19.根据权利要求17所述的设备，其特征在于：所述模制单元(38)具有至少一个为胎圈模制装置(21)设置的容纳承座(45)。

20.根据权利要求17到19之一所述的设备，其特征在于：装配生产线(10)包括用于形成胎体帘布层(3)的装置(13)，其中，胎体帘布层具有与对应的环形增强结构(5)相接合的端部衬片(3a)，其中，环形增强结构被集成在轮胎(2)的各个胎圈(6)中。

21.根据权利要求17到20之一所述的设备，其特征在于：装配生产线(10)包括用于在环面支撑件(11)上直接形成轮胎(2)至少一个结构组成部件(3、4、5、6、7、8、9)的装置(12、13、14、15、16)。

22.根据权利要求18到21之一或多个所述的设备，其特征在于：所述胎圈模制装置(21)和预硫化装置(34)在与装配生产线(10)和模制单元(38)分开的模制及预硫化工作台(20)上工作。

23.根据权利要求18到22之一或多个所述的设备，其特征在于还包括：用于与装配生产线(10)上的未硫化轮胎(2)相接合、并将其转送给预硫化装置(34)的转移装置(19)。

24.根据权利要求17到23之一或多个所述的设备，其特征在于：所述致动装置包括机械手(19)，该机械手被用于与胎圈模制装置(21)以及轮胎(2)相接合，并将它们转送到所述模腔(44)中。

25.根据权利要求17到24之一或多个所述的设备，其特征在于：所述胎圈模制装置(21)包括支撑构件(24)，该支撑构件用于以悬支的形式与环面支撑件(11)所带的同轴握夹套接管(26)进行接合。

26.根据权利要求18到25之一或多个所述的设备，其特征在于：所述预硫化装置(34)包括对轮胎(2)上胎圈(6)附近区域执行局部加热的构件(34a)。

27.根据权利要求18到26之一或多个所述的设备，其特征在于：胎圈(6)的所述预硫化装置(34)包括集成在所述环面支撑件(11)中的电阻器(34a)。

28.根据权利要求18到27之一或多个所述的设备，其特征在于还包括：至少一个隔热器(35)，其有效地间置在所述轮胎(2)与环面支撑件(11)之间。

29.根据权利要求18到28之一或多个所述的设备，其特征在于：所述胎圈预硫化装置(34)被至少部分地集成在胎圈的模制装置(21)中。

30.根据权利要求17到29之一或多个所述的设备，其特征在于：所述环形夹紧表面(22)是在对应的紧固凸缘(27)上形成的，紧固凸缘易于与位于横向相对位置处的环面支撑件(11)同轴地进行接合。

31.根据权利要求30所述的设备，其特征在于：预硫化装置(34)包括集成在所述紧固凸缘(27)中的电阻器。

32.根据权利要求17到31之一或多个所述的设备，其特征在于还包括：弹簧元件(33)，其用于在对胎圈(6)执行模制期间将夹紧表面(22)与环面支撑件(11)上对应表面部分(23)相互促顶到一起，以达到预定的紧固载荷。

33.根据权利要求17到32之一或多个所述的设备，其特征在于还包括：抵接凸肩(32)，其与夹紧表面(22)以及环面支撑件(11)上对应的表面部分(23)相关联，用于在对胎圈(6)执行模制的过程中将它们锁定在预定的相互距离上。

34.根据权利要求17到33之一或多个所述的设备，其特征在于：用于对轮胎(2)执行硫化的所述装置(46)至少部分地集成在所述轮胎(2)的模制单元(38)中。

35.根据权利要求17到34之一或多个所述的设备，其特征在于：所述模腔(44)内壁的尺寸大于被装配轮胎(2)外表面(2b)的尺寸。

36.根据权利要求35所述的设备，其特征在于还包括：用于向模腔(44)中供送压力流体的管路(46)，从而通过将轮胎(2)顶压到模腔(44)的内壁上而使其拉伸。

37.根据权利要求17到36之一或多个所述的设备，其特征在于还包括：用于将轮胎(2)随同胎圈模制装置(21)一起从模腔(44)转送到硫化后工作台(49)的装置。

Images