CN109641412A - 用于硫化轮胎的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于硫化轮胎的方法和装置。使用能够膨胀的囊，用于将待硫化的轮胎压向模具的段。所述囊(7)布置在承载件(2)上，所述承载件具有环形的构型。

Description

用于硫化轮胎的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于硫化轮胎的方法，在所述方法中，在轮胎热压机的区域中将待硫化的轮胎装入到模具中，并且在所述方法中，所述模具被加热，并且在所述方法中，用于热传递的流体被引导到轮胎的位于内部的表面的区域中。

本发明还涉及一种用于硫化轮胎的装置，所述装置具有用于待硫化的轮胎的至少一个能够加热的模具以及用于为热传递而设置的流体的引导装置，其中，所述引导装置能够连接到囊。

背景技术

迄今已知的热压机具有作为囊的垫状可充气柔性元件。充气通常借助压缩空气和/或热蒸气实现。在硫化期间，所述囊的内部压力通常在10bar至30bar的范围内。

囊具有与轮胎的外径相似的直径。由内部压力产生的力从囊的整个表面传递到热压机的模具上并且需要通常为几百吨的闭合压力。这导致热压机已知的非常稳定的结构和由此引起的制造成本。

实际上，仅仅是囊的在径向方向上位于外部周缘的环形环绕小区域用于支撑轮胎坯件。对于带有胎面形廓的轮胎，通过压入到模具中产生该形廓。因此，在硫化过程结束之后，轮胎的胎面与模具的对应形廓存在咬合。这导致，仅仅在具有小的形廓成型的轮胎中能够使用两件式模具。在更强的形廓成型的情况下，轮胎热压机的模具设置有能够径向移动分开的段，以撤除由于硫化产生的形状锁合。

发明内容

本发明的任务在于，构型一种装置，使得能够显著降低轮胎热压机所需的闭合力。

根据本发明，该任务通过如下方式实现：不使用垫状的囊，而是所述囊或者由径向环绕的软管组成或者由在径向上在两侧夹紧的压力垫组成。这种径向环绕的压力垫或所述囊径向环绕地延伸在轮辋状的内部结构上。所述轮辋的内部区域是无压力的并且因此不需要闭合力。

囊由弹性材料制成，而承载结构由例如金属的固体材料制成。

根据结构上的实现方式可行的是，热压机的闭合力进而机械稳定性降低大约百分之十。这导致在制造成本上显著降低。

本发明的另一任务是限定一种用于制造轮胎的方法，使得热压机所需的闭合力显著降低。

根据本发明，该任务通过使用用于能够膨胀的囊的环形承载件来解决。

使用具有轮辋状的承载件的这种环形囊能够实现优化热压机的装载和卸载的时间。现在，装载系统和卸载系统通常固定地配属于热压机。需要至少80％的工艺时间用于实施硫化，装载和卸载仅需20％。而在硫化过程期间，系统因此不能用于装载和卸载。

因此，本发明的另一任务是构型一种方法和一种装置，使得在这些系统的装载和卸载时间方面优化这些系统以及优化实施硫化的工艺时间。

根据本发明，所述任务通过以下方式解决：由囊和承载件组成的单元在一个有利的实施方式中构造成可运输的，并且能够在作为热压机的移动组成部分的环式囊系统上硫化轮胎。

在囊和承载件构造为可运输单元的情况下可行的是，为多个热压机配置共同的配备装置，该配备装置将相应的生轮胎布置在带有囊的承载件上。还能够实现用于完成硫化的轮胎的共同卸载系统，所述卸载系统具有由囊和承载件组成的单元的返回装置。

对于根据本发明的方法和根据本发明的装置的有利实施例而言，在热压机的区域中能够设想装载、卸载和硫化的全自动实施或全自动可实施性。

根据本发明的方法用于借助热压机的循环的环式囊系统(COR)制造车辆轮胎。该方法主要用于两轮车轮胎，例如用于自行车、摩托车或双轮滑车。但也能够设想应用于其他领域，例如客车或卡车轮胎制造。

轮胎坯件非常形状不稳定并且不能用已知技术简单地处理。因此，根据本发明使用环式囊系统，其能够用在用于造型、运输、硫化、后处理和脱模的功能单元中。

在根据本发明的方法的一个有利实施例中，根据本发明的环式囊系统在循环中使用。操作员监视所述循环并手动地将坯件围绕环式囊系统放置。替代地，也能够设想自动地将坯件放置到环式囊系统上。在每个加工站中，环式囊系统能够连接到所需的介质(空气、硫化介质(蒸气/N2/热水)、真空)上。能够借助空气作为介质实现在环式囊系统上运输坯件。

除了改进地完成所提到技术任务之外，根据本发明的方法和根据本发明的装置的优点还在于：很好地处理轮胎坯件；通过从人员到危险运动的更大距离来遵守安全规则；在工艺中(尤其在两轮车轮胎的生产方面)消除人工干预的需要；在工艺结束后能够由操作员进行直接质量控制进而避免在下游的质量保障中的额外的废品；以及环式囊系统的用于其他轮胎尺寸的可组合性。

附图说明

在下文中，在示例性实施方式中阐述根据本发明的方法和根据本发明的装置。其示出：

图1根据本发明的环式囊系统的立体视图，

图2根据本发明的环式囊系统的截面，

图3根据本发明的方法的循环的示图，

图4根据本发明的方法的装载步骤的示图，

图5根据本发明的方法的运输步骤的示图，

图6根据本发明的方法的硫化步骤的示图，

图7在硫化过程之后根据本发明的方法的运输步骤的示图，和

图8根据本发明的方法的卸载步骤的示图。

具体实施方式

在图1中示出根据本发明的环式囊系统(1)的有利实施方式的立体视图。轮辋状的承载结构(2)由环(3)组成，该环借助于四个轮辐状的支柱(4)与中心件(5)连接。所述环(2)在其位于外部的侧上具有环绕的槽(6)，囊(7)在所述槽中处于收缩状态。

图2示出图1所示的根据本发明的环式囊系统(1)的实施方式的截面。囊(7)位于环绕的槽(6)中并且借助于紧固结构(8)紧固在环(3)上。支柱(4)构造成管状，使得它们将环(3)中的空腔(9)与中心件(5)中的空腔(10)连接。通过由此限定的管线系统，工艺步骤所需的介质能够经由连接件(11)通过承载件被引导至囊(7)。囊(7)能够借助于管线系统中的过压膨胀，囊(7)能够通过负压或真空收缩并在槽(6)中下沉。所述管线系统必须具有满足轮胎热压机要求的密封性。

也能够设想将承载件(2)的环(3)分成上部分和下部分，它们的距离能够例如通过螺纹杆调节，以使环式囊系统(1)的装载和卸载变容易。

图3示出根据本发明的硫化方法作为循环的有利实施方式。在第一步骤(12)中，从轮胎成型机(TBM：Tire-Building-Machine)来的生轮胎(18)被装载到热压机的根据本发明的环式囊系统(1)上。第二步骤(13)是将环式囊系统(1)上的坯件运输至硫化步骤(14)，在所述硫化步骤中，在热压机中进行轮胎的硫化。在随后的步骤(15)中，环式囊系统(1)上的被硫化轮胎被运输至卸载步骤(16)。在这个步骤(15)中，在根据本发明的方法的有利的实施例中，轮胎在环式囊系统(1)上硫化后从内部借助于压缩空气膨胀(PCI:Post-Cure-Inflator，后固化充气装置)。PCI是在被硫化轮胎从热压机的模具中取出后用于被硫化轮胎的压缩空气支撑的装置。替代地，环式囊系统(1)上的被硫化轮胎也能够在没有PCI步骤(15)的情况下被运输至卸载步骤(16)。在卸载步骤(16)中，轮胎从环式囊系统(1)卸载。接着，环式囊系统(1)的进一步运输步骤(17)现在没有轮胎地进行，使得在根据本发明的方法的所示实施方式的循环中能够又以装载步骤(12)开始。

图4示意性地示出装载(12)根据本发明的环式囊系统(1)。生轮胎(18)套到环式囊系统(1)上并与其对齐。在此，生轮胎(18)的胎面的中心居中地定位在环式囊系统(1)上。环式囊系统(1)的外轮廓有利于在所示的有利实施方式中通过缩窄部(19)使生轮胎(18)向上和向下对齐。

在图5中，根据本发明的环式囊系统(1)装载有生轮胎(18)并且在运输步骤(13)中被运输。在运输步骤(13)期间，通过如下方式实现生轮胎(18)的预成型：能够使环式囊系统(1)的囊(7)膨胀。除了预成型之外，在运输期间膨胀的囊(7)将生轮胎(18)固定在环式囊系统(1)上。在根据本发明的方法的有利实施方式中，具有1bar至0bar压力和10℃至100℃温度的空气作为介质被泵送到环式囊系统(1)中。在根据本发明的方法的一个特别有利的实施方式中，对于工艺步骤(13)使用3bar至7bar的压力和20℃与50℃之间的温度。

图6示意性地示出硫化步骤(14)和硫化装置(20)。除了环式囊系统(1)，硫化装置(20)还包括至少一个上模具(21)和下模具(22)，所述上模具和下模具预给定轮胎的外部形廓。为了产生硫化过程所需的温度，能够通过连接件(11)将在过压下的加热的硫化介质引入到囊(7)中。能够在热压机(20)的未示出的部分中进行所需温度和所需压力的生成。

硫化步骤(14)包括：将带有轮胎坯件(18)的根据本发明的环式囊系统(1)定位在轮胎热压机(20)中；将连接件(11)与硫化介质的循环连接；闭合轮胎热压机(20)的模具(21、22)；通过以过压供应到囊(7)中的介质使轮胎坯件(18)成型；和通过借助于硫化介质相应地供应热来硫化生轮胎(18)。在根据本发明的方法的有利实施方式中，压力处在10bar至30bar的范围内，并且温度处在100℃与200℃之间。

该方法的一个特别有利的实施方式使用15bar与25bar之间的压力和120℃与180℃之间的温度用于所述硫化介质。在实际的硫化过程结束之后，降低囊(7)中的介质的压力和温度，并且打开热压机(20)的模具(21、22)。

图7示出在具有根据本发明的方法的PCI的运输步骤(15)中的根据本发明的环式囊系统(1)。在轮胎硫化之后，借助过压将空气泵送到囊(7)中，以固定轮胎及其形状。在该工艺步骤(15)中，在一个有利的实施方式中，压力和温度相应于步骤“运输生轮胎”(13)中提到的值。

在图8中示出卸载步骤(16)中的根据本发明的环式囊系统(1)。卸载步骤(16)包括将环式囊系统(1)中的介质泵走，例如将可能在具有PCI的运输步骤(15)中泵入到环式囊系统(1)中的空气泵走，从而囊(7)由于低压收缩然后被抽吸到环式囊系统(1)的环绕的槽(6)中，并且释放轮胎。轮胎和环式囊系统(1)因此分离。

因此，借助于根据本发明的方法和根据本发明的装置能够实现显著更有效地使用尤其在硫化过程中所需的呈压力和热的形式的能量，以及更有效地使用在轮胎制造中所需的资源，例如剩余的轮胎热压机。另外，通过在根据本发明的环式囊系统(1)上的运输轮胎坯件抵抗轮胎坯件的形状不稳定性。

Claims (12)

1.一种用于硫化轮胎的方法，在所述方法中，在轮胎热压机(20)的区域中将待硫化的轮胎装入到模具(21、22)中，并且在所述方法中，所述模具(21、22)被加热，并且在所述方法中，将用于热传递的流体引导到所述轮胎的位于内部的表面的区域中，其特征在于，使用用于能够膨胀的囊(7)的承载件(2)，其中，所述承载件(2)设有环形的构型，并且所述流体被导入到囊(7)中。

2.根据权利要求1所述的用于硫化轮胎的方法，其特征在于，使用环式囊系统(1)作为轮胎热压机(20)的可移动的组成部分，在制造过程中在所述环式囊系统上运输轮胎，并且所述轮胎在所述环式囊系统上被硫化。

3.根据权利要求1所述的用于硫化轮胎的方法，其特征在于，环式囊系统(1)是轮胎热压机(20)的固定的组成部分。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的用于硫化轮胎的方法，其特征在于，所述方法完全或者部分地由以下步骤组成：“装载环式囊系统”(12)，“运输所述环式囊系统上的生轮胎”(13)，“硫化所述环式囊系统上的轮胎”(14)，“运输所述环式囊系统上的被硫化轮胎”(15)，“从所述环式囊系统卸载被硫化轮胎”(16)和“运输没有轮胎的所述环式囊系统”(17)。

5.根据权利要求4所述的用于硫化轮胎的方法，其特征在于，所述方法的各个步骤共同构成循环。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的用于硫化轮胎的方法，其特征在于，在运输生轮胎(18)和/或被硫化轮胎期间使环式囊系统(1)的囊(7)膨胀。

7.根据上述权利要求中至少一项所述的用于硫化轮胎的方法，其特征在于，对于至少一个个别的工艺步骤而言，将处于1bar与30bar之间的压力下并且具有10℃与200℃之间的温度的介质泵送到环式囊系统(1)中或者从环式囊系统中泵出。

8.一种用于硫化轮胎的装置，所述装置具有用于待硫化的轮胎的至少一个能够加热的模具(21、22)以及用于为供应热而设置的流体的引导装置(4、9、10)，其中，所述引导装置(4、9、10)能够连接到囊(7)上，其特征在于，所述装置具有用于能够膨胀的囊(7)的承载件(2)，所述承载件环形地构造。

9.根据权利要求1所述的用于硫化轮胎的装置，其特征在于，轮胎能够在环式囊系统(1)上被运输和被硫化。

10.根据权利要求1所述的用于硫化轮胎的装置，其特征在于，环式囊系统(1)是轮胎热压机(20)的固定的组成部分，借助其能够硫化轮胎。

11.根据权利要求8至10中至少一项所述的用于硫化轮胎的装置，其特征在于，所述装置在环式囊系统(1)中具有用于介质的、位于内部的引导结构(4、9、10)，所述引导结构由连接件(11)导向所述囊(7)。

12.根据权利要求11所述的用于硫化轮胎的装置，其特征在于，所述装置的囊(7)能够通过供应或者排出流体而膨胀或者收缩，并且所述装置完全或者部分地通过所述囊(7)中的流体供应用于硫化所述轮胎所需的温度。