CN104010800B - 用于硫化轮胎的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种硫化具有环面结构的生轮胎的方法,所述方法包括将生轮胎引入到硫化模具中;部分地硫化生轮胎,以生产半硫化轮胎;从所述硫化模具移除半硫化轮胎(60);在所述硫化模具外部完成半硫化轮胎的硫化。此外,硫化完成操作包括:在从所述模具移除所述半硫化轮胎开始起的介于约2分钟和约7分钟之间的时间段内,将所述半硫化轮胎的至少一个部分带至这样的温度,所述温度的值介于在从硫化模具移除半硫化轮胎时所述半硫化轮胎的所述至少一个部分的温度的约75%和约120%之间。本发明还涉及一种用于完成半硫化轮胎的硫化的设备(3)和一种硫化成套装备。

Description

用于硫化轮胎的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于硫化轮胎特别是顶级轮胎的方法和设备,所述顶级轮胎应理解为指高性能轮胎或者竞赛轮胎。在硫化处理的第一阶段期间,利用硫化模具来硫化轮胎,而在硫化处理的第二阶段期间,在模具外部的设备中硫化轮胎。
背景技术
轮胎通常包括呈环面环状的胎体结构,所述胎体结构包括一个或多个胎体帘布层。每个胎体帘布层的端部均与至少一个环形锚固结构联接成一体,所述环形锚固结构通常包括胎圈芯,所述胎圈芯形成胎圈的增强件(即,所述轮胎的径向内端部),所述胎圈具有允许轮胎和对应的安装轮辋组装在一起的功能。在所述胎体结构的胎冠上,布置有称作胎面带的弹性体材料带,在所述胎面带中,在完成硫化和模制步骤之后,形成用于与地面接触的浮凸设计。通常称作带束结构的增强结构位于胎体结构和胎面带之间。
由弹性体材料制成的相应侧壁也施加到胎体结构的侧表面上,每个侧壁均从胎面带的侧边缘中的一个延伸到相应的环形锚固结构的区域。
因此,轮胎的环面结构限定:径向外表面,所述径向外表面基本上与胎面带的外表面重合;和径向内表面,在轮胎使用期间所述径向内表面通常是不可见的。
在轮胎制造周期期间,设想的是,在制造和/或组装轮胎的各个部件的制备处理之后,实施模制和硫化处理,以根据期望的几何结构来限定轮胎结构,所述几何结构通常具有特定的胎面图案。
为此,生轮胎(即,还没有被模制和硫化的轮胎)被包封在模制腔中,所述模制腔被限定在硫化模具内部,并且根据待获得的轮胎的外表面的几何构造成形。
一旦完成硫化,打开模具,以允许移除轮胎。如下文详细描述的那样,硫化时间取决于轮胎的尺寸和胎面的厚度以及待赋予轮胎的特性。
在仅作为交联处理的硫化处理期间,形成生轮胎的弹性体材料的物理、机械和化学特性发生显著改变。例如,随着塑性特性的消失,显现出了弹性特性。经过硫化的弹性体材料具有更高的断裂强度、更高的伸长率和更高的撕裂强度以及更高的耐溶剂性。
短语“交联程度”应理解为表示介于0和1之间的纯数,其表示弹性体材料的交联处理的完成程度,其中,0对应于原弹性体材料的值,1代表关于完全硫化的弹性体材料的值。还优选地用百分比的形式(0%至100%)来表示这种数值。
“半硫化轮胎”在下文中应理解为表示这样的轮胎,在所述轮胎中,形成至少一个轮胎部分的弹性体材料的交联程度介于约0.5和约0.95之间(即,介于约50%和约95%之间)。
当形成轮胎的至少一个部分的弹性体材料已经达到至少99%的交联程度时,认为完成了轮胎的硫化或者硫化处理已经完成。
所给出的温度百分比变化应理解为与用摄氏度(℃)而非绝对温度(K)表示的参考值相比较来表示。例如,相对于150℃的参考温度介于60%和120%之间的温度变化应理解为涵盖90℃(150℃-40%)和180℃(150℃+20%)的范围。
就压力而言,如已知的那样,其以两种方式分类:或作为绝对压力,所述绝对压力等于以真空为参考值测量到的压力;或作为相对压力,所述相对压力等于以另一个压力值(通常为大气压力)为参考值的压力。
即使没有直接指出,术语“压力”或者压力变化也指的是相对压力,并且以大气压力作为参考值。
欧洲专利申请EP1657049涉及一种后硫化充气机,用于在冷却期间膨胀经过硫化的轮胎。后充气机包括:用于保持硫化的轮胎的机构;和旋转机构,其用于通过保持机构使硫化的轮胎高速旋转,使得在硫化的轮胎周围的气流中,强制对流变得相对于自然对流占据主导地位。
美国专利US6322342描述了一种生轮胎,所述生轮胎由轮胎硫化机在初始硫化操作期间部分地硫化。然后,由充气机在第二硫化操作期间完全硫化初始硫化的轮胎。这允许通过由硫化机和充气机并行实施的同时硫化来缩减硫化周期,以便提高生产率。
发明内容
本申请人已经认识到,形成生轮胎的每种类型的化合物(即,每种类型的弹性体材料)具有可以根据硫化处理的时间和温度而变化的特征。已经注意到,对于特定类型的化合物,特别地对于那些形成高性能轮胎的化合物而言,为了质量,有利的是使硫化周期相对较长,即,多于30分钟,同时在中等范围的温度(例如,在140℃至170℃的范围)下实施操作。然而,这种相对较长持续时间的硫化处理的劣势在于,其导致在这个持续时间内硫化模具被同一个轮胎占据,结果增加了生产成本。实际上,对于轮胎的总成本而言,在硫化模具中所花的时间是决定性因素,因为硫化机是成本相对较高且复杂的设备。
因此,本申请人已经认识到需要缩短待硫化的轮胎保持在硫化模具内的时间,同时仍然实现与在如上所述所需的整个时期段内在硫化模具内实施的相对缓慢的硫化操作所实现的技术结果相同的技术结果。
本申请人已经研究了US6322342中提出的分成两个阶段的硫化方法,并且已经发现,尽管这种方法由于在完成硫化之前从硫化模具取出轮胎而有效地缩短了单个生轮胎在硫化机内部的时间,但是之后执行的用于完成硫化的处理(其隔热地进行)类型无法实现与通过在硫化模具中执行的单个延长的硫化操作所实现的技术结果相同的技术结果,尤其是在性能方面的技术结果。
因此,本申请人已经认识到了开发能够缩短轮胎在硫化机内部的时间并对轮胎进行后续处理以便完成硫化并且能够同时保持与在硫化模具内部执行的延长硫化操作所获得的最终特征相同的最终特征的设备和方法的重要性。
本申请人已经意识到,与其中轮胎从在硫化模具内的第一硫化阶段绝热地过渡到在后充气机内的第二硫化阶段的由两个阶段构成的硫化处理不同,为了获得与通过完全在硫化模具或压力机内部实施的硫化处理获得结果相类似的结果,在完成硫化之前,在从模具移除轮胎之后,轮胎必须被插入在其它装置内部,在所述其它装置中,向所述轮胎每正向(positive)单位时间供应一定数量热量,以便将半硫化轮胎快速地再次带至接近其在位于硫化模具内部时的温度。
最后,本申请人已经发现,通过在预定的时间段内从硫化模具中移除半硫化轮胎并且在不同的封闭环境中将所述半硫化轮胎带至接近该半硫化轮胎在从硫化模具中取出时的温度,能够有效地恢复硫化处理,使得在模具外部完成硫化,而不改变模制和硫化的轮胎的设计性能特征,从而在比硫化完全在所述模具内部进行时的正常硫化时间更短的时间内释放模具工位,以用于接下来的生轮胎。
更加详细地,根据第一方面,本发明涉及一种硫化生轮胎的方法,所述生轮胎具有环面结构,所述环面结构限定径向内表面和径向外表面;和布置成彼此轴向相对的第一环形锚固结构和第二环形锚固结构。
优选地,所述方法包括:将所述生轮胎引入到硫化模具中。
优选地,所述方法包括:部分地硫化所述生轮胎,以制造半硫化轮胎。
优选地,所述方法包括:从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎。
优选地,所述方法包括:在所述硫化模具外部完成所述半硫化轮胎的硫化。
硫化完成操作优选地包括:在从所述硫化模具中移除所述半硫化轮胎时开始起介于约2分钟和约7分钟之间的时间段内,将所述半硫化轮胎的至少一个部分带至值介于所述半硫化轮胎的所述至少一个部分在从所述硫化模具移除时的温度的约75%和约120%之间的温度。
本申请人认为,根据上述方法,获得这样的硫化轮胎,所述硫化轮胎的技术特征相当于在“缓慢”硫化处理中硫化的轮胎的技术特征,在所述“缓慢”硫化处理中,轮胎在硫化模具内部实施全部硫化周期。以这种方式,不仅获得了符合设计规定的硫化轮胎,而且还在缩短了每个轮胎在模具自身中所耗费的时间的同时明确提高了整个硫化成套装备或者每个模具的效率。
根据另一个方面,本发明涉及一种用于完成已经从硫化模具中移除的半硫化轮胎的硫化的设备。
所述设备优选地包括:室,所述室适于容纳所述半硫化轮胎,所述室限定了空间,第一流体被供应到所述空间中并与所述半硫化轮胎的径向外表面相接触。
所述设备优选地包括:分配器,所述分配器用于在所述室中分配所述第一流体。
所述设备优选地包括:所述加热器元件适于将所述第一流体带至使得在从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎之后的介于约2分钟和约7分钟之间的时间段内所述半硫化轮胎的至少一个部分的温度达到介于所述半硫化轮胎的所述至少一个部分在从所述硫化模具移除时的温度的约75%和约120%之间的值的温度。
在又一个方面中,本发明涉及一种硫化成套装备,所述硫化成套装备包括用于部分地硫化生轮胎以生产半硫化轮胎的硫化模具。
优选地,所述硫化成套设备包括:至少一个装置,其用于从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎并将该半硫化轮胎移动到用于完成硫化的设备。
优选地,所述硫化成套装备包括:用于根据先前方面的用于完成半硫化轮胎的硫化的设备。
本发明在上述方面中的至少一个中可以具有以下优选特征中的至少一个。
优选地,在从所述硫化模具中移除所述半硫化轮胎时开始起介于约2分钟和约7分钟之间的时间段内将所述半硫化轮胎的至少一个部分带至值介于所述半硫化轮胎的所述至少一个部分在从所述硫化模具移除时的温度的约75%和约120%之间的温度的操作包括向所述半硫化轮胎供应热量的操作。
更加优选地,所述热量从所述径向外表面流向所述径向内表面。
换言之,本申请人已经确定通过在半硫化轮胎的径向外表面的区域中供应热量并从半硫化轮胎的径向内表面移除热量(换言之冷却该径向内表面)实现最优的硫化。这是因为在硫化模具的出口处,在径向内表面的区域中发生的交联操作多于在半硫化轮胎的径向外表面的区域中发生的交联操作,因此通过以这种变化的方式供应热量降低了过度交联的风险。
优选地,在完成所述半硫化轮胎的硫化的操作期间,所述半硫化轮胎的所述至少一个部分的温度达到介于约130℃和约180℃之间的值。更优选地,所述温度达到介于约140℃和约165℃之间的值。
本申请人已经确定,在这个如上所述必须在尽可能最短的时间内达到的温度范围内,实现了最优的硫化,并且过度硫化的风险被降至最低。
优选地,所述半硫化轮胎(60)的所述至少一个部分包括所述径向外表面的至少一个部分。
优选地,所述半硫化轮胎(60)的所述至少一个部分包括所述第一环形锚固结构和/或所述第二环形锚固结构的至少一个部分。
优选地,在从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎的操作之后,实施以下操作:
将所述半硫化轮胎引入到室中,所述室限定闭合的自由空间,所述半硫化轮胎被容纳在所述自由空间中;
将加热的第一流体引入到所述室中,以便向所述半硫化轮胎供应热量。
换言之,通过将半硫化轮胎引入到限定容纳所述半硫化轮胎的闭合的自由空间的室中来实施完成硫化的操作,并且将加热的第一流体引入到所述室中以便加热半硫化轮胎,从而完成半硫化轮胎的硫化。
根据优选的实施例,在所述相对的第一和第二环形锚固结构的区域中将半硫化轮胎锁定在所述室中,以限定两个分隔开的空间:内部空间,其部分地由所述半硫化轮胎的所述径向内表面界定;和外部空间,其部分地由所述半硫化轮胎的所述径向外表面和所述室的内壁界定。
优选地,将所述第一流体引入到所述外部空间中,使得在所述半硫化轮胎的所述径向外表面的一部分的区域中所述外部空间内的温度达到比所述半硫化轮胎的所述径向外表面的所述一部分在从硫化模具中移除时的温度高至少10℃的值。
本申请人已经确定,不仅当在尽可能最短的时间段内达到轮胎在模具内部的温度时能够实现最优的硫化,而且当在轮胎的径向外表面的区域中超过这个温度时并且特别地超过这个温度至少10℃时也能够实现最优的硫化。
优选地,在环境温度将第二流体引入到所述内部空间中。
本申请人已经确定,通过将温度相对较低的所述第二流体引入到轮胎内部,即,引入到轮胎的径向内表面的区域中,实现了最优的硫化。
根据另一个优选实施例,第二流体被引入到所述内部空间中,并且被带至介于约0.1巴和约3巴之间的相对压力。
更优选地,所述相对压力随着时间被基本恒定地保持为预定值,直到完成所述硫化为止。
引入到轮胎内部并且例如通过泵引入的第二流体被置于压力下,以避免轮胎自身由于形成所述轮胎的弹性体材料的交联还未完成而发生变形。
现在,本申请人已经发现,如何能够通过在从[0.1-0.3巴]的范围内选择的相对压力下操作来处理具有不同尺寸和不同化合物的轮胎。
然而,优选的是在以基本恒定的方式保持选择的值的同时例如通过包括例如压力传感器的电子压力控制系统来连续监测轮胎内部的压力,这是因为热量趋于致使轮胎的闭合空间内部的压力升高。实施这个操作的目的是为了避免轮胎由于压力过度升高而发生任何破裂。
在上述情况下,短语“基本恒定”表示这样的事实,即,允许在轮胎内的第二流体的初始值的附近变化(由于恒定体积环境中的温度变化)高达50%。
优选地,当形成所述至少一个部分的弹性体材料的交联程度介于约85%和约95%之间时,从所述硫化模具中移除所述半硫化轮胎。
在实施例的一个示例中,所述外部空间中的所述第一流体的平均温度随着时间被基本恒定地保持为预定值,直到完成所述硫化为止。在这种情况下,术语“基本恒定”表示预定的值高达5%的变化。
在引入轮胎的室必须处于所需温度以继续硫化引入的半硫化轮胎的短暂时间之后,本申请人已经确定保持基本恒定的温度如何能够在硫化轮胎中产生最优效果。特别地,保持平均温度恒定,例如通过使用位于室的轴向相对端部处的至少两个温度传感器并确定所获得的值的平均值来计算所述平均温度。
优选地,每单位时间向所述第一环形锚固结构热量一定数量的热量,所述数量大于每单位时间供应到所述半硫化轮胎的相对的第二环形锚固结构的热量的数量。
本申请人还已经确定,轮胎的温度在从模具移除轮胎之后在设备内部向轮胎供应热量的同时为什么是不一致的而是变化约数十度。这种差异主要发生在半硫化轮胎的第一和第二环形锚固结构的区域中。特别地,这是因为在底部环形锚固结构的区域中形成冷凝物,这对该区域中的热传递造成不利影响。因此,为了使温度一致,在室内部,优选的是,每单位时间向布置在下方的所述第一环形锚固结构供应的热量的数量大于每单位时间向半硫化轮胎的第二环形锚固结构供应的热量的数量。
附加地或者替代地,在介于约30秒和约3分钟的时间段内实施从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎和将所述半硫化轮胎引入到所述室中的操作。
优选地,加热所述室的外围壁的至少一个部分,以便将所述外围壁的至少一个部分带至高于环境温度的温度。
更加优选地,所述温度高于170℃。
换言之,容纳有半硫化轮胎的室是被加热的室,使得当开始实施完成硫化的操作时,室已经处于这样的温度:所述温度使得为了重新开始半硫化轮胎的硫化而必须供给的一定数量的热量绝大部分用于加热轮胎而不是用于加热室自身。
优选地,所述室包括以下特征中的至少一个:
基部;
壳体,所述壳体能够从第一操作位置轴向运动到第二操作位置,在所述第一操作位置,所述壳体与所述基部间隔开,以允许引入所述半硫化轮胎,在所述第二操作位置,所述壳体密封地压在所述基部上;
第一凸缘,所述第一凸缘与所述基部成一体,并且邻接所述半硫化轮胎的第一环形锚固结构;
轴向可移动的第二凸缘,在所述第二操作位置,所述第二凸缘适于邻接与所述半硫化轮胎的第一环形锚固结构轴向相对的第二环形锚固结构。
因此,所述两个凸缘将轮胎锁定在室内部,所述两个凸缘以基本密封的方式抵靠在半硫化轮胎的胎圈区域中。凸缘和室的移动允许引入半硫化轮胎,并且随后在硫化处理结束时移除所述半硫化轮胎。
优选地,所述加热器元件包括至少一个风扇。
优选地,所述加热器元件包括分配器,所述分配器包括表面,所述表面包括多个孔,以致使所述第一流体从所述多个孔中流出。
根据优选示例,所述分配器布置在所述基部的区域中。
优选地,包括多个孔的所述表面成形为圆筒状壳体。
因此,经过加热的第一流体从位于基部的区域中的位置进入到室中,并且通过从顶部向下(即从底部胎圈到顶部胎圈)的运动在室中被分配。
更加优选地,所述分配器布置成当半硫化轮胎被容纳在所述室中时与所述半硫化轮胎同轴,并且布置成关于所述第一凸缘和/或第二凸缘大体对称。
优选地,所述孔形成在所述表面的基本面向所述第一凸缘和/第二凸缘的一部分中。
优选地,所述分配器包括环形通道,加热的第一流体切向地进入所述环形通道。
因此,分配器由于其特别的几何结构而产生非常均匀的加热的流体流:所述第一流体切向地进入环形通道,并且特别地相对于包括孔(该第一流体从所述孔流出)的表面切向地进入环形通道。因此,第一流体在基本没有压力的情况下从所述孔流出,已经在由环形通道限定的环形部内部耗尽了推力。以这种方式,所述第一流体可以以极其均匀的方式分布在包含必须完成硫化的半硫化轮胎的室的内部。
沿着优选地整个圆筒状壳体分布的多个孔允许空气沿着轮胎的整个外表面适当地分步。
优选地,所述第一流体是空气。
优选地,设想第二加热器元件,其布置在所述第一凸缘的区域中,以加热所述第一凸缘。
优选地,设想泵和分配管,泵和分配管用于将处于介于约0.1巴和约3巴之间的压力下的第二流体引入到处于所述第二操作位置的所述两个凸缘之间。
优选地,设想压力控制电路,所述压力控制电路包括至少一个压力传感器,所述压力控制电路适于保持处于所述第二操作位置的所述两个凸缘之间的压力基本恒定地处于预定值,直到完成所述硫化为止。
优选地,设想温度控制电路,所述温度控制电路包括至少一个温度传感器,所述温度控制电路适于保持由所述壳体限定的空间中的平均温度在预定值附近基本恒定,直到完成所述硫化为止。
优选地,所述壳体包括外围壁和用于加热所述外围壁的第三加热器元件。
更加优选地,所述壳体包括腔,所述腔包括管束,由所述第三加热器元件加热的流体流经所述管束。
如上所述,优选的是加热壳体,以便经由第一流体的分配器将热量的绝大部分释放至半硫化轮胎而不是释放到壳体自身。
优选地,设想用于驱动所述第二凸缘轴向运动的第一致动器和用于驱动所述壳体轴向运动的第二致动器,所述第一致动器和所述第二致动器分别驱动所述凸缘和所述壳体,使所述凸缘和所述壳体相互独立地运动。
优选地,所述装置适于在介于约30秒和约3分钟的时间段内从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎并且将半硫化轮胎移动到所述设备。
优选地,根据本发明的成套装备包括用于每个硫化模具的两个设备。
以这种方式,优化了硫化模具的使用,每当半硫化轮胎准备好在模具的出口处被移除时,总是有空闲的用于完成硫化的设备。
附图说明
通过参照附图对本发明的仅作为非限制性示例给出的实施例的两个优选示例的详细描述,本发明的特征和优势将变得更加显而易见,在所述附图中:
图1是根据本发明提供的硫化成套装备的简化示意性简图;
图2是适于根据本发明的方法硫化的生轮胎的简化径向截面局部视图;
图3是形成根据图1的成套装备的一部分的硫化模具的侧视剖视图;
图4是根据本发明设计的处于第一操作位置的用于完成轮胎硫化的设备的侧视剖视图;
图5是根据图4的处于第二操作位置的设备的侧视剖视图;
图6是与图5的视图类似的视图,在所述图6中,示出了设备内部的流体流动;
图7是根据图4至图6的设备的从设备自身移除的部件的俯视图;
图8示出了根据图4至图6的设备的形成壳体的部件的剖视图;
图9是根据图7的部件的透视图;
图10是半硫化轮胎的剖视图;
图11是根据本发明提供的用于完成轮胎硫化的设备的实施例的另一个示例的一部分的侧视剖视图。
具体实施方式
开始参照图1,100整体表示根据本发明提供的用于硫化生轮胎50的硫化成套装备。
成套装备100包括硫化压力机或者模具1,硫化压力机或者模具1的特征和构造细节被认为是在本领域中公知的,并且将仅在下文中进行简单的描述。模具1可以是所涉及的领域中的任何已知类型的,并且适于接收在先前处理步骤期间(即,在适当的制备步骤期间)组装的生轮胎50(见图2);例如,可以使用放置在适当的成形支撑件上的半成品来制备生轮胎50。
详细地,在图2中以示意性剖视图示出的适于被硫化的生轮胎50限定了基本与其旋转轴线重合的轴线Z和由图2中的线表示的平面X,所述平面X是轮胎的赤道面,即,垂直于旋转轴线Z的中央平面。生轮胎50包括胎体结构52,所述胎体结构52包括:至少一个胎体帘布层(在图中不可见),所述至少一个胎体帘布层与一对环形锚固结构51a、51b操作地相联;胎面带53,所述胎面带53位于所述胎体结构径向外侧位置;和带束结构(也不可见),所述带束结构布置在胎体结构和胎面带53之间。包含轮胎旋转轴线的平面表示为径向平面(例如,图2是生轮胎50的径向横截面,即,图2中的平面是径向平面:实际上,它包含轴线Z)。下面将参照轮胎的赤道面X和轮胎径向平面来描述轮胎;因此,所提及的“轴向内/外”或者“径向内/外”应当分别参照赤道面X和旋转轴线Z来理解。因此,生轮胎上限定有:径向内表面50b,所述径向内表面50b例如可以与称作“衬里”的部件相重合;和径向外表面50a,所述径向外表面50a典型地为胎面带。
优选地,生轮胎50的装配直径大于或等于16英寸。
如在图2中示意性示出的那样,环形锚固结构51a和51b构成生轮胎50的两个相对的径向内端部。
现在参照图3,硫化模具1通常具有:底部侧板20和顶部侧板21,所述底部侧板20和所述顶部侧板21分别与基部15和用于闭合容器17的部分16相接合;和具有轴线Y的可伸缩的且大体圆筒状中央体30,生轮胎50插入在所述可伸缩和大体圆筒状中央体30中。当例如通过液压缸(未示出)实施中央体30的伸缩式轴向延伸/收缩运动时,中央体30运动。
模具1还包括一圈圆周分段55,所述一圈圆周分段55限定模制腔,所述模制腔具有几何轴线,所述几何轴线与中央体30的轴线Y重合,并且如图2所示的那样,当生轮胎50插入到模具1内部时,所述几何轴线优选地也与生轮胎50的旋转轴线Z重合。
圆周分段55通常具有成形浮凸部(图1中不可见),并且预先布置成作用在生轮胎50的胎面带53的径向外表面上,以在其中产生一系列切口和槽,这些切口和槽适当地布置成期望的“胎面图案”。
基部15和闭合部分16以及相应的底部侧板20和顶部侧板21能够相对于彼此在打开状态和闭合位置之间运动,在所述打开状态,它们相互间隔开,以便允许将待硫化的生轮胎50引入到模具1内部,在所述闭合位置,它们布置成更加靠近,以便将生轮胎50包封在模制腔(即,容器17)内部。
模具通常还包括加热元件(未示出),例如多根管道(也未示出),用于加热一圈圆周分段55和/或将加热的流体引入到可膨胀室(不可见)中,所述可膨胀室适于将生轮胎50的径向内表面挤压到圆周分段55、底部侧板20和顶部侧板21上并加热生轮胎50的径向内表面,以便模制和硫化生轮胎(部分地根据本发明)。因此,模具硫化并限定轮胎的几何形状。
然而,如上所述,硫化模具1可以是任何类型,例如,可以是没有所提及的可膨胀室(所谓的“无囊”室)的。
根据本发明,在形成轮胎的弹性体材料完全交联或者硫化之前,从模具1移除轮胎,特别优选地,当形成轮胎的至少一个部分的弹性体材料的交联程度大于50%且小于95%、更优选地介于约85%和约95%之间时,移除生轮胎。因此,根据先前使用的定义离开模具1的轮胎在下文中称作“半硫化”轮胎60。
成套装备100还包括用于移除并移动离开硫化模具1的半硫化轮胎60的装置2以及用于完成从模具1输出且由装置2移动的半硫化轮胎60的硫化的设备3。
如将在下文更为充分地描述的那样,图1中示意性示出的装置2包括例如装载机42,即,夹持器,所述装载机42能够通过电动机驱动的臂41而运动,用于夹持半硫化轮胎60并且将其传送到设备3内部。臂41的运动由图1中的箭头示意性表示。替代地,除了夹持器42之外,装置2可以包括传送带,所述传送带用于将半硫化轮胎60传送到设备3。从半硫化轮胎60被从硫化模具1移除时开始,半硫化轮胎60便开始向外部环境耗散从硫化模具1(所述硫化模具1的温度通常介于约150℃和约170℃之间)传递的热量,为了防止半硫化轮胎60的温度过度下降,优选地,装置2适于在介于约30秒和约3分钟之间的时间段内将半硫化轮胎60从模具1传送到设备3。
现在参照图4,用于完成根据本发明制造的半硫化轮胎60的硫化的设备3示出为处于第一打开操作位置,所述第一打开操作位置适于接收由装置2传送的半硫化轮胎60。详细地,具有如图4和图5的简图所示的优选地与半硫化轮胎60的旋转轴线(与上文定义的轴线Z相重合)相重合的几何轴线Y’的设备3包括具有基部32的支撑结构31。
如下文详细描述的那样,基部32上固定有的第一凸缘33,所述第一凸缘33也称作底部凸缘,当半硫化轮胎60被引入到设备3中时,所述半硫化轮胎60抵靠在所述第一凸缘33上。
设备3还包括闭合壳体36,所述闭合壳体36能够相对于基部32轴向运动并与支撑结构31操作相联,从而所述闭合壳体36能够从设备3的处于第一操作位置的打开位置移动到闭合位置,在所述打开位置,所述闭合壳体36与基部32间隔开,以便允许引入半硫化轮胎60,所述闭合位置用于优选地以密封方式将半硫化轮胎60封闭在室37内部,所述室37具有由闭合壳体36和基部32界定的空间。壳体36的闭合对应于图5中示出的设备3的第二操作位置。
例如通过液压致动器38来驱动壳体36的轴向运动,所述液压致动器38包括液压活塞,所述液压活塞沿着基本平行于几何轴线Y’的轴线滑动。
底部凸缘33优选地呈环形形式,并且限定用于半硫化轮胎60的环形锚固结构51a的位于底部位置的轴向外表面部分的第一定位表面5a。
设备3包括第二凸缘34,在下文中也称作顶部凸缘,所述第二凸缘34也优选地呈与底部凸缘33的环形形式基本相同的环形形式,并且因此限定了第二定位表面5b,当半硫化轮胎60被封闭在设备3内部时,锚固结构51b的布置在顶部位置的第二轴向外表面邻接所述第二定位表面5b。
优选地,顶部凸缘和底部凸缘33、34优选地形成为允许将不同装配直径的半硫化轮胎引入到设备3中,设置有用于定位在不同直径上的环形锚固机构的多个可能的定位表面:这些凸缘已知为“多级配合凸缘”。
顶部凸缘34还能够远离和朝向基部32轴向地运动。它能够从允许将半硫化轮胎60插入到设备3内部的位置移动到它抵靠在环形锚固表面51b上的位置。在图5示出的设备3的第二操作位置,顶部凸缘34搁置在对应的环形锚固结构51b上。在图5示出的所述第二操作位置,限定了:由半硫化轮胎60的径向内表面50b和两个凸缘33和34限定的内部空间Vi;和由半硫化轮胎60的径向外表面50a和壳体36的内壁36a限定的外部空间Ve
顶部凸缘34从第一操作位置到第二操作位置的移动与壳体36的轴向运动相独立:凸缘34的轴向移动主要取决于半硫化轮胎60的尺寸,并且因此优选地,通过额外的液压致动器39来驱动凸缘34相对于壳体36运动,以沿着平行于轴线Y’的轴线移动。
优选地,在轴向移动期间,顶部凸缘34不在半硫化轮胎60上施加任何压力,从而特别地不会致使半硫化轮胎60发生变形。
在图8中详细示出了壳体36。所述壳体36包括通过壁36a、36b间隔开的一个或多个腔(在附图中仅示出了一个腔361,但是可以设置额外的中间壁)和/或覆盖外壁的一个或多个隔热(insulating)层(未示出)。如下文更加详细描述的那样,可以将加热的流体引入到腔361内部。
在附图中不可见的用于加热流体(例如蒸汽)的加热元件与所述壳体36操作地相联。所述加热器可以包括加热流体供应回路,如图4和图5所示,所述加热流体供应回路包括实现输送和排放功能的单根管道37’。替代地,所述供应回路可以包括输送回路和排放管道,用于分别供应和排放所述流体。
例如,管道37’连接到壳体36的腔361中的管束(不可见),使得壳体的壁36a、36b、并且特别地限定在其中的室37的内壁36a达到远高于环境温度的温度。更优选地,进入到管道37’中的流体被加热至使得壳体36的内壁36a的温度达到高于170℃的温度。
设备3还包括未示出的额外的供应装置,以将处于压力下的第二流体(例如空气)引入到在设备3的第二操作位置在两个凸缘33和34之间限定在轮胎内部的空间Vi中。供应装置例如包括泵(未示出)。这个处于压力下的第二流体例如通过穿过底部凸缘33的管道45引入。所述第二流体优选地在大致等于环境温度的温度下被引入到空间Vi内部。优选地,在介于约0.1巴和约3巴的相对压力下引入所述第二流体。
根据本发明,设备3还包括整体用附图标记70表示的附加加热器,所述附加加热器包括第一流体的分配器75,所述分配器75优选地布置在底部凸缘33的区域中,并且更优选地以与凸缘33基本同心的方式固定到基部32。
分配器75设计成在室37内部、特别地在外部空间Ve内部分配加热的第一流体。如将在下文更为详细描述的那样,所述分配器70包括设置有整体用附图标记71表示的多个孔的表面70a,在高温条件下,所述第一流体从所述多个孔冒出。
参照图7和图9,在所述图7和图9中详细示出了加热器70,加热器70包括至少一个实际的电加热器73,例如经由风扇或鼓风机(图中未示出)从外部吸入的所述第一流体通过所述电加热器73。图7中的两个箭头示意性表示从外部供应的第一流体的路径,所述两个箭头中的每一个均代表由相应的鼓风机抽吸且被朝向两个电加热器73引导的流体的流动方向。每个电加热器73均通过特种电阻(未示出)升高通过电加热器的第一流体的温度,例如升高从外部环境吸入的空气的温度。因此,由此加热的第一流体进入到分配器75中。
优选地,分配器75包括内部通道74,因为内部通道74在纵向截面基本形成为圆环状并且由两个圆筒状壳体径向地界定,所以在下文中也将内部通道74称作“环形通道”,所述圆筒状壳体包括具有孔71的壁70a。壁70a优选地布置在底部凸缘33周围,从而环绕所述底部凸缘33。更优选地,壁70a指向凸缘33,即,面向凸缘33。而且,如图7所示,由两个鼓风机并且在必要时借助于相应的附加风扇(也未示出)推动从而进入环形通道74的内部的加热流体流被相对于环形通道74切向地引导,具体地被相对于壁70a切向地引导。两个鼓风机优选地布置成使得加热的第一流体(例如加热的空气)在相互间隔开约180°的两个位置切向地进入通道74。这种几何结构形式允许大体均匀地分配以在室37的外部空间Ve中基本垂直于表面70a的方式经由孔71从分配器70a涌出的第一流体。优选地,在通向通道74的入口处,分配器75中的第一流体的温度超过200℃。
尽管在图9中仅表面70a的一部分包括孔71,但应当理解的是,优选地在整个表面70a上或者替代地仅在表面70a的一些部分(区域)上以基本均匀的方式分布这些孔。然而,优选地,这些区域以角对称的方式布置在壁70a上。
从分配器75流出的流体流在室37的外部空间Ve中在半硫化轮胎60周围被被从底部向上分配,特别地作用在所述半硫化轮胎60的径向外表面上,如能够在图6中所见的那样,在所述图6中,流体流由波浪箭头示意性地表示。
优选地,由于空间Vi内部的第二流体的压力由于半硫化轮胎60的加热倾向于发生变化,所以设备3还具有压力控制装置(未示出),所述压力控制装置包括压力控制传感器(也未示出),用于监测半硫化轮胎60内的压力,以防止半硫化轮胎60意外破裂或者发生变形。这种控制装置例如可以包括PID(比例-积分-微分)控制系统。
设备3还包括温度控制装置(附图中未示出),所述温度控制装置包括温度传感器,更加优选地包括至少两个温度传感器。传感器优选地位于室37的顶部区域和底部区域中,即,特别地基本位于顶部凸缘和底部凸缘33、34的区域中。
根据本发明的在图11中部分示出的不同的优选示例,根据本发明的设备3’包括附加加热器80。除了设有附加加热器80之外,设备3’的其它特征与已经参照设备3描述的特征相同并且使用相同的附图标记。
在图11中,示出了设备3’的对应于基部32和底部凸缘33的部分。附加加热器80定位成在凸缘33的区域中、更具体地在凸缘33的下面供应附加数量的热量,即供应除了由加热器70供应的热量以外的热量数量,以进一步地加热凸缘33。加热器80包括例如管束81,所述管束81优选地为线圈状,所述管束81以螺旋方式在凸缘33下面延伸,并且高温流体在管束81内部流动。优选地,上述温度介于约170℃和约180℃之间。
根据本发明的方法,生轮胎50的硫化在两个阶段中实施,即,在硫化模具1内部实施的第一阶段和在根据本发明的设备3、3’中实施的第二阶段。因此,在第一阶段期间,生轮胎50被放置在模具1中并且在模具1中进行硫化,而不完成硫化处理,即,当制成生轮胎50的至少一部分的弹性体材料达到大于或等于约50%、更优选地达到介于约85%和约95%之间的交联程度时,打开模具1并且从模具1移除半硫化轮胎60。半硫化轮胎60由装置2移除,然后在设备3、3’处于第一操作位置(即,处于第一操作构造)时,将所述半硫化轮胎60带到设备3、3’,其中,在所述第一操作构造,设备3、3’是打开的,其中,壳体36与基部32轴向间隔开,并且顶部凸缘34与底部凸缘33相距一定距离。
优选地,壳体36已经由与其相联的加热器元件加热,使得内壁36a被加热至优选地高于170℃的温度。
然后,利用装置2将半硫化轮胎60放置在基部32上,使得半硫化轮胎60的旋转轴线(与上述轴线Z重合)和设备3、3’的轴线Y’重合。在图4中示出的这个构造中,半硫化轮胎60的底部环形锚固结构51a抵靠在底部凸缘32上。
然后,设备3,3’被带至第二操作位置中,即,移动壳体36,使得壳体36优选地以密封方式抵靠在基部32上。而且,顶部凸缘34被带至顶部环形锚固结构51b的区域中并抵靠顶部环形锚固结构51b:因此,相对于半硫化轮胎60限定了两个空间,即,内部空间Vi和外部空间Ve。根据半硫化轮胎60的轴向尺寸预设凸缘34的行程。在图5中能够看到所获得的构造。
由于半硫化轮胎60没有被完全交联以避免变形,所以优选地将处于压力下的第二流体经由管道45引入到内部空间Vi内部。优选地不断测量内部体积Vi内部的内部压力:一旦已经达到期望的参考压力值,即,大于环境压力的值,则例如通过反馈来保持内部压力基本恒定。以规则的时间间隔比较压力传感器测量到的当前压力值和期望的压力值,并且根据比较结果,通过致动例如阀来排放所述第二流体。应当注意的是,在硫化完成处理期间,只能相对于参考值升高所述第二流体的压力;实际上,在恒定体积(Vi)中,根据气体定律,随着温度升高,压力也升高。有利地,内部空间中的所述第二流体从轮胎带走热量,特别地从所述轮胎的径向内表面带走热量,例如,在环境温度下引入所述第二流体,从而避免径向内壁(例如衬里)过度交联。
在被带至第二操作位置的设备3、3’内部,开始半硫化轮胎的第二阶段的硫化,以便完全硫化半硫化轮胎,即,以使得半硫化轮胎的至少一个部分的弹性体材料的交联程度大于或等于约99%的方式完全硫化半硫化轮胎。为此,调节壳体36的内部气氛,使得例如通过将热量供应到半硫化轮胎60而使轮胎的温度尽可能快地恢复到接近其在硫化模具1内的温度。根据本发明,从利用装置2从模具1移除半硫化轮胎时开始,在介于约2分钟和约7分钟的时间段内,轮胎的至少一个部分被带至这样的温度,所述温度的值介于所述半硫化轮胎的至少一个部分在从硫化模具移除半硫化轮胎时的温度的约75%和约120%之间。
通过允许所述加热的第一流体进入到外部空间Ve中利用加热器元件70供应热量:优选地,所述第一流体(例如空气)使得至少一个轮胎部分在上述限定的时间段内被带至介于约130℃和约180℃之间、更优选地介于约140℃和约165℃之间的温度。更优选地,所述轮胎部分的温度值被带至比该同一轮胎部分在离开硫化模具1时所具有的温度值高至少10℃。
第一流体从分配器75中的孔71流出:所述孔的形式、分配器的几何构造和允许空气进入到环形通道74中的方式允许第一流体基本均匀地分配在轮胎周围,特别是分配在所述轮胎的径向外表面周围(见图6)。因此,作为参考并且温度被快速带至接近或者高于轮胎部分在硫化模具1中所具有的温度的这个部分优选地是轮胎的径向外表面(50a)的一部分或者更优选地是胎面带的一部分,是如能够在图6中看到的那样与从分配器75流出的加热流体流直接接触的部分。替代地或者附加地,这个部分可以是两个环形锚固结构51a、51b中的一个一部分或者两个环形锚固结构51a、51b两者的一部分。更详细地,参照图6,由鼓风机推进的从分配器75流出的流体流从底部向上以基本均匀的方式分配在室37内部。由于被引入到壳体36内部的蒸汽而已经变热的壳体36确保提高了设备3、3’的效率:通过加热器70引入的热量实际上主要被释放到半硫化轮胎60而不是释放到温度已经很高的壳体36。
优选地,由于如上所述以比轮胎温度低的温度(例如,环境温度)引入到上述空间Vi内部的第二流体,所以轮胎的径向内表面50b被冷却,从而热量从轮胎的径向外表面50a流到轮胎的径向内表面50b。
在整个轮胎硫化的第二阶段期间,室37的温度,即,外部空间Ve的温度保持基本恒定。优选地,在介于约15分钟和约25分钟之间的时间内完成上述轮胎硫化的第二阶段。温度控制装置处理由温度传感器提供的温度信号:优选地,能够通过两个或者更多个传感器获得的温度值被平均,并且保持空间Ve内部的平均温度值恒定不变。为此,设定阈值:在平均温度值低于这个值的情况下,向加热器70发送控制信号,以启动一个或多个风扇,使得额外的加热的第一流体被引入到室37中。因此,加热器元件70的操作不是连续的,而是在平均温度值低于上述阈值时根据需要启动。通常,加热器70的风扇主动操作的时间为第二硫化阶段的总时间的约25%。
明显的是,除了在半硫化轮胎60插入到壳体60内部之后立刻快速升高温度以尽可能快地向半硫化轮胎60供应热量的初始梯度之外,温度都保持基本恒定。
按照根据本发明的方法的任选行为,将附加数量的热量被供应到底部凸缘33,以比单独使用加热器70更快速地加热底部凸缘33。附加数量的热量由加热器80提供。
在半硫化轮胎60在设备3或3’中进行第二硫化阶段期间,新的生轮胎50被插入到硫化模具1中,并且在硫化模具1内部实施第一硫化阶段。因此,在不同的轮胎上同时进行第一硫化阶段和第二硫化阶段。优选地,两个设备3或3’与每个硫化模具1相联,使得每当模具已经完成第一硫化阶段,设备3或3’便能够接收离开模具1的半硫化轮胎60,并且因此使生轮胎50占据模具1的时间量最优化。
一旦已经经过了完成半硫化轮胎60的硫化所需的时间,即,在设备3或3’中的第二硫化阶段结束时,例如通过切断加热器70来停止流体在室37内部流动,并且打开壳体36,设备3、3’返回到第一操作位置。优选地,如果存在,与底部凸缘33相联的加热器80和与壳体36相联的加热器继续它们的操作,以便保持设备3,3’较热,用于下一个半硫化轮胎60。还升高顶部凸缘34,由此去除完成硫化的轮胎,并且将该完成硫化的轮胎放置在卸载辊道上(未示出)。
然后,将新的半硫化轮胎60被插入到设备3、3’内部,并且重复上述循环。
利用这个两阶段硫化程序,能够获得与通过在硫化模具1中完全实施硫化所获得的结果相对应的结果,但同时缩短了单个生轮胎50在硫化模具1中的时间。
下面的表格1示出了本申请人对不同尺寸和不同特征的多个轮胎进行实验测试的结果;此外,测试并测量轮胎的不同部分。表格1在左侧列中示出了分成以下的8个测试的结果:
测试1:关于类型1的轮胎的环形锚固结构的一部分;
测试2:关于类型2的轮胎的环形锚固结构的一部分;
测试3:关于类型3的轮胎的胎肩的一部分;
测试4:关于类型4的轮胎的胎肩的一部分;
测试5:关于类型5的轮胎的胎肩的一部分;
测试6:关于类型6的轮胎的胎肩的一部分;
测试7:关于类型2的轮胎的胎肩的一部分;
测试8:关于类型6的轮胎的胎面带的一部分。
每个测试均仅在硫化模具1内部硫化指定轮胎45分钟,其中,圆形分段被加热至160℃的温度并且侧壁板被加热至154℃。然后,对于每个测试,测量指定的轮胎部分的交联程度:例如,在测试1中,在在模具1内部度过45分钟结束时检查的类型1的轮胎的环形锚固结构的交联程度为96%。
使用双阶段方法和根据本发明的设备3、3’硫化也表示为测试1至测试8的同一样本(即,相同轮胎的相同部分),在表格1的右侧列中示出了结果:在第一硫化阶段期间,轮胎被引入到处于与上述温度条件相同的温度条件的硫化模具1中32分钟,然后轮胎被引入到设备3、3’中28分钟。从表格1中的右侧列和左侧列的比较结果可以清楚地看到,就弹性体材料的交联程度而言,两种硫化操作的结果基本相似。
仅硫化45分钟 硫化32分钟+设备28分钟
表格1
本申请人还确定了在第二硫化阶段期间插入到设备3、3’内部的轮胎所达到的温度的一致性。
最后,本申请人确定了只有半硫化轮胎被快速地(即在前述时间段内)带至正确的硫化温度,才能够通过使用两个单独的硫化阶段(即在硫化器中的第一阶段和在设备3或3’中的第二阶段)来实现根据本发明的产生在技术上与在硫化模具1内部经受单次硫化处理的轮胎相似的轮胎的硫化。如果达不到这个条件,例如,如果第一和第二硫化阶段之间的处理绝热地进行,则不利于后续硫化,并且如果温度升高花费了较长的时间段,则不能实现期望的最优结果。
更具体地,本申请人已经确定通过如在美国专利6322342中教导的那样以基本绝热的方式实施上述处理,不再达到硫化温度并且供应到硫化模具下游的设备的热量不足以实现快速升温,并且因此不足以正确地恢复硫化。所获得的轮胎不具备相同的期望的性能特征,即,不能获得与在硫化模具内部通过单个硫化阶段硫化的轮胎或者在根据本发明的两阶段硫化处理中硫化的轮胎相同的技术性能特征。因此,对于获得期望的技术性能特征以及对于限制单个轮胎在硫化模具中耗费的时间,确保轮胎的至少一个部分尽可能快速地达到接近轮胎在模具中时所具有的温度是必要的。

Claims (35)

1.一种硫化生轮胎(50)的方法,所述生轮胎具有:环面结构,所述环面结构限定径向内表面(50b)和径向外表面(50a);和布置成彼此轴向相对的第一环形锚固结构(51a)和第二环形锚固结构(51b),所述方法包括:
·将所述生轮胎(50)引入到硫化模具(1)中;
·部分地硫化所述生轮胎,以生产半硫化轮胎(60);
·从所述硫化模具(1)移除所述半硫化轮胎(60);
·在所述硫化模具外部完成所述半硫化轮胎(60)的硫化,其中,完成硫化的操作包括:
·在从所述硫化模具(1)中移除所述半硫化轮胎(60)时开始起介于2分钟和7分钟之间的时间段内,将所述半硫化轮胎(60)的至少一个部分加热至值介于所述半硫化轮胎(60)的所述至少一个部分在从所述硫化模具(1)移除时的温度的75%和120%之间的温度;并且
其中,在从所述硫化模具移除所述半硫化轮胎之后,所述方法包括:
·将所述半硫化轮胎引入到室(37)中,所述室限定闭合的自由空间,所述半硫化轮胎(60)被容纳在所述闭合的自由空间中;
·将所述半硫化轮胎(60)在相对的第一环形锚固结构和第二环形锚固结构(51a,51b)的区域中锁定在所述室(37)中,以限定两个分隔的空间:内部空间(Vi),所述内部空间部分地由所述半硫化轮胎(60)的所述径向内表面(50b)限定;和外部空间(Ve),所述外部空间部分地由所述半硫化轮胎(60)的所述径向外表面(50a)和所述室(37)的壁限定;
·将加热的第一流体引入到所述室(37)中,以向所述半硫化轮胎(60)供应热量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述热量从所述径向外表面(50a)流向所述径向内表面(50b)。
3.根据权利要求1所述的方法,在完成所述半硫化轮胎(60)的硫化的操作期间,所述半硫化轮胎的所述至少一个部分的温度达到介于130℃和180℃之间的值。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述温度达到介于140℃和165℃之间的值。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述半硫化轮胎(60)的所述至少一个部分包括所述径向外表面(50a)的至少一个部分。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述半硫化轮胎(60)的所述至少一个部分包括所述第一环形锚固结构(51a)和/或所述第二环形锚固结构(51b)的至少一个部分。
7.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
·将所述第一流体引入到所述外部空间(Ve)中,使得在所述半硫化轮胎(60)的所述径向外表面(50a)的一部分的区域中所述外部空间内的温度达到比所述半硫化轮胎(60)的所述径向外表面(50a)的所述一部分在从所述硫化模具(1)移除时的温度高至少10℃的值。
8.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
·将环境温度下的第二流体引入到所述内部空间(Vi)中。
9.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
·将第二流体引入到所述内部空间(Vi)中;
·将所述第二流体带至介于0.1巴和3巴之间的相对压力。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述相对压力随着时间被基本恒定地保持为预定值,直到完成所述硫化为止。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,当形成所述至少一个部分的弹性体材料的交联程度介于85%和95%之间时,实施从所述硫化模具(1)移除所述半硫化轮胎(60)的所述操作。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述外部空间(Ve)中的所述第一流体的平均温度随着时间被基本恒定地保持为预定值,直到完成所述硫化为止。
13.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
·每单位时间向所述第一环形锚固结构(51a)供应数量比每单位时间向所述半硫化轮胎(60)的相对的第二环形锚固结构(51b)供应的热量多的热量。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,在介于30秒和3分钟之间的时间段内实施从所述硫化模具(1)移除所述半硫化轮胎和将所述半硫化轮胎(60)引入到所述室(37)中的操作。
15.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括:
·加热所述室(37)的所述壁的至少一个部分,以便将所述壁的至少一个部分带至高于环境温度的温度。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述温度高于170℃。
17.一种用于完成已经从硫化模具(1)移除的半硫化轮胎(60)的硫化的设备(3,3’),所述设备包括:
·室(37),所述室适于容纳所述半硫化轮胎(60);
·分配器(75),所述分配器用于在所述室(37)中分配所述第一流体;和
·加热器元件(70),所述加热器元件适于将所述第一流体带至使得在从所述硫化模具(1)移除所述半硫化轮胎(60)之后的介于2分钟和7分钟之间的时间段内所述半硫化轮胎(60)的至少一个部分的温度达到介于所述半硫化轮胎的所述至少一个部分在从所述硫化模具移除时的温度的75%和120%之间的值的温度;并且
其中,所述室(37)包括:
·基部(32);
·壳体(36),所述壳体能够从第一操作位置轴向运动到第二操作位置,在所述第一操作位置,所述壳体与所述基部(32)间隔开,以允许引入所述半硫化轮胎(60),在所述第二操作位置,所述壳体密封地压在所述基部(32)上;
·第一凸缘(33),所述第一凸缘与所述基部(32)成一体,并且邻接所述半硫化轮胎(60)的第一环形锚固结构(51a);
·能够轴向运动的第二凸缘(34),在所述第二操作位置,所述第二凸缘适于邻接与所述半硫化轮胎的所述第一环形锚固结构轴向相对的第二环形锚固结构(51b),
以便将所述半硫化轮胎(60)在相对的第一环形锚固结构和第二环形锚固结构(51a,51b)的区域中锁定在所述室(37)中,从而限定两个分隔的空间:内部空间(Vi),所述内部空间部分地由所述半硫化轮胎(60)的径向内表面(50b)限定;和外部空间(Ve),所述外部空间部分地由所述半硫化轮胎(60)的径向外表面(50a)和所述室(37)的壁限定,第一流体被供应到所述外部空间中且与所述半硫化轮胎(60)的径向外表面(50a)相接触。
18.根据权利要求17所述的设备(3,3’),其中,所述加热器元件(70)包括至少一个风扇。
19.根据权利要求18所述的设备(3,3’),其中,所述加热器元件(70)包括分配器(75),所述分配器包括具有多个孔(71)的表面(70a),以便致使所述第一流体从所述多个孔流出。
20.根据权利要求19所述的设备(3,3’),其中,所述分配器(75)布置在所述基部(32)的区域中。
21.根据权利要求19或20所述的设备(3,3’),其中,具有多个孔(71)的所述表面(70a)成形为圆筒状壳体。
22.根据权利要求19所述的设备(3,3’),其中,所述分配器(75)布置成在所述半硫化轮胎被容纳在所述室(37)中时与所述半硫化轮胎共轴,并且布置成围绕所述第一凸缘(33)和/或第二凸缘(34)基本对称。
23.根据权利要求19所述的设备(3,3’),其中,所述孔(71)形成在所述表面(70a)的基本面向所述第一凸缘(33)和/或第二凸缘(34)的一部分中。
24.根据权利要求17所述的设备(3,3’),其中,所述分配器(75)包括环形通道(74),加热的所述第一流体切向进入所述环形通道。
25.根据权利要求17所述的设备(3,3’),所述设备包括第二加热器元件(80),所述第二加热器元件布置在所述第一凸缘(33)的区域中,用于加热所述第一凸缘。
26.根据权利要求17所述的设备(3,3’),所述设备包括泵和分配管道(45),用于将处于介于0.1巴和3巴之间的压力下的第二流体引入到处于所述第二操作位置的所述两个凸缘(33,34)之间。
27.根据权利要求26所述的设备(3,3’),所述设备包括压力控制电路,所述压力控制电路包括至少一个压力传感器,所述压力控制电路适于将处于所述第二操作位置的所述两个凸缘(33,34)之间的压力基本恒定地保持为预定值,直到完成所述硫化为止。
28.根据权利要求17所述的设备(3,3’),其中,所述壳体(36)包括外围壁(36a)和用于加热所述外围壁(36a)的第三加热器元件。
29.根据权利要求28所述的设备(3,3’),其中,所述壳体包括腔(361),所述腔包括管束,由所述第三加热器元件加热的流体流经所述管束。
30.根据权利要求17所述的设备(3,3’),其中,所述第一流体是空气。
31.根据权利要求17所述的设备(3,3’),所述设备包括温度控制电路,所述温度控制电路包括至少一个温度传感器,并适于将由所述壳体(36)限定的空间中的平均温度基本恒定地保持在预定值附近,直到完成所述硫化为止。
32.根据权利要求17所述的设备(3,3’),所述设备包括用于所述第二凸缘(34)的轴向运动的第一致动器(39)和用于所述壳体(36)的轴向运动的第二致动器(38),所述第一致动器和所述第二致动器分别驱动所述第二凸缘和所述壳体,使所述第二凸缘和所述壳体相互独立地运动。
33.一种硫化成套装备(100),所述硫化成套装备包括:
·硫化模具(1),其用于部分地硫化生轮胎(50),以便生产半硫化轮胎(60);
·至少一个装置(2),其用于从所述硫化模具(1)移除所述半硫化轮胎(60)并且将所述半硫化轮胎移动到用于完成所述硫化的设备;
·根据权利要求17至32中的任意一项所述的用于完成所述半硫化轮胎(60)的硫化的设备(3,3’)。
34.根据权利要求33所述的硫化成套装备(100),其中,所述装置(2)适于在介于30秒和3分钟的时间段内从所述硫化模具(1)移除所述半硫化轮胎(60)并且将所述半硫化轮胎移动到所述设备(3,3’)。
35.根据权利要求33或34所述的硫化成套装备(100),所述硫化成套装备包括用于每个硫化模具(1)的两个设备(3,3’)。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6464570B2 (ja) * 2014-05-28 2019-02-06 横浜ゴム株式会社 タイヤ加硫方法及びタイヤ加硫装置
JP6713254B2 (ja) * 2015-06-03 2020-06-24 横浜ゴム株式会社 コンベヤベルトの製造方法
EP3192648B1 (en) * 2016-01-14 2019-03-06 Compagnie Générale des Etablissements Michelin Regulating temperature during tire vulcanization
DE102016000959A1 (de) * 2016-01-26 2017-07-27 Harburg-Freudenberger Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung von Reifen
CN109878118B (zh) * 2018-10-23 2021-11-23 合海橡塑装备制造有限公司 硫化机智能物流

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0468343A1 (en) * 1990-07-27 1992-01-29 Bridgestone Corporation Method and device for stabilizing cured tires
JPH06238669A (ja) * 1993-02-16 1994-08-30 Bridgestone Corp 空気入りタイヤの加硫方法およびポストキュアインフレータ
CN101602240A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 三菱重工业株式会社 轮胎保持机构及后固化充气机
CN102173012A (zh) * 2010-12-07 2011-09-07 宁国市海天力工业发展有限公司 橡胶隔膜循环成型装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1420371A (en) * 1919-12-12 1922-06-20 Kenneth L Emmons Oven for vulcanizing, baking, and other uses
US3002228A (en) * 1958-06-06 1961-10-03 Gen Tire & Rubber Co Method of vulcanizing nylon tires
DE1729644B2 (de) * 1965-03-30 1973-05-03 Uniroyaal Ag, 5100 Aachen Presse zum vulkanisieren von formartikeln
US3645660A (en) * 1966-11-22 1972-02-29 Uniroyal Inc Apparatus for jet air cooling of tires during postinflation
US3884739A (en) * 1973-09-13 1975-05-20 Oliver Tire & Rubber Co Apparatus for simultaneously recapping a plurality of tires with precured tread rubber
SU1133112A1 (ru) * 1981-10-16 1985-01-07 Научно-Исследовательский Ордена Ленина Институт Шинной Промышленности Способ вулканизации покрышек пневматических шин и устройство дл его осуществлени
JPH09193159A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤの加硫方法及びそれに用いられるポストキュアボックス
JP3842385B2 (ja) * 1997-07-03 2006-11-08 株式会社ブリヂストン タイヤ形状調節方法
ES2247650T3 (es) * 1997-07-03 2006-03-01 Bridgestone Corporation Procedimiento para el control de la uniformidad de un neumatico y dispositivo de inflado postcurado para neumaticos.
JP3983378B2 (ja) 1998-05-18 2007-09-26 株式会社神戸製鋼所 タイヤ加硫方法及びタイヤ加硫機
JP2000280264A (ja) * 1999-01-27 2000-10-10 Bridgestone Corp タイヤのユニフォーミティ修正方法及びそれを適用したタイヤ
JP4571342B2 (ja) * 2000-08-01 2010-10-27 株式会社ブリヂストン タイヤのラジアルフォースバリエーションの修正方法及び修正装置
TWI295612B (en) 2004-11-11 2008-04-11 Kobe Steel Ltd Post cure inflator and vulcanized tire cooling method
JP2008273095A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤの製造方法
JP2009248308A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Bridgestone Corp 未加硫タイヤの予熱装置および予熱方法
JP5111540B2 (ja) * 2010-03-12 2013-01-09 東洋ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0468343A1 (en) * 1990-07-27 1992-01-29 Bridgestone Corporation Method and device for stabilizing cured tires
JPH06238669A (ja) * 1993-02-16 1994-08-30 Bridgestone Corp 空気入りタイヤの加硫方法およびポストキュアインフレータ
CN101602240A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 三菱重工业株式会社 轮胎保持机构及后固化充气机
CN102173012A (zh) * 2010-12-07 2011-09-07 宁国市海天力工业发展有限公司 橡胶隔膜循环成型装置

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Publication number Publication date
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