CN101687377A - 用于对车用轮胎执行硫化及模制操作的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对车用轮胎执行模制及硫化处理的设备和方法。用于模制及硫化车用轮胎的设备包括用于形成模制腔(3)的模具(1)，模制腔的构造与被硫化轮胎所要具有的外部形态相对应，模具包括一对在轴向上对置的模壳(4)，每个模壳都具有加工表面(5)。加工表面(5)具有环形的延展面，且该加工表面被预置成对待硫化的未熟化轮胎(2)的胎圈(6)和侧壁(7)进行加工。至少其中之一模壳(4)的加工表面(5)还具有环形的沟槽(12)，其沿着加工表面自身的环形延展面延伸。环形型芯(13)被可拆卸地安装到环形沟槽(12)中，其具有面对着模制腔(3)的模制表面(14)，该模制表面(14)上带有要被压印到轮胎(2)侧壁(7)上的图示标记(15)。

Description

用于对车用轮胎执行硫化及模制操作的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于对轮胎执行模制及硫化操作的设备和方法。
优选地是，本发明的目的在于提供一种用于对车轮所用轮胎执行模制及硫化处理的设备和方法.
背景技术
用于车轮的轮胎一般包括胎体结构，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折片(flap)，折片与各自的环形锚固结构相接合，环形的锚固结构被包含在通常称为“胎圈”的区域内，胎圈的内径大体上对应着轮胎安装在对应轮辋上的所谓“配合直径”。
包括一个或多个带束层的束带结构与胎体结构相连，所述的各个带束层在径向上相互叠压，且叠压到胎体帘布层上，带束层具有织物性或金属性的增强帘线，这些增强帘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侧位置上，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。
在胎体结构的侧表面上还贴附着由弹性体材料制成的对应侧壁，其中，胎体结构的侧表面是从胎面条带的一个侧边缘处延伸到胎圈上对应的环形锚固结构的位置处，而侧壁也是预先制出的，其被制为拉拔模制件或挤出模制件的形式。
在完成了通过将各个组成部件组装到一起而装配出未硫化轮胎的操作之后，通常执行模制及硫化处理，该处理操作的目的在于通过使弹性体组成物发生交联反应而促使轮胎结构实现稳定化，此外，该操作的目的还在于在轮胎上印制所需的胎面花纹。模制及硫化处理还能在轮胎侧壁上印制识别性的图示标记。例如，所述图示标记可由文字、轮胎的技术规格(轮胎尺寸、最大荷载、转动方向等)、代表轮胎符合法规限制的词首字母、和/或装饰性的图形组成，其中的文字包括轮胎的品牌和/或制造厂商牌号。
为此目的，压印在轮胎上的图形的阴凹部分是由模具的中型箱(Cheek)通过轧压操作而凹制出的。
美国专利5382402公开了一种带有槽口的模壳，其中的槽口对应着轮胎侧壁上标记的形状。槽口带有可拆卸的型芯，这些型芯复制出轮胎上要印制的标记，且这些型芯可在槽口内滑动，以便于将标记制为浮凸或凹陷的形式。
美国专利7021914公开了一种轮胎模具，其具有模制表面和通气结构。通气结构具有通到模制表面上的孔洞。在孔洞中可拆卸地放置了型芯，以构成模制表面的组成部分，并围成允许通气的微槽缝。型芯的形状可以是要被压制到轮胎侧壁上的字母的形状。
申请人已经注意到了如下的问题：考虑到轮胎的侧壁不仅仅可承载一些技术信息，如何才能使轮胎的侧壁具有更为吸引力的美学外观。
事实上，申请人认识到：由于侧壁是轮胎上最为显见的一个部分，所以，其对消费者的消费决策具有很大的提示作用。
因而，申请人关注如下的问题：特别针对于在侧壁上形成装饰性和/或观赏性图形的目的而对轮胎的模制及硫化方法进行改进。
申请人已经注意到了这样的问题-增加硫化模具的多功能性，特别是关于如下的可能性：利用大体上相同的模具来在轮胎侧壁上制出不同的图示标记。
另外，申请人已经注意到的问题是：降低制造前述装饰性和/或观赏性图形的成本。
申请人还关注如下的问题：改善前述图示标记的质量及清晰度。
发明内容
根据本发明，申请人已经发现：通过在环形型芯上制出上述图示标记的阴凹部、并将随后将型芯安装到模具中制出的对应空腔中，就能改善压印到轮胎侧壁上的图示标记的质量，同时降低模制及硫化过程的成本。
更具体而言，根据本申请的第一方面，本发明涉及一种轮胎模制及硫化设备，其包括：用于形成模制腔的模具，其中，模制腔的形状对应于被硫化轮胎所要采用的外部形态，该模具包括一对在轴向上相互对置的模壳，两模壳都具有加工表面；所述加工表面具有环形的延展面，且被预先布置成对要被硫化的未熟化轮胎的胎圈及侧壁进行加工，其中，至少其中一个模壳的加工表面具有环形的沟槽，其沿着所述加工表面的环形延展面进行延展，且在环形沟槽中可拆卸地安装有环形型芯；所述环形型芯具有与模制腔相对的模制表面、以及要被压印到轮胎侧壁上的图示标记。
根据本申请的另一方面，本发明提供了一种对轮胎执行模制及硫化处理的方法，其包括步骤：制备一种用于形成模制腔的模具，模制腔对应于所硫化轮胎的外部形状，该模具包括一对在轴向上对置的模壳；每个模壳都具有加工表面，该加工表面带有环形的延展面，且被预先布置成对要被硫化的未熟化轮胎的胎圈及侧壁进行加工；至少在其中一个加工表面制出环形的沟槽，其沿着所述加工表面的环形延展面延伸；制备一种环形型芯，其具有模制表面，该模制表面上具有要被压印到轮胎一个侧壁上的图示标记；将环形型芯可拆卸地安装到环形沟槽中，且使模制表面与模制腔相对；将要被硫化的未熟化轮胎送入到模制腔中；闭合模具以对加工表面进行预布置，使其对所要硫化轮胎的胎圈和侧壁进行加工；将未熟化轮胎贴压到加工表面上，以在轮胎侧壁上压印出图示标记，并对未熟化轮胎进行加热。
采用可拆卸的环形型芯就能避免将图示标记直接制在模壳上，由于模壳自身固有形状的限制，借助于传统的轧压工艺在模壳上直接制出图示标记的操作将是困难的。
此外，将上述图示标记制在环形型芯上的方案能使标记实现更高的精度、更好的质量，因而，除了其它一些优点之外，压印在轮胎上的设计图案具有更清晰的轮廓界。事实上，由于能独立于模壳的具体状况而单独地制出环形型芯，所以，对环形型芯的加工得以简化，并更为精确。
在上述各个方面的至少一个方面中，本发明可具备下文描述的一个或多个优选特征。
优选地是，位于环形型芯的模制表面上的图示标记是通过光刻的方法制得的。
作为备选方案，环形型芯模制表面上的图示标记是通过电火花腐蚀的方法制得的。
上述两种工艺都能以相对较低的成本在型芯上、并随后在轮胎上形成复杂而高清晰的图示标记。
此外，优选地是，环形型芯具有为辅助型芯设置的承座。
可将辅助型芯放入到环形型芯中的可能性增大了装饰性图案的组合数目，其中的辅助型芯也带有要被压印到轮胎上的图示标记。
根据一种实施方式，环形型芯是由铝制成的。
作为替代措施，环形型芯是由钢制成的。
根据一种改型的实施方式，环形型芯是由塑料制成的。
不论具体的选材如何，在任何情况下，制造型芯的材料都必须能耐受硫化时的温度。
另外，设备包括用于将环形型芯锁定在环形沟槽内的装置。
优选地是，设备包括用于调整环形型芯在环形沟槽内位置深度的装置。
优选地是，在一种操作状态下，环形型芯的模制表面突出到靠近该模制表面的模壳表面之外，突出的高度大于约0.5mm。
优选地是，在一种操作状态下，环形型芯的模制表面突出到靠近该模制表面的模壳表面之外，突出的高度小于约2mm。
优选地是，在一种操作状态下，环形型芯的模制表面凹陷到靠近该模制表面的模壳表面之内，凹陷的深度大于约0.5mm。
优选地是，在一种操作状态下，环形型芯的模制表面凹陷到靠近该模制表面的模壳表面之内，凹陷的深度小于约2mm。
上述的调节措施能容易地改变图示标记在轮胎上的厚度和/或深度，而无须改变环形型芯。
优选地是，环形型芯被定位成与模制腔中轴向宽度最大的区域相对应。
该区域对应着轮胎的最大弦长，
因而，位于最大轴向宽度对应区域的图示标记的深度变化就能精确地检查所述最大弦长的精度。
优选地是，环形型芯一个径向尺寸与轮胎侧壁高度之间的比值大于约0.3。
此外，环形型芯一个径向尺寸与轮胎侧壁高度之间的比值小于约0.7。
优选地是，环形型芯径向尺寸的第一部分位于模制腔最大轴向宽度区域的径向内侧；所述第一部分与环形型芯径向尺寸之间的比值大于约0.1。
此外，环形型芯径向尺寸的第一部分位于模制腔最大轴向宽度区域的径向内侧；所述第一部分与环形型芯径向尺寸之间的比值小于约0.4。
按照一种实施方式，环形型芯具有锥形的侧壁，其被送入到环形沟槽中，并面对着所述环形沟槽的侧壁。
优选地是，锥形侧壁与环形沟槽的对应侧壁形成了大于5°的角度。
此外，锥形侧壁与环形沟槽的对应侧壁所形成的角度小于约10°。
型芯向着环形沟槽的底部进行锥缩，该设计措施主要是用来防止在对模具加热过程中由于材料的膨胀而产生应力。
此外，优选地是，环形型芯模制表面与模壳之间形成了空气的通气间隙，所述环形型芯锥形侧壁与所述环形沟槽侧壁之间所围成的空间与所述间隙实现流路联通。
所述空间的存在能改善轮胎与模具之间所蓄留空气的通气性。
此外，优选地是，每个模壳都被制为单体件。
单体件的设计使得模具更为坚固，因而确保了被硫化的轮胎、以及压印的图示标记具有正确的形状。
优选地是，制备环形型芯的步骤包括操作：在将所述环形型芯安装到环形沟槽中之前，在模制表面上制出图示标记。
制出型芯、并独立于中型箱而在型芯上制出图示标记的设计使得建造模具的过程具有更大的通适性，确保了能更为精确、更为快速地制出要被压印在轮胎上的图示标记，并降低了模具的制造成本。
根据一种实施方式，制备环形型芯的步骤包括操作：借助于光刻工艺在模制表面上制出图示标记。
作为替代措施，环形型芯的制备步骤包括：利用电火花腐蚀工艺在模制表面上制出图示标记。
另外，优选地是，制备环形型芯的步骤包括操作：在环形型芯的模制表面上为辅助型芯制出承座。
更为优选地是，环形型芯的制备步骤包括操作：在将环形型芯安装到环形沟槽中之前，在环形型芯的模制表面上为辅助型芯制出承座。
进一步优选地是，环形型芯的制备步骤包括操作：在环形型芯的模制表面上为辅助型芯制出承座；在将所述环形型芯安装到环形沟槽中之前，将辅助型芯安装到环形型芯模制表面上的承座中。
此外，优选地是，安装环形型芯的步骤包括操作：调整环形型芯在环形沟槽中的深度。
此外，优选地是，在对未熟化轮胎进行加热的步骤之后，执行如下的步骤：开启模具；将硫化后的轮胎取出；用新的环形型芯取代原有环形型芯，以在后续轮胎的侧壁上压印不同的图示标记；将后续的待硫化未熟化轮胎送入到模制腔中；闭合模具以整备出加工表面，该加工表面将对待硫化的所述后续未熟化轮胎的胎圈或侧壁进行加工；将所述的后续未熟化轮胎挤压到加工表面上，以将图示标记压印到轮胎侧壁上，并向未熟化轮胎进行加热。
上述设计能容易而快速地更换环形型芯，这样的设计允许制出带有不同图示标记的轮胎样品，该样品例如可被提交去等待最终的批准。
因而，可以利用带有各种类型环形型芯的中型箱来在硫化后的原型轮胎系列进行外观测试。
甚至还可以改变已制成中型箱上的、或尚未完成的系列产品上的图形布局(文字和美学图形)。
如果希望改变产品系列，则更换环形型芯就能将中型箱完全地复原。
另外，由于在制造厂使用中型箱而导致损坏、破损、外观存在小缺陷的情况下，利用预先制备的环形型芯能快速地完成更换操作。
可按照模块化的方式来建造模具。事实上，在制造中型箱模制件的同时，可在另外的机器上或外部供应商的厂房中同步地制造环形型芯。
附图说明
从下文对根据本发明的、用于对车用轮胎执行模制及硫化操作的优选方法的详细描述，可更加清楚地认识到本发明的其它特征和优点，其中，优选的方法并非是排它性的。
下文的描述在参照附图进行的，附图仅表示的是例示性、因而是非限定性的实例，在附图中：
图1中的径向剖面示意图表示了模具的一半结构，该模具构成了根据本发明的轮胎模制及硫化设备；
图2中的径向剖面示意图表示了图1所示模具中模壳的一部分；
图2a表示了图2所示部分的一种改型实施方式；
图2b是图2a所示部分的不同径向剖面图；
图3是环形型芯的俯视图，该环形型芯在图2、2a和2b中局部可见；以及
图3a是图3所示环形型芯的径向剖面图。
具体实施方式
参见上述附图，标记1指代整个硫化模具，其属于根据本发明的、用于对车用轮胎进行模制及硫化处理的设备。
该模制及硫化设备是用于制造车轮用轮胎的设备的组成部分，轮胎制造设备通常包括用于形成未熟化轮胎2的装置、以及可将未熟化轮胎2传送到硫化模具1模制腔3中的装置。模制腔3的形状与硫化后轮胎2将要具有的外部形状相对应。图中并未表示出用于制造并传送轮胎2的所述装置，因而也未对此作进一步的描述，这是因为这些装置可按照任何方便的方式制出。
如图1所示，模具1具有一对在轴向上对置的模壳4，它们可对应于赤道中心面“P”互动地结合起来。每个模壳4都具有加工表面5，其被预布置成对待硫化的未熟化轮胎2的胎圈6和侧壁7进行加工。因而，加工表面5呈现为环形的延展面，该延展面与轮胎2基本上同轴。
模壳4相互靠近地、互动地定位在所述赤道中心面上，两模壳还形成环周部分8，其被预置为抵接着待硫化轮胎2的胎面条带9，并对其进行加工。
在图示的非限定性实施方式中，模具1属于扇段类型。
两个模壳4都具有带有加工表面5的中型箱4a、以及多个可与中型箱4a分开的环周扇段10，环周扇段上承载着环周部分8的一半部分。当模具被闭合时，环周扇段10与中型箱4a一道构成了模制腔3的容纳壁面。
优选地是，利用熔铸和/或机加工去除材料的方法将每个中型箱4a都制成单体件的形式。
根据一种图中未示出的实施方式，模具1属于具有两半体的类型，换言之，每个模壳4都是由一个单件组成的，进而构成了模具1的半体部分。每个模壳4的内侧表面都具有加工表面5，其被用于对待硫化的未熟化轮胎2的胎圈6和侧壁7进行加工，并具有一半环周部分8，环周部分8对胎面条带9进行加工。不论模具是扇段类型的、还是两半体类型的，容纳壁面所围成的模制腔3内表面都与轮胎2最终具有的形状相对应。
在将模具1闭合之后，将未熟化轮胎2紧压到容纳壁面上，该操作是借助于适于此目的的装置-例如膜室11来实现的。在挤压步骤之后或同时，对被紧压到容纳壁面上的轮胎2进行加热。
借助于挤压操作的效果，位于扇段10和模壳4上的合适图案就会在轮胎2的胎面条带9上形成所需的胎面花纹，并在轮胎2的侧壁7上形成多个图示标记。所施加的热量会使制造轮胎2的弹性体材料发生交联。当该操作周期完成时，模具1被打开，经过模制及硫化处理的轮胎2被从模具中取出。
在两模壳4中至少之一的加工表面5上-优选地是在两个模壳的加工表面上都制有环形沟槽12，其沿着加工表面5的整个环形延展面连续地延伸，且该沟槽被预置为可按纳对应的环形型芯13。在图3和图3a中可完整地看到给环形型芯13。
环形型芯13被可拆卸地安装在环形沟槽12中，其具有模制表面14，当环形型芯13被安装到环形沟槽12中时，该模制表面与模制腔3相对着。模制表面14上具有要被压印到被硫化轮胎2侧壁7上的图示标记15。如仅作为示例的图3所示，这些图示标记15可以是描述轮胎品牌和/或其制造商的文字、技术规格(轮胎尺寸、最大荷载、转动方向等)、代表轮胎所符合的规则限制的词首字母、和/或装饰性图形。装饰性图形可由各种纹路构成，以使得轮胎2的侧壁具有特殊的外观，例如使得侧壁具有哑光或光亮的饰面。
所述图示标记15表示为模制表面14上的阴凹部分，以此方式，这些图示标记以阳凸的形式被压印在轮胎2的侧壁上。图示标记15是由在所述模制表面14上造形而成的浮凸以及相配凹陷形成的。
这些浮凸/凹陷具有从几毫米到几十毫米的厚度/深度，优选地是，利用光刻工艺和/或电火花腐蚀工艺和/或机加工去除材料的方法来实现这样的深度/厚度。
因而，环形型芯13是由能耐受硫化温度而不变性的材料制成的，此外，这些材料能被利用上述的工艺进行加工。优选地是，环形型芯13是由钢、铝或塑料制成的。
如图2、2a、2b所示，沿环形沟槽12自身的周向延展方向，环形沟槽具有恒定的宽度“W”或径向尺寸。
环形型芯13沿其自身周向延展方向的宽度“l”或径向尺寸也是恒定的(见图3和图3a)。
优选地是(见图1)，环形型芯13径向尺寸“l”与轮胎2侧壁7高度“h”之间的比值处于约0.3到约0.7的范围内。
如图2、2a和图2b中详细表示的那样，环形沟槽12的底壁16是平面，其垂直于模具1和轮胎2的“X”轴线。环形沟槽还具有圆筒形的侧壁17a、17b，其与底壁16垂直。
参见图2中的径向剖面图，环形型芯13的背壁18为平面，其与模制表面14相反，该壁面被紧压到环形沟槽12的底壁16上。模制表面14具有大体为凹面的形状，其除了压印图示标记之外，还能使得轮胎2的侧壁7具有正确的曲度。
环形型芯13的侧壁19a、19b从模制表面14向背壁18逐渐锥缩，或者是相互收敛的。
更详细来讲，每个侧壁19a、19b都具有与背壁18垂直的圆筒形部分20a、20b，并具有斜面形或截顶锥形的部分21a、21b。
如图2所述，当型芯13被安装到环形沟槽12中时，在径向上位于外侧的圆筒形部分20b与环形沟槽12的径向外侧横向壁面17b平行，并面对着该横向壁面17b。与此同时，径向内侧的圆筒形部分20a与环形沟槽12的径向内侧横向壁面17a平行，并面对着该横向壁面17a。
优选地是，径向内侧的圆筒形部分20a的高度“ha”或轴向尺寸在约3mm到约5mm的范围内。
优选地是，径向外侧的圆筒形部分20b的高度“hb”或轴向尺寸在约3mm到约5mm的范围内。
优选地是，当轮胎2被加热时，模具1达到约200℃的温度，每个圆筒形部分20a、20b都与其对应的横向壁面17a、17b分开并保持一定距离，该距离在约0.2mm到0.3mm的范围内，由此形成了通气间隙。
通过在圆筒形部分20a、20b和/或环形沟槽12的侧壁17a、17b上形成轴向沟槽，可在模制表面14与模壳14之间形成另外的间隙。
从而，蓄留在轮胎2与模具1之间的空气可流入到由环形型芯13锥形侧壁19a、19b与环形沟槽12侧壁17a、17b围成的空间中，然后通过与上述空间连通的其它通道(图中未示出)排出。
另外，环形型芯13背壁18的径向内侧边缘22a与环形沟槽12上对应的径向内侧边缘23a分来一定距离，该距离在约1mm到约2mm的范围内。
同样地，环形型芯13背壁18的径向外侧边缘22b与环形沟槽12上对应的径向外侧边缘23b分来一定距离，该距离在约1mm到约2mm的范围内。
位于径向内侧的截顶锥形部分21a与环形沟槽12上对应的径向内侧侧壁17a形成了角度“θa”，该角度在约5°到约10°的范围内。
同样地，位于径向外侧的截顶锥形部分21b与环形沟槽12上对应的径向外侧侧壁17b形成了角度“θb”，该角度在约5°到约10°的范围内。
设备还包括装置24，在将环形型芯13插入到环形沟槽12中之后，该装置24可将型芯锁定在环形沟槽12中。
在一种优选实施方式中(见图2)，锁定装置24包括位于通孔26中的螺钉25，其中的通孔贯通了模壳4的壁板27。孔洞26通向环形沟槽12的底壁16，使得各个螺钉25的远端28接合到环形型芯13背壁18上制出的对应承座29中。优选地是，各个螺钉25的头部30落座在壁板27表面上制出的容孔31中，其中，壁板的该表面与环形沟槽12处于相反的位置。
优选地是，设备还包括调节模制表面14轴向位置的装置32。
优选地是，该调节操作是通过改变环形型芯13在环形沟槽12中的深度而完成的。按照一种实施方式(见图2b)，这些调节装置32是由插入到螺纹通孔33中的调节螺钉或销钉构成的，通孔33被制成贯通了模壳4的壁板27。螺纹通孔33通向环形沟槽12的底壁16，从而使各个螺钉或销钉32的一个远端34与环形型芯13的背壁18相接合。
在通过转动螺钉/销钉32而调整了所述远端34的位置之后，通过旋紧夹紧螺钉25而将环形型芯13锁定紧抵到远端34上。
按照一种图中未示出的实施方式，夹紧螺钉也具有调整环形型芯13深度的功能。
按照另一种实施方式(见图2a)，在环形沟槽12的底壁16与环形型芯13的背壁18之间插入了一个或多个垫片35；然后，通过旋紧夹紧螺钉25而将环形型芯13锁紧到垫片35上。
并非采用垫片，还可通过采用具有相同图示标记15、但厚度不同的环形型芯13来改变模制表面14的轴向位置。
无论所采用的特定方案是什么，模制表面14都可轴向移动，以便于在模壳4靠近环形沟槽12和模制表面14的加工表面5a上形成凸起或凹陷。
在一种工作状态下(参见图2a和图2b)，环形型芯13的模制表面14突伸超出其附近的加工表面5a，突出厚度“s”处于约0.5mm到约2mm的范围内，其中，该厚度是沿轴向方向测得的。因而，环形型芯13在轮胎2的侧壁7上形成了对应的凹腔，这些凹陷的底面带有所述的图示标记15。
在一种不同的工作状态下(见图2)，环形型芯13的模制表面14从靠近该模制表面14的加工表面5a向内凹陷，凹陷的深度“s”处于约0.5mm到约2mm的范围内，从而在轮胎2上形成了浮凸。浮凸的轴向外侧表面带有所述的图示标记15。
该调节操作还能精确地检查轮胎2的最大弦长-即轮胎2的最大宽度。
事实上，优选地是，环形型芯13被定位成与模制腔3的最大轴向宽度区域“z”相对应，也就是说，该区域对应于被硫化轮胎2的最大弦长。对于给定的侧壁7曲率，最大轴向宽度“z”的区域与图1径向剖面图上过点“z”的对应环周面基本上是重合的。
更详细来讲，按照一种实施方式，环形型芯13径向尺寸“l”的第一部分“l1”位于模制腔3最大轴向宽度区域“z”的径向内侧位置，且所述第一部分“l1”与环形型芯13径向尺寸“l”之间的比值优选地是处于约0.1到约0.4的范围内。换言之，环形型芯13的主要延伸部分位于模具1上最大轴向宽度区域“z”的径向外侧。
还可在环形型芯13的模制表面14上制出承座36，用于容纳辅助性的型芯37，每个辅助型芯都具有各自的模制表面38，当辅助型芯37被安装到对应的承座36中时(见图2b)，模制表面38将面对着模制腔3。辅助型芯37的模制表面38还可带有要被压印到轮胎上2的图示标记。
环形型芯13例如是通过熔铸、模制加工和/或去除材料的工艺而制得的。在将环形型芯13放入到模壳4的对应环形沟槽12中之前，在模制表面14上制出图示标记15以及为辅助型芯37所设置的承座36(如果存在的话)。
具体而言，例如是通过去除材料的方法或直接模制的方法来制出承座36的。
按照一种实施方式，利用光刻工艺来制出图示标记15。
光刻是一种用于从表面上去除材料的加工工艺。其中的表面上覆盖有一个保护层，其复制出所要制得的几何形状。该保护层保护着表面上被覆盖的区域，然后，表面被浸泡到酸性物质中、或用酸性物质喷射该表面，酸性物质能腐蚀掉未被保护的部位，从而能去除掉材料。
在备选方案中，利用电火花腐蚀工艺来制出图示标记15。
电火花腐蚀工艺是一种这样的加工方法：其利用电火花作为加工措施来从工件上去除材料。该工艺可对所有具有导电性的材料进行加工，而不论该材料有多硬。在将加工浴槽中注满液态电解质之后，通过使刀具/电极靠近工件就能产生加工作用。电极相对于工件为正电势，从而使得带有负电荷的材料发生更剧烈的腐蚀。当电极和工件相互之间足够靠近时，在它们之间将产生出电火花，电火花对工件的腐蚀形式将与电极的形状互补。
根据一种实施方式，还可利用铣床执行机加工来制出图示标记15。
为了对轮胎2执行硫化及模制处理，将预先加工好、并预先组装完毕的环形型芯13(即带有选定的图示标记以及辅助型芯)安装到模具1上对应的环形沟槽12中。或者是将环形型芯13选择为合适的厚度、或者是为对应的环形沟槽12选择为合适的深度。
被封闭在模具1中的未熟化轮胎2被压贴到容纳壁面上，并受到加热。
在完成了硫化操作之后，模具被开启，以将硫化后的轮胎2取出，并将后续的待硫化轮胎放入。
如果必须要在后续轮胎2的侧壁7上制得不同的装饰图案和/或文字，则只要用带有不同图示标记和/或辅助型芯的新环形型芯13取代环形型芯13、并重复执行上述过程就足够了。

Claims (32)

1.一种用于对轮胎进行模制及硫化处理的设备，其包括：
用于形成模制腔(3)的模具(1)，所述模制腔的构造对应于被硫化轮胎所要具备的外部形态，该模具包括一对在轴向上相互对置的模壳(4)，两模壳都具有加工表面(5)；所述加工表面(5)具有环形的延展面，且被预置成对要被硫化的未熟化轮胎(2)的胎圈(6)及侧壁(7)进行操作，
其中，至少其中一个模壳(4)的加工表面(5)具有环形的沟槽(12)，该沟槽沿着所述加工表面(5)的环形延展面进行延展，且在环形沟槽(12)中可拆卸地安装有环形型芯(13)；所述环形型芯(13)具有与模制腔(3)相对的模制表面(14)、以及要被压印到轮胎(2)侧壁(7)上的图示标记(15)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：位于环形型芯(13)的模制表面(14)上的图示标记(15)是通过光刻的方法制得的。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：位于环形型芯(13)模制表面(14)上的图示标记(15)是通过电火花腐蚀的方法制得的。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)具有为辅助型芯(37)设置的承座(36)。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)是由铝制成的。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)是由钢制成的。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)是由塑料制成的。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于还包括：用于将环形型芯(13)锁定在环形沟槽(12)内的装置(24)。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于还包括：用于调整环形型芯(13)在环形沟槽(12)内位置深度的装置(32)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：在一种操作状态下，环形型芯(13)的模制表面(14)突出到靠近该模制表面(14)的模壳(4)表面(5a)之外，突出的高度(s)大于约0.5mm。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：在一种操作状态下，环形型芯(13)的模制表面(14)突出到靠近该模制表面(14)的模壳(4)表面(5a)之外，突出的高度(s)小于约2mm。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：在一种操作状态下，环形型芯(13)的模制表面(14)凹陷到靠近该模制表面(14)的模壳(4)表面(5a)之内，凹陷的深度(s)大于约0.5mm。
13.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：在一种操作状态下，环形型芯(13)的模制表面(14)凹陷到靠近该模制表面(14)的模壳(4)表面(5a)之内，凹陷的深度(s)小于约2mm。
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)被定位成与模制腔(3)中轴向宽度最大的区域(z)相对应。
15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)一个径向尺寸(l)与轮胎(2)侧壁(7)高度(h)之间的比值大于约0.3。
16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)一个径向尺寸(l)与轮胎(2)侧壁(7)高度(h)之间的比值小于约0.7。
17.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)径向尺寸(l)的第一部分(l1)位于模制腔(3)最大轴向宽度区域(z)的径向内侧；所述第一部分(l1)与环形型芯(13)径向尺寸(l)之间的比值大于约0.1。
18.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)径向尺寸(l)的第一部分(l1)位于模制腔(3)最大轴向宽度区域(z)的径向内侧；所述第一部分(l1)与环形型芯(13)径向尺寸(l)之间的比值小于约0.4。
19.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)具有锥形的侧壁(19a、19b)，该侧壁被插入到环形沟槽(12)中，并面对着所述环形沟槽(12)的侧壁(17a、17b)。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：锥形侧壁(19a、19b)与环形沟槽(12)的对应侧壁(17a、17b)形成了大于5°的角度(θ)。
21.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：锥形侧壁(19a、19b)与环形沟槽(12)的对应侧壁(17a、17b)所形成的角度(θ)小于约10°。
22.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：环形型芯(13)模制表面(14)与模壳(4)之间形成了空气的通气孔洞，所述环形型芯(13)的锥形侧壁(19a、19b)与所述环形沟槽(12)的侧壁(17a、17b)之间所围成的空间与所述孔洞实现流路联通。
23.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：模具(1)的每个模壳(4)都被制为单体件。
24.一种对轮胎执行模制及硫化处理的方法，其包括步骤：
制备一种用于形成模制腔(3)的模具(1)，模制腔对应于所硫化轮胎的外部形状，该模具包括一对在轴向上对置的模壳(4)；每个所述模壳(4)都具有加工表面(5)，该加工表面带有环形的延展面，且被预置成对要被硫化的未熟化轮胎(2)的胎圈(6)及侧壁(7)进行加工；
在至少其中一个加工表面(5)制出环形的沟槽(12)，该沟槽沿着所述加工表面(5)的环形延展面延伸；
制备一种环形型芯(13)，该环形型芯具有模制表面(14)，该模制表面上具有要被压印到轮胎(2)侧壁(7)上的图示标记(15)；
将环形型芯(13)可拆卸地安装到环形沟槽(12)中，且使模制表面(14)与模制腔(3)相对；
将要被硫化的未熟化轮胎(2)送入到模制腔(3)中；
闭合模具(1)以对加工表面(5)进行预置，使其对所要硫化轮胎(2)的胎圈(6)和侧壁(7)进行加工；
将未熟化轮胎(2)贴压到加工表面(5)上，以在轮胎(2)侧壁(7)上压印出图示标记(15)，并对未熟化轮胎(2)进行加热。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，制备环形型芯(13)的步骤包括操作：在将所述环形型芯(13)安装到环形沟槽(12)中之前，在模制表面(14)上制出图示标记(15)。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，制备环形型芯(13)的步骤包括操作：借助于光刻工艺在模制表面(14)上制出图示标记(15)。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，环形型芯(13)的制备步骤包括操作：利用电火花腐蚀工艺在模制表面(14)上制出图示标记(15)。
28.根据权利要求24所述的方法，其中，制备环形型芯(13)的步骤包括操作：在环形型芯(13)的模制表面(14)上为辅助型芯(37)制出承座(36)。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，环形型芯(13)的制备步骤包括操作：在将环形型芯(13)安装到环形沟槽(12)中之前，在环形型芯(13)的模制表面(14)上为辅助型芯(37)制出承座(36)。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，环形型芯(13)的制备步骤包括操作：
在环形型芯(13)的模制表面(14)上为辅助型芯(37)制出承座(36)；
在将所述环形型芯(13)安装到环形沟槽(12)中之前，将辅助型芯(37)安装到环形型芯(13)模制表面(14)上的承座(36)中。
31.根据权利要求28所述的方法，其中，安装环形型芯(13)的步骤包括操作：调整环形型芯(13)在环形沟槽(12)中的深度。
32.根据权利要求24所述的方法，其中，在对未熟化轮胎(2)进行加热的步骤之后，执行如下的步骤：
开启模具(1)；
将硫化后的轮胎(2)取出；
用新的环形型芯(13)取代环形型芯(13)，用以在后续轮胎(2)的侧壁(7)上压印不同的图示标记(15)；
将后续的待硫化未熟化轮胎(2)送入到模制腔(3)中；
闭合模具(1)以预置加工表面(5)，从而对待硫化的所述后续未熟化轮胎(2)的胎圈(6)或侧壁(7)进行加工；
将所述的后续未熟化轮胎(2)挤压到加工表面(5)上，以将图示标记(15)压印到轮胎(2)侧壁(7)上；以及
向所述的后续未熟化轮胎(2)进行加热。
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