CN107107503A - 用于在闭环系统中形成胎面带材的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明的特定实施例包含一种闭环胎面带材形成单元(100)和使用闭环单元形成胎面带材的方法。此类形成单元的实施例包含位于所述闭环胎面带材形成单元的预硫化端处的胎面带材挤出机(110)。此类单元包含未硫化胎面带材处理组合件(120)，其经配置以从第一胎面带材挤出机输送第一未硫化胎面带材且将其输送到第一胎面带材模制部件(130)。所述单元进一步包含具有入口和出口的硫化机(150)、经配置以将已加载胎面带材模制部件插入到所述硫化机中的预硫化模制处理组合件(140)、经配置以从所述硫化机的所述出口接收所述已加载胎面带材模制部件的硫化后模制处理组合件(160)、经配置以将所述第一胎面带材模制部件传递到所述预硫化端以完成闭环的传回组合件(170)。

Description

用于在闭环系统中形成胎面带材的方法和设备

技术领域

本发明大体上涉及用于生产轮胎胎面的方法和系统，且更具体地说，用于形成轮胎胎面的闭环胎面形成系统和相关方法。

背景技术

虽然轮胎胎面由于使用会变得损坏或磨损，但是在胎面部分不适用之后，轮胎的许多部分还保留功能性。为了节省更换成本并避免浪费，轮胎翻新技术将新胎面应用到用过的轮胎，从而延长非胎面部分(例如，轮胎胎体)的使用寿命。因此，独立于其它轮胎组件而生产用于翻新轮胎胎体的胎面带材。

如在许多制造情况下，一些胎面带材生产过程仅通过大批量生产而具成本效益。在这些情形中，用于胎面带材形成、模制、硫化、切割等等的设备的大幅成本通过大规模生产而抵消。此类设施的设置需要在仔细选择的地理位置中的巨大初始资本投资和冗长交付周期，因此限制了在许多区域中建立翻新制造的能力。

大量投资和交付周期会影响不希望大量制造的开发市场和测试生产情况。在新兴市场中或在新产品线的情况下，企业可能寻求利用较小的生产规模来测试产品和市场。之后一旦产品设计及其制造得到优化或当市场增长(例如，针对特定产品或在特定地理区域中)时就可以提升生产规模。然而，大规模的、传统的翻新生产设施并不能很好地配置用于提供针对此类情况的所要灵活性。

发明内容

本发明的实施例包含闭环胎面带材形成单元。在特定实施例中，所述闭环胎面带材形成单元包括经配置以挤出第一未硫化胎面带材的第一胎面带材挤出机，所述第一未硫化胎面带材具有延伸于第一胎面带材端与第二胎面带材端之间的长度，所述第一胎面带材挤出机位于闭环胎面带材形成单元的预硫化端。所述闭环单元进一步包含：未硫化胎面带材处理组合件，其经配置以从第一胎面带材挤出机输送第一未硫化胎面带材且输送到第一胎面带材模制部件；以及硫化机，其具有一对对置压板，所述对对置压板可在打开布置与闭合布置之间移位。所述硫化机包含：入口，其经配置以接收具有第一未硫化胎面带材的第一胎面带材模制部件；以及出口，其经配置以卸除具有使用硫化机内的硫化过程产生自第一未硫化胎面带材的第一硫化胎面带材的第一胎面带材模制部件。所述闭环单元进一步包含预硫化模制处理组合件，其经配置以不仅接收含有来自未硫化胎面带材处理组合件的第一未硫化胎面带材的第一胎面带材模制部件，而且将含有第一未硫化胎面带材的第一胎面带材模制部件通过所述入口插入到硫化机中且在所述对对置压板之间。所述闭环单元进一步包含硫化后模制处理组合件，其经配置以接收来自硫化机的出口的第一胎面带材模制部件，所述第一胎面带材模制部件含有呈硫化状态的第一未硫化胎面带材，所述硫化后模制处理组合件经配置以将具有第一硫化胎面带材的第一胎面带材模制部件传递到传回组合件，所述传回组合件经配置以将所述第一胎面带材模制部件从硫化后端传递到预硫化端，以形成围绕闭环胎面带材形成单元的闭环。所述闭环单元还包含胎面带材脱模装置，其经配置以从自硫化机卸载的第一胎面带材模制部件移除第一硫化胎面带材。

本发明的实施例包括一种使用闭环胎面带材形成单元形成轮胎胎面带材的方法。在特定实施例中，所述方法包括使用挤出机挤出未硫化胎面带材的步骤，所述未硫化胎面带材具有延伸于第一胎面带材端与第二胎面带材端之间的长度，其中在闭环胎面带材形成单元的预硫化端处进行挤压。其它步骤包含：将未硫化胎面带材输送到含在闭环胎面带材形成单元内的胎面带材模制部件；沿着胎面带材模制部件布置未硫化胎面带材以形成已加载胎面模制部件；以及将已加载胎面带材模制部件通过含在闭环胎面带材形成单元内的硫化机的入口插入到所述硫化机中，所述硫化机具有至少一对对置压板。额外步骤包含：铰接硫化机的至少一个压板以闭合硫化机，其中胎面带材模制部件在所述对对置压板之间对齐；硫化胎面带材模制部件中的未硫化胎面带材以提供硫化胎面带材；以及通过硫化机的出口从硫化机卸除已加载胎面带材模制部件。其它步骤包含：将包含硫化胎面带材的已加载胎面带材模制部件传递到含在闭环胎面带材形成单元内的传回组合件；在卸除的步骤之后将硫化胎面带材从已加载胎面模制部件脱模；以及在已经使胎面带材脱模之后将胎面带材模制部件传送到预硫化端。

本发明的前述和其它目标、特征和优点将从如附图中所说明的本发明的特定实施例的以下更详细描述中显而易见，在附图中，相同的参考标号表示本发明的相同部分。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的闭环胎面带材形成单元的透视图。

图2是根据本发明的示例性实施例的适用于图1的闭环胎面带材形成单元的胎面带材模制部件的透视图。

图3是根据本发明的示例性实施例的图1的闭环胎面带材形成单元的挤出组合件和未硫化胎面带材处理组合件的侧视图。

图4是根据本发明的示例性实施例的图3的胎面带材处理组合件的局部顶视图。

图5是根据本发明的示例性实施例的图1中所示的闭环胎面带材形成单元的预硫化模制处理组合件的透视图。

图6是根据本发明的示例性实施例的图1中所示的闭环胎面带材形成单元的硫化机的透视图。

图7是根据本发明的示例性实施例的图1中所示的闭环胎面带材形成单元的硫化后模制处理组合件的顶视图。

图8是根据本发明的示例性实施例的图1中所示的闭环胎面带材形成单元的传回组合件的透视图。

图9A是根据本发明的示例性实施例的图1中所示的闭环胎面带材形成单元的传回组合件和胎面脱模装置的局部侧视图，其中所述脱模装置处于使硫化胎面从模制部件脱模的过程中。

图9B是根据本发明的示例性实施例的图1中所示的闭环胎面带材形成单元的传回组合件和胎面脱模装置的局部侧视图，其中所述硫化胎面完全脱模并沿着胎面卸除单元布置。

具体实施方式

本发明的实施例包括用于有效地生产轮胎翻新带材的方法以及一种闭环轮胎翻新带材形成单元或系统。所述方法和单元/系统可以是模块化的、可扩展的且灵活的，并且通过闭环配置促进连续生产。

在特定实施例中，提供一种使用闭环胎面带材形成单元形成轮胎胎面带材的方法。所述方法包括使用挤出机挤出未硫化胎面带材。所述未硫化胎面带材具有延伸于第一胎面带材端与第二胎面带材端之间的长度，其中在胎面带材形成单元的预硫化端处进行挤压。应了解，可以使用任何已知的挤出机或任何挤出包含任何天然或合成橡胶的聚合材料的方法来执行挤出的步骤。还应了解，虽然在某些实施例中采用单个挤出机，但是在其它实施例中采用多个挤出机来制备两个或更多个胎面带材，从而通过制作按需可用的新的未硫化胎面带材来提高生产率。这些按需的未硫化胎面带材在等待沿着胎面带材模制部件布置时可以保留在一个或多个存储部件上。在某些实施例中，任何此类存储部件包括传送机。如本文中所使用的传送机可以包括用于传递目标物体的任何已知设备。例如，传送机可以包括致动器、线性致动器、齿条与小齿轮、从动带束、带束和滚轮系统，或多个滚轮(无论可自由旋转还是被驱动)或其任何组合。另外，每个挤出胎面带材可以包括多个胎面，其中胎面带材经充分设定大小以包含多个胎面。例如，每个挤出胎面带材的长度可包括多个胎面的长度的总和。借助于进一步的实例，每个胎面带材的宽度可包括多个胎面的宽度的总和。术语多个意指两个或更多个。在挤出所要长度的胎面带材之后，切割元件经布置以将胎面带材切割成所要长度。切割元件可以包括任何已知的切割元件，包含本文中论述的任何切割元件，其包含可以使用振动来加热或操作的刀片切割器或钢丝钳，或激光切割器。

应了解，胎面带材不必直接地挤出到胎面带材模制部件上或任何传送机上，尤其当采用多个挤出机时，并且单个传送机用以平移挤出的胎面带材进行进一步处理。因此，在特定实施例中，此类方法可以包含在将未硫化胎面带材输送到胎面带材模制部件之前使用胎面带材存储部件存储未硫化胎面带材。

在挤出步骤之后，所述方法包含将未硫化胎面带材输送到含在闭环胎面带材形成单元内的胎面带材模制部件。一旦形成挤出胎面带材，就最终沿着胎面带材模制部件布置胎面带材，所述胎面带材模制部件适用于在胎面硫化操作期间模制胎面。应了解，可以通过采用用于输送胎面的任何已知的方式或设备完成输送步骤。例如，可以采用包含传送机的未硫化胎面带材处理组合件，其中可以包括任何已知的传送机。应了解，传送机可以形成平移路径，所述平移路径可以沿着任何线性或非线性路径延伸。例如，在特定实施例中，平移路径延伸使得所述路径的一部分例如通过弯曲而成仰角地倒转，从而将胎面从初始仰角布置重新配置为倒转的仰角布置。因此，在具体实施例中，所述方法包含在将未硫化胎面带材应用到胎面带材模制部件之前倒转未硫化胎面带材，使用围绕弓形或曲形路径引导未硫化胎面带材的倒转单元完成所述倒转。以此方式，胎面带材的挤出可以形成接收接触空气的胎面带材模制部件的胎面元件的侧，使得在初始输送期间不会发生变形。因为粘合剂或其它材料可以涂敷于所生产的胎面带材的胎体侧，或因为在将所生产的胎面带材应用到轮胎胎体之前可以完成抛光操作，所以在倒转之前这一侧的轻微变形是可以接受的。此外，预期传送机可以包括或包含一个或多个起重机或升降机，用于改变未硫化胎面带材的高度。

在特定实施例中，从挤出位置输送胎面带材并输送到加载位置处的胎面带材模制部件。在加载位置处，未硫化胎面带材可以保留在静态的存储位置中，或未硫化胎面带材可以继续直接移动到等待的胎面带材模制部件，使得沿着胎面带材模制部件同时布置未硫化胎面带材，从而完成沿着胎面带材模制部件布置未硫化胎面带材的步骤。

无论在输送到加载位置之后进行还是与输送未硫化胎面带材的步骤同时进行，此类方法包含沿着胎面带材模制部件布置未硫化胎面带材，以形成已加载胎面模制部件。沿着胎面带材模制部件的模制腔体进行未硫化胎面带材的布置，其中未硫化胎面带材与所述模制腔体对齐。布置可包含将未硫化胎面带材放置在模制腔体内。应注意，如本文中所使用的“已加载胎面带材模制部件”包括胎面带材布置在胎面带材模制部件内的组合，无论所述胎面带材在经过硫化操作之后未硫化还是已硫化。

此类方法的特定实施例包含将包含未硫化胎面带材的已加载胎面带材模制部件通过含在闭环胎面带材形成单元内的硫化机的入口插入到所述硫化机中的步骤，所述硫化机具有至少一对对置压板。预硫化模制处理组合件可以使用任何已知的设备通过任何所希望的方式加载胎面带材模制部件。例如，可以使用从动传送机或一个或多个致动器在已加载胎面带材模制部件上施加推力或拉力，从而将模制部件沿着传送机推到或拉到硫化机内的硫化位置。硫化可以包括经配置以对已加载胎面模制部件施加硫化力和热量的任何所要硫化机。例如，在特定实施例中，所述硫化机是由Custom Engineer Company制造并且被称为German Window Frame Press的硫化机。此类硫化机可以在没有基座或凹陷的情况下采用，并且因其入口/出口配置而适于模块化快速组装以用于闭环生产。硫化机可以具有多对压板，更一般而言，多个能各自独立操作的硫化隔室或小室。在特定实施例中，提供三(3)对或五(5)对压板。在更特定实施例中，沿着每一对压板模制多个胎面带材，无论沿着单个胎面带材模制部件还是通过沿着单对压板的长度邻近地布置多个胎面带材模制部件。在沿着一对压板模制2到3个胎面带材的实施例中，硫化机具有至少1800公吨容量和至少高达3000公吨容量。

通过提供多对压板，或更一般而言，多个硫化隔室或小室，能够使用相同或不同的硫化参数在相同或不同时间独立地模制和硫化多个胎面带材。同样，多个胎面带材和胎面带材模制部件的设计可以相同或不同，所有这些使硫化机的使用扩大到最大极限。通过在硫化机外部执行其它操作使硫化机进一步扩大到最大极限，所述其它操作是例如将织物应用到未硫化胎面带材、冷却模制部件，以及使模制部件脱模。

在此类方法的特定变化形式中，在胎面带材模制部件接收挤出硫化带材之后，在特定实施例中，将已加载胎面带材模制部件传递到预硫化模制处理组合件，所述预硫化模制处理组合件接着将已加载胎面带材模制部件加载到硫化机中。可以使用任何已知的设备通过任何已知的方式实现将已加载胎面带材模制部件传递到胎面模制加载器的步骤。例如，在某些实施例中，使用从动传送机或具有一个或多个致动器的传送机。

虽然可以存储胎面带材直到使用，但是维持挤出的胎面带材中的高温(例如，高于环境)可以提高生产速度和能效，尤其当减少充分硫化所需的持续时间(也称为硫化时间)时。因此，所述方法的特定实施例可以提供：在加热状态中挤出未硫化胎面带材；并且在未硫化胎面带材处于加热状态时进行将包含未硫化胎面带材的已加载胎面带材模制部件加载到硫化机中。应了解，可以在将胎面加载到硫化机中之前通过对胎面和/或胎面带材模制部件加热来推进加热的胎面带材。可以除了以加热状态挤出胎面带材以外或在不以加热状态挤出胎面带材的情况下实现这一点。另外，应理解，可以使胎面从挤出的加热状态冷却，并且后续在将胎面加载到硫化机中之前预热胎面。

一旦已加载胎面带材模制部件被加载到硫化机中，此类方法的实施例包含硫化胎面带材模制部件中的未硫化胎面带材以提供硫化胎面带材。因为可以使用任何已知的硫化机执行此步骤，所以可以使用任何已知的硫化机以任何已知的方式执行此硫化步骤。例如，在特定实施例中，所述方法包含铰接硫化机的至少一个压板以闭合硫化机，其中胎面带材模制部件在所述对对置压板之间对齐。在某些变化形式中，提供多个可铰接压板，其经配置以提供两个或更多个胎面带材的同时硫化。在特定实例中，提供三(3)对或五(5)对压板。闭合硫化机允许胎面元件和模制部件腔体内的特征完全形成于胎面带材上，并且有助于硫化胎面带材模制部件中的未硫化胎面带材以提供硫化胎面带材。硫化可以包含一次或多次部分地或完全地重新打开和闭合压板以便于胎面带材的脱气或逐步硫化。

如上文简要描述的，在其中硫化机包含多个可独立铰接的压板的配置中，所述方法可以包含在至少一个压板呈闭合配置时铰接硫化机的第二压板，包含第二未硫化胎面带的第二胎面带材模制部件在铰接至少硫化机中的第二压板之前与所述第二压板对齐。以此方式，可以同时或以连续方式硫化具有多个胎面带材的多个模制部件而不会损失单个胎面带材生产的灵活性。这还更进一步易于使用相同或不同硫化参数(例如，时间、温度、压力)结合不同对压板在同一生产阶段期间生产多个胎面带材变型从而维持高效的胎面带材生产。多个压板实施例可以是非同步的，和/或限制在任何给定时间对单个压板的移动。在其中给定时间处仅单个压板移动的实施例中，由控制器采用的规划算法可以确定何时开始硫化操作从而化解压板的调度运动冲突。

一旦已经根据参数形成并硫化胎面带材，所述方法进一步包括通过硫化机的出口从硫化机卸除已加载胎面带材模制部件，且接着将包含硫化胎面带材的已加载胎面带材模制部件传递到含在闭环胎面带材形成单元内的传回组合件。在闭环胎面带材形成单元的硫化后端进行传递步骤。可以使用任何已知的设备通过任何已知的方式完成卸除或卸载。例如，在特定实施例中，任何从动传送机或致动器经配置以从硫化机拉动或推动胎面带材模具，采用所述任何从动传送机或致动器来完成这一点。例如，可以从出口侧完成通过硫化机出口拉动胎面带材模制部件。借助于进一步的实例，可以从入口侧完成通过出口推动胎面带材模制部件。在特定实施例中，可以使用任何已知的设备以任何已知的方式(例如使用硫化后处理组合件)实现从硫化机传递具有硫化胎面带材的胎面带材模制部件。在不同实施例中，硫化后处理组合件包含传送机，包括任何已知的传送机，例如单独的致动器，或与一个或多个滚轮、滚珠轴承、或经配置以在卸载之后平移胎面带材模制部件的一个或多个导轨协作。硫化后处理组合件可以通过促进胎面带材模制部件周围的接触或空气流而促进冷却。

为了收集制成品以及重新部署可重复使用的胎面带材模制部件，此类方法的实施例包含在卸除步骤之后使硫化胎面带材从已加载胎面模制部件脱模。可以使用任何已知的设备通过任何已知的方式完成脱模。在特定实施例中，使用脱模装置完成脱模，所述脱模装置施加与胎面带材模制部件在闭环胎面带材形成单元中的行进方向相反的力。脱模装置可经配置以使各种胎面类型脱模，包含具有复杂胎面图案的那些胎面类型。因此使已加载胎面带材模制部件转换为其初始的卸载配置，并且生产硫化以及形成的胎面带材。所述方法还包含使用传回组合件将不具有任何胎面带材的胎面带材模制部件传送回至预硫化端，由此完成胎面带材模制部件的重新部署并且闭合闭环系统。所述传送将胎面带材模制部件放置在闭环胎面带材形成单元的预硫化端上，置于挤出机和/或未硫化胎面带材处理组合件附近。

本文公开的方法的特定实施例的另一方面包含将硫化胎面带材切割成多个轮胎胎面。以此方式，可以使用单个模具在模制、冲压以及硫化较大挤出胎面带材之后创建多个翻新产品。然而，在替代实施例中，针对单个翻新带材设定模具大小。在特定实施例中，相对于从模具移除成品胎面带材，在脱模期间沿着传回组合件定位胎面模制部件。在替代或补充实施例中，其它组件或位置(例如，硫化后处理组合件)可以包含至少一个脱模装置以同时执行不同部位处的脱模或代替传回传送机上的脱模。

以上方法的不同步骤可以是自动的。可以利用控制器、遥控装置或其它装置以允许在没有人类互动的情况下执行所述方法。

现将结合在此提交的图在下文更详细地描述与上文所论述的方法相关的闭环胎面带材形成单元的特定实施例。提供闭环胎面带材形成单元组件以及方法的执行的示例性实施例。

参考图1到8中示出的示例性实施例，示出闭环胎面带材形成单元100。在图1中，闭环胎面带材形成单元100包含预硫化端(或部分)102和硫化后端(或部分)104，在所述预硫化端与硫化后端之间布置硫化机150。预硫化端102包含与未硫化胎面带材处理组合件120通信地操作的挤出机组合件110，以及经配置以将加载有未硫化胎面带材的胎面带材模制部件130加载到硫化机150中的预硫化模制处理组合件140。硫化后端104包含用于处理含有硫化胎面带材的胎面带材模制部件130的硫化后处理组合件160。传回组合件170在硫化后端104从硫化后处理组合件160接收加载有硫化胎面带材的胎面带材模制部件130，所述传回组合件随后将模制部件130传送到胎面带材脱模装置180。胎面带材脱模装置180进行到使硫化胎面带材从胎面带材模制部件130脱模。在移除硫化胎面带材之后，空的胎面带材模制部件130借助于传回组合件170返回到预硫化端102到达未硫化胎面带材处理组合件120，以便于重新使用模制部件130完成闭环系统。可以手动地操作或使用可编程逻辑控制器至少部分地自动化闭环胎面带材形成单元100，所述可编程逻辑控制器与含有用于执行本文所描述的任何方法的可执行指令的存储器存储装置协作。

图2示出胎面带材模制部件130的示例性实施例。适用于模制胎面带材的任何已知的胎面带材模制部件可与闭环胎面形成单元100一起使用。在示出的示例性实施例中，胎面带材模制部件130具有含有模制元件134的模制腔体132，每个模制元件经配置以将胎面沟纹特征模制到胎面带材中。模制部件130具有界定于模制部件的两个末端之间的长度L₁₃₀和由对置侧面界定的横向于长度L₁₃₀延伸的宽度W₁₃₀，其中所述宽度小于所述长度。模制部件130可以包含一个或多个集成切割部件，其经配置以将未硫化胎面带材切割为更精确长度或宽度的模制腔体132。在示出的实施例中，模制部件130包含一对集成切割元件136和138，每个集成切割元件沿着界定模制腔体长度的模制部件的所述对对置末端中的一个布置。切割元件包括本文中涵盖的并且与切割元件116有关的任何切割元件。在替代或补充实施例中，一个或多个额外切割部件可以位于沿着胎面带材模制部件130的长度或宽度的任一点处，从而辅助切割元件136、138对胎面带材模制部件130内的单个胎面带材整形，或是在胎面带材模制部件内形成两个或更多个独立胎面带材。例如，当闭合具有模制部件130的胎面带材模具时，例如当模制部件接触压板(即，大体上平坦的板)或可含有模制腔体和/或一个或多个模制部件的一个或多个对置模制部件时，切割元件136和138可以切割胎面带材。

示例性闭环单元100同时利用多个胎面带材模制部件130，其中所述多个胎面带材模制部件可以具有相同或不同设计。在图1和6中最佳示出的示例性实施例中，因为硫化机150包含五(5)个模制部件接收部件156，每个模制部件接收部件包括压板且经配置以接收至少一个胎面带材模制部件130，并且因为在使用模制部件接收部件的至少一部分硫化轮胎胎面带材时处理一个或多个胎面带材模制部件，因此示例性闭环胎面形成单元100同时开始采用至少五个模制部件，并且甚至可以采用六个或更多个模制部件。更一般而言，模制部件接收部件156中的每一个界定硫化机150的独立硫化隔室或小室，并且应了解，在闭环胎面形成系统100中可以使用相等数量的模制部件156，或模制部件的数量多于硫化机中含有的独立硫化隔室或小室的总数。在示出的示例性实施例中，硫化机150包含在与延伸于硫化机的入口152与出口154之间的方向横切的方向上并排布置的多个可独立铰接的下部压板156，使得可以同时或以交错方式硫化多个独立的胎面带材模制部件130，从而允许需要不同胎面带材模制部件设计的不同胎面带材设计的同时生产。

图3描绘挤出机组合件110，并且与位于闭环胎面带材形成单元100的预硫化端102处的胎面带材处理120可操作连通。挤出机组合件110包含至少一个挤出机112，且更具体地说，第一与第二挤出机112。每个胎面带材挤出机经配置以挤出具有延伸于第一胎面带材端与第二胎面带材端之间的长度的未硫化胎面带材119。因此，第一和第二挤出机经配置以分别形成第一和第二未硫化胎面带材。每个挤出机112包含挤出机给料器114，其允许引入额外胎面带材材料进行挤出。在实施例中，挤出机给料器已加载有从胎面带材模制部件130修整的回收胎面带材材料。

在特定实施例中，挤出机经配置以挤出加热的胎面带材。加热的胎面带材包括温度高于环境温度的任何胎面带材。在特定实施例中，如图1中最佳展示，未硫化胎面带材处理组合件120和预硫化模制处理组合件140经配置使得未硫化胎面带材在加热状态时被插入到硫化机150中。在实施例中，可以集成其它加热元件以维持或产生胎面带材的高温直到其被加载到硫化机150。例如，如图1中最佳展示，可以在挤出机112与硫化机150之间沿着预硫化端102的任何位置集成加热单元。

再次参考图3，接近每个挤出机112的出口布置切割元件116，其经配置以切割来自挤出机的挤出胎面带材，用于最终传递到胎面带材模制部件。可以除了胎面带材模制部件130内的切割元件136和138以外，或代替切割元件136和138，提供切割元件116(见图3)。切割元件116位于超出挤出机112出口并沿着挤出传送机118，并且可以手动地或通过自动化进行控制。切割元件116可以包括任何已知的切割元件，其可以使用例如足够锋利的边缘、加热和/或振动促进切割。挤出传送机118经配置以促进挤出的未硫化胎面带材从挤出机112到未硫化胎面带材处理组合件120的平移。未硫化胎面带材处理组合件120经配置以从胎面带材挤出机112输送第一未硫化胎面带材并将其输送到胎面带材模制部件130。

图4更仔细地示出示例性未硫化胎面带材处理组合件120。胎面带材处理组合件120可以在多个其它功能性子组件的情况下操作。例如，图4描绘胎面带材存储部件122，其经配置以不仅从挤出机112接收未硫化胎面带材119，而且供应未硫化胎面带材用于加载到胎面带材模制部件130中。在示出的实施例中，传送机从挤出机组合件传递挤出的胎面带材并传递到胎面带材模制部件。更确切地说，分别从第一和第二传送机接收第一和第二胎面带材。传送机包括一对胎面带材存储部件122，每个胎面带材存储部件经配置以从挤出机组合件接收第一和第二胎面带材中的一个。每个胎面带材存储部件铰接在胎面带材接收位置与胎面带材卸除位置之间，使得胎面带材存储部件122在胎面带材接收位置中经配置以从挤出机112接收未硫化胎面带材，并且使得胎面带材存储部件122在胎面带材卸除位置中经配置以将第一未硫化胎面带材传递到倒转单元126。可以说，在卸除位置中，胎面带材存储部件122脱离与挤出机组合件110的连通。在示出的实施例中，在胎面带材接收位置中示出两(2)个胎面带材存储部件122，其中针对每个胎面带材存储部件的胎面带材卸除位置布置在所述对胎面带材存储部件之间在与倒转单元126可操作连通的位置123处。当脱离与挤出机的连通并断开连接时，每个胎面带材存储部件不能够从挤出机接收任何挤出胎面带材。应了解，胎面存储部件可以包括能够沿着胎面存储部件的长度从挤出机平移胎面带材并平移到倒转单元的任何已知的传送机。示出多个铰接部件124经配置以在胎面带材接收位置与胎面带材卸除位置之间铰接任何一个或两个胎面带材存储部件122。应了解，铰接部件可以各自包括所属领域的普通技术人员已知的任何致动器或从动传送机。

再次参考图3，示出倒转单元126与铰接的胎面带材存储部件122可操作连通。倒转单元126经配置以将在较高高度处来自胎面带材存储部件的未硫化胎面带材传送到较低高度，其中在所述较低高度处倒转胎面，使得在较高高度处胎面带材的底侧在较低高度处倒转布置为向上朝向。在使用倒转单元126的实施例中，未硫化胎面带材当布置在较高高度时呈第一布置，并且当布置在较低高度时呈第二布置，其中呈第二布置是相对于第一布置倒转。在示出的实施例中，倒转单元包含第一传送机127和倒转单元128，所述倒转单元128包括间隔开的第一弓形传送机128A和第二弓形传送机128B，每个弓形传送机包括多个滚轮并且界定用于胎面带材119的弓形平移路径。倒转单元126还用作胎面带材应用装置，其经配置以沿着布置在低于倒转单元126的较低高度处的胎面带材模制部件130布置未硫化胎面带材119。在替代方案中，倒转单元可以将未硫化的挤出胎面带材传递到胎面带材应用装置，所述胎面带材应用装置经配置以沿着胎面带材模制部件布置任何此类胎面带材。通过从挤出布置倒转胎面，可以更有效地节省空间。在其它变化形式中，任何挤出机可以挤出呈应用到胎面带材模制部件布置的胎面而不在模制部件应用之前倒转所述胎面。无论关于胎面带材的应用，在特定实施例中，，将胎面带材夹到模制部件，例如示例性示出使用模制部件上游或前端处的夹具139。

应了解，图3还示出织物应用单元129，其结合胎面带材处理组合件120布置，且经配置以在胎面带材沿着胎面带材模制部件130的应用之前、同时或在此之后沿着未硫化胎面带材应用织物。已知织物应用于未硫化胎面带材且与未硫化胎面带材一起硫化，其中后续在翻新操作期间将胎面应用到轮胎胎体之前移除织物。可以使用适合于此目的的任何已知织物并且使用任何已知的设备以任何已知的方式进行应用。在示出的示例性实施例中，接近倒转单元128的下部部分或沿着传回组合件轨道178布置一卷织物129。可以手动地或自动地进行织物的应用。

在未硫化胎面带材已加载到胎面带材模制部件上之后，将已加载胎面带材模制部件传递到预硫化模制处理组合件，所述预硫化模制处理组合件在图5中的示例性实施例中示出为参考标号140。此传递可以手动地进行或使用致动器或已知方式机械地进行。预硫化模制处理组合件140将已加载胎面带材模制部件130传送到硫化机150的入口152中(见图6)。在示例性实施例中，沿着滚珠托盘(或台)142布置已加载胎面带材模制部件130，所述滚珠托盘包含多个滚珠轴承145，所述滚珠轴承支撑模制部件并且自由旋转以便于胎面带材模制部件沿着托盘进行低摩擦平移并平移到硫化机中。使用侧面导引件146控制模制部件沿着托盘的侧向位置。使用包括致动器的一个或多个平移部件144将托盘142从与轨道178和胎面带材处理组合件120的连通平移到模具加载位置。一旦处于模具加载位置，加载致动器148就沿着托盘142的长度平移胎面带材模制部件130并且平移到硫化机中，由此预硫化模制处理组合件用作模具加载器。在示出的示例性实施例中，一旦针对任何已加载胎面带材模制部件已经结束硫化操作，加载致动器就用作卸载致动器，并且延伸到硫化机入口中以将模制部件从硫化机出口向外推并推到硫化后模制处理组合件中，由此预硫化模制处理组合件用作模具卸载器。任何平移部件可以包括任何致动器或从动传送机，或经配置以传递或平移目标对象的任何其它装置。然而，在其它实施例中，可以邻近硫化机出口布置模具卸载器，从而在硫化操作已经结束之后从硫化机卸载任何胎面带材模制部件。应了解，模具卸载器可以与硫化后模制处理组合件分离或与硫化后模制处理组合件集成。

图6示出闭环胎面带材形成单元100的硫化机150。硫化机150具有多对对置压板156、158。明确地说，每一对包含对所有对和多个下压板156中的一者通用的上压板158。对置压板156、158中的每一对可在打开布置与闭合布置之间移位。硫化机150还具有入口152，其经配置以接收已加载有未硫化胎面带材的胎面带材模制部件；以及出口154，其经配置以卸除已加载有在进行硫化机内的硫化过程之后产生自未硫化胎面带材的硫化胎面带材的胎面带材模制部件。虽然每一对对置压板156、158描述为可在打开布置与闭合布置之间移位，虽然可以铰接任一或两个压板，但是在特定实施例中，例如所示出的实施例，每一对压板156、158中的仅一个压板铰接或移动使得每一对压板中的另一个压板固定。应了解，可以在硫化机中提供任何数量对压板。例如，替代实施例可以具有一对、两对、三对、四对、五对或更多对压板。例如，所述对压板以并排关系布置。所示的具有五(5)对压板的实施例的示例性变化提供三(3)对压板。为了铰接任何压板，硫化机包含一个或多个驱动组合件。在示出的实施例中，硫化机150包含铰接每个压板156的驱动组合件157。驱动组合件可以包括使用任何已知的装置以任何已知的方式进行铰接。

通过硫化定律管控硫化处理，所述硫化定律包含用于操作硫化机150的硫化参数。取决于胎面带材材料和胎面带材设计，针对任何硫化处理，胎面带材暴露于特定情形下的特定温度和压力持续特定时间。并且当提供多对压板时，可以针对不同对压板中的每一对压板采用不同的硫化操作和硫化定律。硫化定律可以包含各个循环和“凸块”，其包括在硫化操作期间短暂打开和后续重新闭合模具，以便于每个模具内在硫化处理期间产生的气体的移除，这称为脱气。

示例性胎面形成单元的一个优点是硫化机150专门用于硫化，由此使硫化机生产率达到最大，其中在从硫化机移除胎面带材模制部件之后在硫化机外部进行胎面脱模。

如上所述，在完成硫化操作后，通过硫化机的出口从硫化机卸除已加载胎面带材模制部件。在卸除后，通过硫化后模制处理组合件接收已加载胎面带材模制部件。在图7中示出的示例性实施例中，进一步详细示出图1中的胎面形成单元100的硫化后处理组合件160。在通过硫化后处理组合件160接收之后，已加载胎面带材模制部件130能够至少部分地冷却，直到被传递到传回组合件170，以进行胎面带材的脱模且将卸载的胎面带材模制部件传回到预硫化端102和未硫化胎面带材处理组合件120，从而闭合闭环系统用于重复使用。在示出的实施例中，硫化后处理组合件160包含滚珠台162，用于从硫化机接收已加载胎面带材模制部件。滚珠台162用作传送机，其方式是通过包含经配置以在任何方向上自由旋转的滚珠轴承163，使得滚珠台经配置以使胎面带材模制部件在包含朝向传回组合件170的方向的任何方向上移动。虽然滚珠台162可以延伸到传回组合件，但是在示出的实施例中，提供包含多个滚轮165的滚轮台164，通过将传递方向限制于滚轮旋转方向且朝向传回组合件170来更好地控制胎面带材模制部件的平移。可以说，滚轮台界定线性或单方向行进，但是行进方向可以沿着任何线性或非线性路径延伸。应了解，如本文所预期的，硫化后组合件可以包括用于使用任何已知设备(例如，任何传送机，无论是否为从动的)从硫化机传送胎面带材模制部件并传送到传回组合件的任何已知方式。在示出的示例性实施例中，传递机构166耦合到致动器168，从而沿着台162并朝向传回组合件170传送卸除的模制部件。应了解，硫化后处理组合件和传回组合件可以包括同一组合件。

参考图7和8，传回组合件170经配置以将胎面带材模制部件130从闭环胎面带材形成单元100的硫化后端104传递到闭环胎面带材形成单元100的预硫化端102。在实施例中，传送机172从硫化后处理组合件160接收已加载胎面带材模制部件130。传送机172具体地说包含模制部件保存部分174，其具有一个或多个任选的止动件175，用于在从硫化后模制处理组合件160接收胎面带材模制部件后维持胎面带材模制部件的位置。传送机172还包含胎面卸除单元176，其位于模制部件保存部分174相对朝向预硫化端102的行进方向的后方或上游。胎面带材卸除单元176包含多个滚轮177，用于从胎面带材模制部件130引导在胎面脱模之后来自单元100的脱模胎面119。在示出的实施例中，胎面卸除单元176可操作地连接到模制部件保存部分174，但是在其它变化形式中，胎面卸除单元176和模制部件保存部分174各自独立且分离，即使两者可以被移到一起。传送机172使用用于平移的任何已知设备通过任何已知的方式沿着轨道178进行平移。轨道178延伸到未硫化胎面带材处理组合件120并且任选地延伸到预硫化模制处理组合件140。虽然传送机172沿着线性路径延伸，但是应了解，传送机可以界定沿着任何线性或非线性路径延伸的行进方向。

参考图8，沿着轨道178在硫化后处理组合件160与未硫化胎面带材处理组合件120之间布置胎面带材脱模装置180。脱模装置180经配置以在模制部件返回到预硫化端102时从每个胎面带材模制部件130移除硫化胎面带材。

应了解，可以采用任何已知的脱模装置。在图9A中示出的实施例中，脱模装置180包含可旋转抓取部件182和可旋转夹持部件186，用于抓取和保持胎面带材的上游端。通过牢固地保持胎面带材的上游端，在通过脱模装置180沿着轨道178平移胎面时从胎面带材模制部件130拉动胎面。夹持部件186包含夹持结构188，其旋转以相对于抓取部件挤压并固定胎面带材。一个或多个伸出部分184(见图9B)从抓取部件182延伸以最初抓取布置在模制部件130内的胎面带材。在图9A中，当胎面带材119脱模时胎面固定在脱模装置180内。当模制部件130在脱模装置180下经过时，抓取部件182顺时针旋转从而通过一个或多个伸出部分184勾住胎面带材，并继续围绕抓取部件部分地缠绕胎面带材。随后，夹持部件186逆时针旋转从而通过夹持结构188固定胎面带材。参考图9B，在使胎面带材脱模之后，首先夹持部件186的旋转倒转且接着抓取部件182的旋转倒转，从而从脱模装置180释放胎面带材。因为胎面带材卸除单元176在胎面带材模制部件130之后，因此脱模胎面119落在卸除单元上，所述卸除单元从传回组合件170并且最终从胎面带材形成单元100传递脱模胎面带材。应了解胎面带材模制部件130可以任选地保留在传送机172中直到模制部件已加载并传递到预硫化模制处理组合件140。

鉴于本发明，包含图式，应了解，单独呈现的方面在各种实施例中可以多个呈现。例如，在不脱离创新的范围或精神的情况下可以在不同实施例中利用不同数目的挤出机、存储部件、传送机、加载器、压板等等。上文所论述的闭环单元中的每个组合件，包含挤出机组合件、未硫化胎面带材处理组合件、预硫化模制处理组合件、硫化机、硫化后模制处理组合件、传回组合件和脱模装置，可以各自整体地或部分地模块化以易于闭环单元的组装、拆卸、重新配置和装运。

如在本文的权利要求书和说明书中所使用，术语“包括”、“包含”以及“具有”应视为指示可以包含未指定的其它要素的开放群组。术语“一”和词的单数形式应理解为包括相同词的复数形式，以使得所述术语意味着提供一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“单个”应用于表示预期一个并且仅一个某物。类似地，其它具体整数值(如“两个”)在预期具体数目的事物时使用。术语“优选地”、“优选”、“偏好”、“任选地”、“可能”和类似术语用于表示所提及的项目、条件或步骤是本发明的任选(即，非必需)的特征。除非另外说明，否则描述为“在a与b之间”的范围包括“a”和“b”的值。

虽然已参考本发明的特定实施例描述了本发明，但是应理解，此类描述仅借助于说明，而不应解释为限制本发明的范围。因此，本发明的范围和内容仅由所附权利要求书的各项来限定。此外，应理解，除非另有说明，否则本文中论述的任何具体实施例的特征可以与本文中其它地方论述或设想的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种闭环胎面带材形成单元，其包括：

第一胎面带材挤出机，其经配置以挤出第一未硫化胎面带材，所述第一未硫化胎面带材具有延伸于第一胎面带材端与第二胎面带材端之间的长度，所述第一胎面带材挤出机位于所述闭环胎面带材形成单元的预硫化端；

未硫化胎面带材处理组合件，其经配置以从所述第一胎面带材挤出机输送所述第一未硫化胎面带材且输送到第一胎面带材模制部件；

硫化机，其具有一对对置压板，所述对对置压板可在打开布置与闭合布置之间移位；

所述硫化机具有：入口，其经配置以接收具有所述第一未硫化胎面带材的所述第一胎面带材模制部件；以及出口，其经配置以卸除具有使用所述硫化机内的硫化过程而自所述第一未硫化胎面带材产生的第一硫化胎面带材的所述第一胎面带材模制部件；

预硫化模制处理组合件，其经配置以不仅接收含有来自所述未硫化胎面带材处理组合件的所述第一未硫化胎面带材的所述第一胎面带材模制部件，而且将含有所述第一未硫化胎面带材的所述第一胎面带材模制部件通过所述入口插入到所述硫化机中用于布置在所述对对置压板之间；

硫化后模制处理组合件，其经配置以接收来自所述硫化机的所述出口的所述第一胎面带材模制部件，所述第一胎面带材模制部件含有呈硫化状态的所述第一未硫化胎面带材，所述硫化后模制处理组合件经配置以将具有所述第一胎面带材的所述第一胎面带材模制部件传递到传回组合件，

所述传回组合件经配置以将所述第一胎面带材模制部件从硫化后端传递到所述预硫化端，以形成围绕所述闭环胎面带材形成单元的闭环，

胎面带材脱模装置，其经配置以从自所述硫化机卸载的所述第一胎面带材模制部件移除所述第一硫化胎面带材。

2.根据权利要求1所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述第一挤出机经配置以挤出加热的胎面带材，并且其中所述未硫化胎面带材处理组合件和所述预硫化模制处理组合件经配置使得所述第一未硫化胎面带材在处于加热状态中时插入到所述硫化机中。

3.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述未硫化胎面带材处理组合件包含：

传送机，其经配置以平移从所述第一胎面带材挤出机接收的所述第一未硫化胎面带材且将其平移到用于应用到胎面带材模制部件的位置。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的闭环胎面带材形成单元，其进一步包括：

第二胎面带材挤出机，其经配置以挤出具有延伸于对置端之间的第二胎面带材长度的第二未硫化胎面带材，

其中所述未硫化胎面带材处理组合件经配置以从所述第二胎面带材挤出机输送所述第二未硫化胎面带材且将其输送到第二胎面带材模制部件。

5.根据权利要求4所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述未硫化胎面带材处理组合件包含：

第一胎面带材存储部件，其经配置以不仅从所述第一胎面带材挤出机接收所述第一未硫化胎面带材，而且将所述第一未硫化胎面带材供应到所述传送机；

第二胎面带材存储部件，其经配置以不仅从所述第二挤出机接收所述第二未硫化胎面带材，而且将所述第二未硫化胎面带材供应到所述传送机，

其中所述第一胎面带材存储部件铰接在第一胎面带材接收位置与第一胎面带材卸除位置之间，使得在所述第一胎面带材接收位置中，所述第一胎面带材存储部件经配置以从所述第一挤出机接收所述第一未硫化胎面带材，并且在所述第一胎面带材卸除位置中，所述第一胎面带材存储部件经配置以将所述第一未硫化胎面带材传递到所述传送机，其中在所述第一卸除位置中，所述第一胎面带材存储部件脱离与所述第一挤出机的连通，

其中所述第二胎面带材存储部件铰接在第二胎面带材接收位置与第二胎面带材卸除位置之间，使得在所述第二胎面带材接收位置中，所述第二胎面带材存储部件经配置以从所述第二挤出机接收所述第二未硫化胎面带材，并且在所述第二胎面带材卸除位置中，所述第二胎面带材存储部件经配置以将所述第二未硫化胎面带材传递到所述传送机，其中在所述第二卸除位置中，所述第二胎面带材存储部件脱离与所述第二挤出机的连通。

6.根据权利要求4所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述第一和第二胎面带材模制部件具有不同设计。

7.根据权利要求3所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述未硫化胎面带材处理组合件进一步包含倒转单元，所述倒转单元经配置以在较高高度与较低高度之间传送所述第一未硫化胎面带材，其中所述第一未硫化胎面带材当布置在所述较高高度时呈第一布置，并且其中所述第一未硫化胎面带材当布置在所述较低高度时呈第二布置，其中呈所述第一布置的所述第一未硫化胎面带材相对于呈所述第二布置的所述第一未硫化胎面带材倒转。

8.根据权利要求7所述的闭环胎面带材形成单元，其中用于将未硫化胎面带材应用到胎面带材模制部件的位置在所述倒转单元的所述较低高度处。

9.根据权利要求3所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述未硫化胎面处理组合件包含织物应用单元，所述织物应用单元经配置以将织物应用到所述第一未硫化胎面带材。

10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的闭环胎面带材形成单元，其进一步包括胎面带材卸除单元，所述胎面带材卸除单元经配置以从所述胎面带材脱模装置接收并传递所述第一硫化胎面带材。

11.根据权利要求10所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述胎面带材卸除单元附接到传送机，所述传送机包含模制部件接收部分，所述模制部件接收部分经配置以从所述硫化后模制处理组合件接收所述胎面带材模制部件。

12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的闭环胎面带材形成单元，其中在所述第一胎面带材模制部件的两个对置端中的每一端处，所述第一胎面带材模制部件的每一端包含切割元件。

13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的闭环胎面带材形成单元，其中所述第一胎面带材模制部件的所述长度经配置以形成多个轮胎胎面。

14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的闭环胎面带材形成单元，其进一步包括邻近所述对对置压板中的一个压板布置的一个或多个额外压板。

15.一种使用闭环胎面带材形成单元形成轮胎胎面带材的方法，其包括：

使用挤出机挤出未硫化胎面带材，所述未硫化胎面带材具有延伸于第一胎面带材端与第二胎面带材端之间的长度，其中在所述闭环胎面带材形成单元的预硫化端处进行所述挤压；

将所述未硫化胎面带材输送到含在所述闭环胎面带材形成单元内的胎面带材模制部件；

沿着所述胎面带材模制部件布置所述未硫化胎面带材以形成已加载胎面模制部件；

将所述已加载胎面带材模制部件通过含在所述闭环胎面带材形成单元内的硫化机的入口插入到所述硫化机中，所述硫化机具有至少一对对置压板；

铰接所述硫化机的至少一个压板以闭合所述硫化机，其中所述胎面带材模制部件在所述对对置压板之间对齐；

硫化所述胎面带材模制部件中的所述未硫化胎面带材以提供硫化胎面带材；

通过所述硫化机的出口从所述硫化机卸除所述已加载胎面带材模制部件；

将包含所述硫化胎面带材的所述已加载胎面带材模制部件传递到含在所述闭环胎面带材形成单元内的传回组合件；

在所述卸除步骤之后将所述硫化胎面带材从所述已加载胎面模制部件脱模；以及

在已经使所述胎面带材脱模之后将所述胎面带材模制部件传送到所述预硫化端。

16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括在将所述未硫化胎面带材应用到所述胎面带材模制部件之前倒转所述未硫化胎面带材，使用围绕弓形路径引导所述未硫化胎面带材的倒转单元完成倒转。

17.根据权利要求15到16中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在所述至少一个压板呈闭合配置时铰接所述硫化机的第二压板，包含第二未硫化胎面带的第二胎面带材模制部件在铰接至少所述硫化机中的所述第二压板之前与所述第二压板对齐。

18.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的方法，其中在加热状态中挤出所述未硫化胎面带材，并且其中在所述未硫化胎面带材处于所述加热状态时进行将包含所述未硫化胎面带材的所述胎面带材模制部件加载到所述硫化机中。

19.根据权利要求15到18中任一权利要求所述的方法，其中在执行所述脱模步骤时，所述胎面带材模制部件位于传回传送机上。

20.根据权利要求15到19中任一权利要求所述的方法，其进一步包括将所述硫化胎面带材切割成多个轮胎胎面。