CN114786933B - 用于轮胎的硫化工艺和设备 - Google Patents

Abstract

向封闭在硫化模具(3)中的轮胎(2)供热以便确定其硫化。在供热期间，对位于轮胎(2)内的至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中所达到的交联度进行监测，以便在交联度达到预定参考值时中断供热。将在供热开始和中断之间运行的实际硫化时间与预设的标称硫化时间进行比较。当实际硫化时间和标称硫化时间之间的差超过至少一个预定关注阈值时，记录警告信号。在所记录的警告信号重复预定数量时，修改加热流体的操作温度，以便修改随后的硫化循环中的实际硫化时间。

Description

用于轮胎的硫化工艺和设备

技术领域

本发明涉及一种用于轮胎的硫化工艺和硫化设备。

背景技术

术语“弹性体”在本文中用于表示包含至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的材料或组合物。优选地，这种组合物还包含添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料可以通过加热交联，从而形成最终制品。

通常，车辆车轮用轮胎的获得提供：在通过组装相应部件(每个部件均具有相应的弹性体组合物，其中一些设置有合适的增强结构)来构建生轮胎的步骤之后执行模制和硫化处理。这种处理的主要目的是通过上述弹性体组合物的交联来确定轮胎的结构稳定性，以及根据一般要求，在轮胎的侧壁处赋予所述轮胎期望的胎面设计和可能的独特图形标记。

为此目的，生轮胎被引入适当加热的硫化模具中，该硫化模具具有与赋予轮胎本身的最终形状成相反形状的模腔。在已经执行模具的封闭之后，将生轮胎挤压抵靠在模腔的围壁上，同时供应使轮胎自身硫化所需的热量。为此目的，例如，通过在具有环形形状的膜内引入加压蒸汽，使该膜在轮胎内膨胀，以使膜与轮胎的内表面相接触并将轮胎的内表面挤压抵靠在模腔的围壁上。引入轮胎内的膨胀膜中的加压蒸汽也决定了为硫化目的所需的部分热量的供应。通过模具从轮胎外部提供另一部分热量，由布置在硫化设备中的蒸汽或其他加热流体的循环通道适当加热所述模具。

US-3,718,721提出了一种在向轮胎供热期间控制轮胎的至少一个部分的硫化状态的方法，根据该方法，在轮胎的预定区域处，插入用于温度检测的探针。在向轮胎供热期间，在探针处检测随着时间变化的弹性体材料的温度，以便计算插入探针的轮胎部分所达到的实际硫化状态。当达到预定的交联度时，终止供热。

根据同一申请人名下的文献US-8,163,210，实施了一种工艺，其中，两个或更多个热检测探针在正在处理的轮胎的相应区域中操作，以检测在执行硫化循环期间弹性体组合物的交联度。当在轮胎的第一区域中已经达到期望的交联度以致获得轮胎的性能特征并且在轮胎的第二区域中已经达到大于预定最小值的交联度以致获得轮胎的结构完整性特征时，中断供热。

本申请人观察到，最佳交联度的获得与众多同时因素的组合有关，这些因素难以提前预测和控制。

在这件事情上，本申请人已经观察到，在硫化设备的组件中，即使明显地在相同的工作条件(例如与加热流体的供应温度和/或正在制造的轮胎的类型和尺寸有关的工作条件)下操作，也可能需要不同的实际硫化时间，以便获得具有相同的期望交联度的轮胎。

发明内容

本申请人已经证实，决定硫化时间彼此明显不同和/或与标称硫化时间明显不同的原因主要是由于外部因素，这些外部因素最终导致在检测探针操作所在的轮胎附近的模具区域中的温度显著降低。

本申请人已经发现，通过监测硫化时间以记录其在一个或多个硫化循环过程中达到和/或维持接近公差极限的值的趋势，并通过对用于向模具供应加热流体(例如蒸汽)的温度施加适当的操作，可以提高质量并提高生产率。

更特别地，根据第一方面，本发明涉及一种用于轮胎的硫化的工艺。

优选地提供，将生轮胎封闭在硫化模具中。

优选地提供，在模具中引入处于预定操作温度的加热流体，用于向轮胎供热。

优选地提供，在供热期间，使得能够监测在位于轮胎内的至少一个检测区域中所达到的交联度的值。

优选地提供，当检测区域中的交联度达到预定参考值时，中断供热。

优选地提供，检测和存储在供热开始和中断之间所经历的实际的硫化时间。

优选地提供，将实际硫化时间与预设的标称硫化时间进行比较，以检测它们之间的差。

优选地提供，当实际硫化时间和标称硫化时间之间的差超过至少一个预定关注阈值时，记录警告信号。

优选地提供，在重复预定数量的所记录的警告信号时，修改加热流体的操作温度，以便修改在随后的硫化循环中的实际硫化时间。

根据第二方面，本发明涉及一种用于轮胎的硫化设备。

优选地，提供至少一个硫化模具，所述硫化模具具有用于生轮胎的模腔。

优选地，提供进给装置，用于将加热流体进给到模具，所述进给装置能够选择性地启动以确定向轮胎供应的热量。

优选地，提供监测装置，用于监测在位于轮胎内的至少一个检测区域中所达到的交联度。

优选地，提供电子控制单元，所述电子控制单元与监测装置协作，以便当所述至少一个检测区域中的交联度达到预定参考值时中断供热。

优选地，提供计时装置以检测和存储用于进给加热流体的进给装置的启动和停用之间所经历的实际硫化时间。

优选地，提供比较器，用于比较实际硫化时间与预设的标称硫化时间，并在实际硫化时间与标称硫化时间之间的差超过至少一个预定关注阈值时发出警告信号。

优选地，提供计数器，用于记录比较器发出的警告信号。

优选地，提供温度控制装置，所述温度控制装置能够由计数器启动，以便当在电子控制单元中记录了预定数量的警告信号时修改加热流体的操作温度。

本申请人认为，通过比较实际硫化时间与标称硫化时间以及随后记录警告信号，允许有效且可预测地识别系统接近容许公差极限的趋势。通过响应于警告信号的记录而及时修改操作温度，允许使实际硫化时间返回到更接近标称值的值。通过使实际硫化时间维持接近标称值，消除了在周围条件突然改变之后产生生产缺陷或负面地影响质量的风险。另外，当实际硫化时间大于标称值时，将其降低以便使其接近实际硫化时间在生产率方面带来了额外的好处。

在上述方面中的至少一个方面中，本发明还可以包括以下优选特征中的一个或多个。

优选地，当生轮胎被封闭在硫化模具中时开始供热。

优选地，所述警告信号均在相应的硫化循环结束时被记录。

优选地，每个硫化循环均以轮胎在模具中的封闭开始，并以供热中断终止。

优选地，所述至少一个关注阈值包括较低关注阈值，所述较低关注阈值与比标称硫化时间低大于约20s的量的实际硫化时间相对应。

优选地，所述至少一个关注阈值包括较低关注阈值，所述较低关注阈值与比标称硫化时间低介于约20s到约60s之间的量的实际硫化时间相对应。

优选地，所述至少一个关注阈值包括较低关注阈值，所述较低关注阈值与比标称硫化时间低大于约30s的量的实际硫化时间相对应。

优选地，所述至少一个关注阈值包括较高关注阈值，所述较高关注阈值与比标称硫化时间高至少约60s的量的实际硫化时间相对应。

优选地，所述至少一个关注阈值包括较高关注阈值，所述较高关注阈值与比标称硫化时间高介于约60s到约120s的量的实际硫化时间相对应。

优选地，所述至少一个关注阈值包括较高关注阈值，所述较高关注阈值与比标称硫化时间高约90s的量的实际硫化时间相对应。

优选地，修改操作温度包括当实际硫化时间超过所述至少一个关注阈值时升高操作温度。

优选地，修改操作温度包括当实际硫化时间低于所述至少一个关注阈值时降低操作温度。

优选地，修改操作温度包括将操作温度升高介于约0.5℃到约2℃之间的量。

优选地，改变操作温度包括将操作温度降低介于约0.5℃到约2℃之间的量。

优选地还提供，在所述至少一个检测区域中的交联度达到参考值之前，在已经经过了预定的最大硫化时间之后中断供热。

优选地还提供，在中断供热后打开模具并检测在打开模具时所达到的交联度。

优选地还提供，将在打开模具时所达到的交联度与参考值进行比较，并且基于在打开模具时所达到的交联度与参考值之间的可检测差对被硫化的轮胎进行评分。

优选地，在第一检测区域中和在第二检测区域中同时执行监测。

优选地，当第一检测区域中和第二检测区域中所达到的交联度的平均值达到所述参考值时，中断供热。

该平均值可以便利地用作用于为了中断供热目的而确立等效时间和由此在轮胎中所达到的交联度的参考。该系统因此可以有效地补偿第一热检测探针和第二热检测探针的读数的可能的不均匀性，例如由于轮胎内热量分布不均匀、由于相同探针的不同校准、或者由于第一热检测探针和第二热检测探针之一失效。

优选地，至少两个生轮胎被同时封闭在各自的模具中。

优选地，将加热流体同时引入到所述模具中的每个中。

优选地，当在每个轮胎的所述至少一个检测区域中所达到的交联度的平均值达到所述参考值时，两个模具中的供热同时中断。

根据本申请人，因此可以获得所生产的轮胎的更高质量。通过考虑交联度的平均值，存在更大的获得具有高质量特性的轮胎的可能性。

优选地，如果随后的警告信号在随后的硫化循环中连续并且与超过相同的关注阈值有关，则记录该随后的警告信号。

优选地，如果所述随后的警告信号没有被所述警告信号跟随，则取消记录。

优选地，所述监控装置包括：

在所述第一检测区域中操作的第一热检测探针；

在第二检测区域中操作的第二热检测探针。

优选地，所述电子控制单元与所述第一热检测探针和第二热检测探针可操作地连接，以便以预定的时间间隔循环地检测所述第一检测区域和第二检测区域中的温度，并且计算所述第一检测区域和第二检测区域中分别达到的交联度的平均值。

优选地，所述第一检测区域和第二热检测探针从模具的内表面相同地突出，以便在相应第一检测区域和第二检测区域中在轮胎中的相同深度处操作。

优选地，所述监测装置还包括至少一个完全位于模具的壁中的第三热检测探针。

第三热检测探针也可以便利地用于检测模具本身内的温度，例如在硫化设备启动操作步骤和/或重新启动操作期间，此时，模具的温度必须达到操作条件。

优选地，第三热检测探针的一个端部位于与模具的内表面相距小于5mm的距离处。

因此，第三热检测探针还适于提供关于轮胎的相邻表面区域(特别是胎面带附近)瞬间所达到的温度的可靠数据，这里交联度的控制对于轮胎在运行中的性能特征至关重要。

优选地，提供至少两个硫化模具，其具有由所述进给装置服务的相应模腔。

优选地，当每个轮胎的所述至少一个检测区域中所达到的交联度的平均值达到所述参考值时，所述电子控制单元与监测装置协作，以便同时中断两个模具中的供热。

优选地，如果随后的警告信号在随后的硫化循环中连续并且与超过相同的关注阈值有关，则由计数器记录该随后的警告信号。

优选地，如果所述随后的警告信号没有被所述警告信号跟随，则重置计数器。

附图说明

从根据本发明的用于轮胎的硫化的工艺和设备的优选但非排他的实施例的详细描述中，进一步的特征和优点将更加清楚。

这样的描述将在下文参照附图进行阐述，附图仅作为非限制性示例提供，其中：

-图1以径向截面示意性地示出了根据本发明的构成用于制造车辆车轮用轮胎的设备的一部分的硫化模具的一个半部；

-图2示出了图1的放大细节，其示出了热检测探针在模具内的定位；

-图3是可从实验室测试获得的曲线图，该实验室测试旨在用于检测在预定参考温度下随着时间变化的测试件的交联度。

具体实施方式

参照图1，附图标记1整体表示根据本发明的用于车辆车轮用轮胎的硫化设备。

这种设备大体上包括至少一个硫化模具3，所述硫化模具限定了模腔3a，该模腔适于接收待经受模制和硫化工艺的生轮胎2。

如图1中可见，硫化模具3具有一对轴向相对的侧壁板4和多个周向扇段5，所述周向扇段可在模具3封闭的同时相互接近地移动。

每个轮胎2的硫化过程从在硫化模具3中引入和封闭所述生轮胎开始。在完成封闭后，侧壁板4和扇段5限定模腔3a的内表面6，所述模腔相对于待赋予轮胎2的最终形状成相反形状。更特别地，侧壁板4布置成在正在处理的轮胎2的所谓的胎圈7和侧壁8处操作，而扇段5适于在轮胎本身的胎面带9上操作。

生轮胎2一旦被封闭在模具1中就例如由于可膨胀膜10或另一合适的装置而被挤压抵靠在模腔3a的内表面6上。在挤压步骤之后或与其同时地，用于进给加热流体的进给装置11向挤压抵靠在所述内表面6上的生轮胎2供热。

由于挤压，布置在扇段5上和侧壁板4上的合适的浮雕部5a(图2)决定了在轮胎2的胎面带9上形成所期望的设计以及在侧壁8上形成可能的独特图形标记和/或信息标记。

供应的热量决定了构成轮胎2的不同弹性体组合物的交联。在完成循环后，中断供热，并且在打开模具1时从模具取出成品轮胎2(即被模制和硫化的轮胎)。

作为非限制性示例，在图1中，挤压装置包括基本上为环形的成形膜10，该成形膜具有两个周向边缘，所述周向边缘承载能够密封地接合在模具3中的相应锚固附件10a。在所示的示例中，进给装置11设置成，在模具3中制造至少一个供应管道11a，用于供应蒸汽或另一工作流体，该蒸汽或另一工作流体在膜10内流动，以便允许膜在引入加压蒸汽后膨胀，从而将生轮胎2挤压抵靠在侧壁板4和扇段5上。在一优选实施例中，进给装置11还设置成，使模具3可操作地与侧壁板4和/或扇段5处的通道11b相关联，用于向待硫化的生轮胎2供热，优选与引入可膨胀膜10中的蒸汽协作。

合适的温度控制装置12(仅示意性地表示，因为它们可以以本领域技术人员已知的任何方式制成)将送入可膨胀膜10和模具3中的蒸汽维持在预定操作温度。该操作温度可以例如介于150℃到210℃之间，例如等于180℃。

硫化模具3还可以包括多个释放阀13，这些释放阀安装在例如模具3的靠近轮胎2的胎肩的区域处以及轮胎的胎冠区域处。容纳在布置于模具3的壁中的相应贯穿座13a(图2)中的释放阀13与挤压步骤同时地执行排空可能在硫化过程中使用的空气或其他流体的囊的功能，该空气或其他流的体囊存在于生轮胎2和模腔3a的内表面6之间。

模具3还可操作地与监测装置14、15、18相关联，用于监测轮胎2所达到的交联度的值，所述监测装置可操作地与电子控制单元17和/或其他合适的装置连接，以便当已经达到期望的交联度的值时中断向轮胎2的供热。

更特别地，监测装置14、15、18可以包括至少一个第一热检测探针14，该第一热检测探针在位于轮胎2内的相应第一检测区域14a中操作。在所示的示例中，还提供了在第二检测区域15a中操作的至少一个第二热检测探针15。

热检测探针14、15中的至少一个从模腔3a的内表面6突出一预定量，以便结合到具有构成相应检测区域中的轮胎2的弹性体组合物的材料中。在从图2更好地可见的示例中，第一热检测探针14和第二热检测探针15从模腔3a的内表面6突出相同，使得第一检测区域14a和第二检测区域15a位于轮胎2中的相同深度处且彼此相距期望的距离。

优选地，第一热检测探针14和第二热检测探针15或这两个中的至少一个由扇段5中的至少一个扇段承载，以便在内表面6的布置成抵靠胎面带9操作的区域处突出到模腔3a中。

举例来说，第一热检测探针14和第二热检测探针15可以从模腔3a的内表面6突出大致介于约1.5mm到约10mm之间的量，优选地突出等于约8mm的量。第一检测区域14a和第二检测区域15a均在与内表面6相距一距离的位置处位于带束结构16或通常结合在轮胎2中的另一织物或金属增强结构附近，所述距离大致介于胎面带9的厚度的约70％到约90％之间。

监测装置还可以包括至少一个第三热检测探针18，所述第三热检测探针完全位于模具3的壁中，并且例如在扇段5之一处，优选地在与内表面6相距小于2mm的距离处。

完全结合在模具3的主体中的第三热检测探针18可以便利地用于检测模具本身内的温度，例如在设备1的操作的启动步骤期间和/或重新启动期间，此时这种温度必须达到操作条件。在这件事情上，电子控制单元17可以配置成当第三热检测探针18检测到的温度与预设极限值之间的差低于预定的可接受阈值时使得能够将轮胎2引入模具3中和/或将该轮胎封闭在该模具中。

在第三热检测探针18的端部定位于与内表面6相距小于2mm的距离处的情况下，第三热检测探针还适于提供关于在由轮胎2的在胎面带9处的相邻表面区域表示的第三检测区域18a中瞬时达到的温度的可靠数据，在这里，交联度的控制对于轮胎2在运行状态中的性能特征而言至关重要。

在向封闭在模具3中的轮胎2供热期间，探针14、15、18向电子控制单元17发送代表轮胎2在相应第一检测区域14a、第二检测区域15a和第三检测区域18a中所达到的温度的信号。以相对接近的时间间隔(例如约1s的量级，优选地介于约0.1s到约60s之间)循环地执行通过探针14、15、18的温度检测，以便在供热期间和在整个硫化循环的过程中基本上驱动对温度发展的连续监测。

在电子控制单元17中根据合适的预设算法处理温度的代表性数据，以便监测从对应的等效时间(下文定义)推断且由存在于第一检测区域14a、第二检测区域15a和第三检测区域18a中的弹性体组合物逐渐达到的交联度。

优选地，用于确定交联度的算法基于以下汇报的等式，该等式在本领域中称为“Arrhenius等式”：

t1/t2＝exp[-E/R(1/T2-1/T1)]

其中：

R＝通用气体常数；

E＝用于激活交联反应的能量，是所采用的可交联弹性体组合物的特性；

t1＝在恒定参考温度T1获得理想交联度所需的时间；

t2＝在恒定温度T2获得理想交联度所需的时间。

因此，一旦已知在特定的恒定温度T2达到理想交联状态的时间t2，就可以计算在参考温度T1达到相同的交联状态所需的时间t1。

时间t1通常被称为交联的“等效时间”。

与存在于第一检测区域14a、第二检测区域15a和第三检测区域18a中的至少一个中的弹性体组合物有关的代表性数据被事先加载在与电子控制单元17相关联的存储器单元中，这样的数据代表交联度达到大致介于完全交联的95％到100％之间、优选高于完全交联的约90％的第一参考值所需的等效时间。

还可能在存储单元17中插入代表所需的等效时间的数据，使得在上述参考温度，受监测的各个区域中的一个或多个中的交联度达到低于第一参考值的第二预定参考值。第二参考值可以大致介于完全交联的25％到35％之间，优选不高于完全交联的约50％。

可以基于例如依照ISO 6502标准执行的实验室测试事先建立存储在控制单元17中的代表等效时间的上述数据，每个测试在分别存在于受监控影响的检测区域14a、15a、18a中的每个检测区域中的非交联弹性体组合物的测试件上进行。

图3是可从典型实验室测试中获得的曲线图，其中曲线K代表测试件随着时间t变化而呈现的弹性反作用力F。

可以观察到，在测试的初始步骤A中，由于加热后材料粘度的降低，弹性反作用力F略有下降，直至达到最小值Fmin，该最小值通常被视为代表等于零的交联度的参考。在初始步骤A之后，弹性反作用力F逐渐增大，直至达到最大值Fmax，在该最大值处，通常被认为是等于100的交联度百分比。

在与步骤B相对的曲线段K的每个点P1、P2处，材料在对应时刻t1、t2所达到的交联度的百分比值分别表示为：

100×(F1-Fmin)/(Fmax-Fmin)

100×(F2-Fmin)/(Fmax-Fmin)，

其中，F1或F2代表测试件在时刻t1或t2呈现的弹性反作用力的值。

在对检测区域14a、15a、18a中使用的弹性体组合物的测试件进行实验室测试期间获得的实验数据被存储在电子控制单元17中，使得电子控制单元可以基于与分别由第一热检测探针14、第二热检测探针15和/或第三热检测探针18随时间变化而循环检测的温度相关的数据计算在所述检测区域14a、15a、18a中所达到的交联度。

特别地，通过采用由探针14、15、18驱动的每个读取循环计算的等效时间值，电子控制单元17能够计算由每个探针本身监测的弹性体组合物在每个时刻所达到的交联度。

在读取热检测探针14、15、18的每个循环处，电子控制单元17比较针对每个探针本身计算的交联度与相应的参考值，以便当由探针14、15和18中的至少一个检测到的交联度的值达到上述参考值时驱动供热的中断，优选地与模具3的打开同时地中断供热。

对于第一热检测探针14和对于第二热检测探针15，参考值可以大致介于约25％到约35％之间。对于在靠近胎面带9的外表面的区域中操作的第三热检测探针18，交联度的参考值可以高于约90％，优选地介于约95％到约100％之间。

优选地，电子控制单元17计算和检测在第一检测区域14a和第二检测区域15a中所达到的交联度的平均值。该平均值可以便利地用作用于为了中断供热目的而确立等效时间和由此在轮胎2中所达到的交联度的参考。该系统因此可以有效地补偿第一热检测探针14和第二热检测探针15的读数的可能不均匀性，例如由于轮胎2内的热量分布不均匀、由于相同探针的不同校准、或由于所述探针之一失效。

电子控制单元17可以被编程为和/或配置成用于如果从第一热检测探针14和第二热检测探针15中的一个获得的数据结果是与预期值差异过大，则以类似于同一申请人名下的文献US-8,163,210(其内容被认为在本文中完全汇报)中描述的类似方式忽略所获得的数据。

电子控制单元17可以便利地被编程为和/或配置成构造用于在验证以下条件时驱动供热的中断：

(i)由第三热检测探针18检测到的交联度的值达到第一参考值；

(ii)由第一热检测探针14和第二热检测探针15中的至少一个检测到的交联度或由其检测到的平均值已经超过了第二参考值。

因此可以在轮胎2的特定区域中(例如在靠近胎面带9的外表面的第三检测区域18a中)获得对于轮胎2的期望性能特性目的而言的优选交联度。同时，在第一检测区域14a和第二检测区域15a中和/或在位于例如热量更难以到达的轮胎2的内部部分的其他可能的检测区域中驱动的控制防止在所述部分中的交联度达到如下的值之前中断供热，所述值即使低于胎面带9的外表面所要求的最佳交联度，也适合于保持轮胎2在运行条件下的结构完整性。

例如由于模具3内储存的热量，轮胎2中的交联过程可以从中断供热直至将该轮胎从模具3取出持续一定时间段。为此目的，可以提供，由热检测探针14、15、18对温度的循环检测、由电子控制单元17对等效时间的循环检测以及由电子控制单元对由此的交联度的循环检测一直持续到模具3打开和随后取出轮胎2。打开模具3时所达到的交联度可以便利地与相应的参考值进行比较，以便对得到的轮胎2进行分类。

第一热检测探针14和/或第二热检测探针15的定位可以与上述不同，这取决于正在处理的轮胎2的类型和/或使用目的。举例来说，前述示例特别适合于用于运动用途的高性能轮胎，在这种高兴能轮胎中，胎面带9提供的附着力在轮胎2的质量评估范围内具有特别重要的作用。

在其他情形中，可能期望对胎圈7处的交联度进行控制，或者，例如在泄气保用轮胎中对轮胎2的侧壁8处的交联度进行控制。在这种情况下，第一热检测探针14和/或第二热检测探针15可以定位成在适合于抵靠胎圈7或抵靠侧壁8操作的区域处突出到模腔3a中，在该区域，将限定第一热检测区域14a和/或第二热检测区域15a。

如附图中举例说明的那样，胎圈7附近或轮胎2的任何其他期望的另一检测区域19a附近的交联度也可以通过至少一个另外的热检测探针19来监测，该另外的热检测探针服务于电子控制单元17。电子控制单元17可以配置成当由另外的探针19检测到的交联度已经达到低于所述第一参考值的另一参考值时防止供热中断。所述另一参考值可以等于或不同于第二参考值。

提供硫化处理在预定的标称硫化时间内完成，其中最佳值可能取决于许多不同的因素，例如用于制造轮胎中所采用的弹性体组合物的类型和加热流体的操作温度。适用于特定生产的标称硫化时间可以每次根据实验数据计算，在汽车轮胎的生产中标称硫化时间可以典型地介于15分钟到45分钟之间，例如等于18分钟。

由电子控制单元17基于从来自热检测探针14、15、18和/或19的数据开始计算的等效时间数据执行的管理仍然可以以在实际硫化时间结束时打开模具3来强制中断供热和结束硫化循环，这可能发生在标称硫化时间之前或之后的某个时间。

因此，便利地提供对实际硫化时间执行控制以及提供旨在限制其与标称硫化时间的可能偏差的干预措施的应用。

为此目的，优选地提供，在电子控制单元17的命令下，在加热流体的进给装置11的启动和停用之间运行的实际硫化时间每次都经由与同一电子控制单元17相关联的计时器或其他计时装置20检测。在每个硫化循环结束时检测到的实际时间被存储并通过与电子控制单元17相关联的比较器21与标称硫化时间进行比较。比较器21可能是以集成在电子控制单元17中的模块的形状制成，该比较器使得每当在每个硫化循环结束时检测到的标称硫化时间和实际硫化时间之间的差超过预定关注阈值时能够发出警告信号，所述预定关注阈值存储在例如电子控制单元17中。在优选实施例中，固定至少一个较低关注阈值和较高关注阈值，它们分别对应低于和高于标称硫化时间的实际硫化时间。

在一个实施例中，较低关注阈值对应于比标称硫化时间低大于约20s的量的实际硫化时间，所述量优选地介于约20s到约60s之间，例如大于约30s。较高关注阈值则可以对应于比标称硫化时间高优选不大于约120s、更优选地介于约60s到约120s之间、例如大于约90s的量的实际硫化时间。

每当由比较器21检测到的差高于预定关注阈值时，与电子控制单元17相关联的计数器22就记录警告信号并将其添加到可能的先前记录的警告信号中。优选地，仅在类似的警告信号之间执行求和，即与超过(相应低于或高于)相同关注阈值有关的并且在彼此紧接着连续的硫化循环中发出的所有警告信号。换言之，如果在发出警告信号之后的硫化循环得出的实际硫化时间介于较高关注阈值和较低关注阈值之间或者以与先前超过关注阈值相反的方式超过关注阈值，则优选地重置计数器。

在重复预定数量的所记录的警告信号时，例如等于5，大致在1到10之间变化，电子控制单元17干预温度控制装置12以便适当地修改加热流体的操作温度。例如，如果在预定数量的之前的相应连续的硫化循环中超过了较低关注阈值，则加热流体的操作温度(例如预设为180℃)优选地降低大致介于约0.5℃到约2℃之间的量。另一方面，如果在之前的硫化循环中重复地超过较高关注阈值，则加热流体的操作温度升高大致介于约0.5℃到约2℃之间的量。

操作温度的修改允许使实际硫化时间接近标称硫化时间值，以便降低所获得的轮胎2的不希望的质量劣化的风险，这种质量劣化是由于因工艺参数的不可预测的波动引起的实际硫化时间的不可预测的进一步波动的缘故。

在电子控制单元17中，可以存储最大硫化时间，该最大硫化时间高于标称硫化时间并且高于较高关注阈值。如果通过从热检测探针14、15、18和/或19获得的数据检测到的交联度在最大硫化时间到期时未达到所期望的参考值，则可以以打开模具的方式一起驱动供热的中断和硫化循环的中断。在这种情况下，所达到的交联度也可以与相应的参考值进行比较，以便对硫化轮胎进行质量分类。

可以提供，硫化设备1包括由相同的进给装置11服务的两个或更多个模具3。在这种情况下，同时将两个或更多个生轮胎2封闭在模具3中并且同时将加热流体引入模具中。将根据上述交联度监测对每个轮胎2同时执行交联度监测，但优选的是通过考虑每个轮胎本身所达到的交联度的值的平均值。在这种情况下，电子控制单元17将便利地配置成用于当在单个轮胎2中分别所达到的交联度之间计算的平均值达到参考值时同时中断两个硫化模具3中的热量供应。

因此，与仅在轮胎2中的至少一个轮胎中获得参考交联度时中断硫化循环将能够获得的质量相比，可以获得更高质量的生产轮胎。实际上可能会发生的是，在轮胎2中的一个轮胎中获得参考交联度时，在另一个轮胎中所达到的交联度低于或高于可接受极限。通过考虑交联度的平均值，存在更大的获得具有高质量特性的轮胎的可能性。

Claims (22)

1.一种用于轮胎的硫化的工艺，包括以下步骤：

将生轮胎(2)封闭在硫化模具(3)中；

将处于预定操作温度的加热流体引入所述硫化模具(3)中，以便向所述生轮胎(2)供热；

在供热期间，使得能够监测位于所述生轮胎(2)内部的至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中所达到的交联度的值；

当所述检测区域(14a，15a，18a，19a)中的交联度达到预定参考值时，中断供热；

检测并存储在供热开始和中断之间运行的实际硫化时间；

比较所述实际硫化时间与预设的标称硫化时间，以检测两者之间的差；

当所述实际硫化时间与所述标称硫化时间之间的差超过至少一个预定关注阈值时，记录警告信号；

在所记录的警告信号重复预定数量时，修改所述加热流体的所述操作温度，以便修改随后的硫化循环中的实际硫化时间。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，当所述生轮胎(2)被封闭在所述硫化模具(3)中时开始供热。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述警告信号均在相应硫化循环结束时被记录。

4.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，每个硫化循环在所述生轮胎(2)被封闭在所述硫化模具(3)中时开始并且在供热中断时结束。

5.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述至少一个关注阈值包括与比所述标称硫化时间低第一量的实际硫化时间相对应的较低关注阈值，其中所述第一量大于20秒。

6.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述至少一个关注阈值包括与比所述标称硫化时间高第二量的实际硫化时间相对应的较高关注阈值，其中所述第二量为至少60秒。

7.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，修改所述操作温度包括当所述实际硫化时间超过所述至少一个关注阈值时升高所述操作温度。

8.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，修改所述操作温度包括当所述实际硫化时间低于所述至少一个关注阈值时降低所述操作温度。

9.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，修改所述操作温度包括将所述操作温度升高或降低第三量，其中所述第三量介于0.5℃到2℃之间。

10.根据权利要求1或2所述的工艺，还包括在经过了预定最高硫化时间之后，在所述至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中的交联度达到所述预定参考值之前中断供热。

11.根据权利要求1或2所述的工艺，还包括：

在供热中断之后打开所述硫化模具(3)；

检测打开所述硫化模具(3)时所达到的交联度；

将打开所述硫化模具(3)时所达到的交联度与所述预定参考值进行比较；

基于打开所述硫化模具(3)时所达到的交联度与所述预定参考值之间的可检测差，对所硫化的生轮胎(2)进行评分。

12.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在第一检测区域(14a)中和在第二检测区域(15a)中同时进行监测，并且当在所述第一检测区域(14a)中和在所述第二检测区域(15a)中所达到的交联度的平均值达到所述预定参考值时中断供热。

13.根据权利要求1或2所述的工艺，其中：

将至少两个生轮胎(2)同时封闭在各自的硫化模具(3)中，

将所述加热流体同时引入所述硫化模具(3)中的每个，并且

当每个生轮胎(2)的所述至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中所达到的交联度的平均值达到所述预定参考值时，同时中断两个硫化模具(3)中的供热。

14.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，如果随后的警告信号在随后的硫化循环中连续并且与超过相同的关注阈值有关，则记录该随后的警告信号。

15.根据权利要求14所述的工艺，其中，如果所述随后的警告信号没有跟随所述警告信号，则取消记录。

16.一种用于轮胎的硫化设备，包括：

至少一个硫化模具(3)，所述硫化模具具有用于生轮胎(2)的模腔(3a)；

进给装置(11)，用于将加热流体进给到所述硫化模具(3)中，所述进给装置能够选择性启动以提供向所述生轮胎(2)供应的热量；

监测装置，用于监测在位于所述生轮胎(2)内部的至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中所达到的交联度；

电子控制单元(17)，所述电子控制单元与所述监测装置协作，用于当所述至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中的交联度达到预定参考值时中断供热；

计时装置(20)，用于检测和存储在用于进给所述加热流体的所述进给装置(11)的启动与停用之间运行的实际硫化时间；

比较器(21)，用于将所述实际硫化时间与预设的标称硫化时间进行比较，并在所述实际硫化时间与所述标称硫化时间之间的差超过至少一个预定关注阈值时发出警告信号；

计数器(22)，用于记录所述比较器(21)发出的所述警告信号；

温度控制装置(12)，所述温度控制装置能够由所述计数器(22)启动，用于在所述电子控制单元(17)中已经记录了预定数量的警告信号时修改所述加热流体的操作温度。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述监测装置包括：

在第一检测区域(14a)中操作的第一热检测探针(14)；

在第二检测区域(15a)中操作的第二热检测探针(15)；

所述电子控制单元(17)，所述电子控制单元可操作地连接至所述第一热检测探针(14)和所述第二热检测探针(15)，用于以预定时间间隔循环检测所述第一检测区域(14a)和所述第二检测区域(15a)中的温度，并且计算所述第一检测区域(14a)和所述第二检测区域(15a)中分别达到的交联度的平均值。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述第一热检测探针(14)和所述第二热检测探针(15)从所述硫化模具(3)的内表面相同地突出，以便在相应的所述第一检测区域(14a)和所述第二检测区域(15a)中在所述生轮胎(2)中的相同深度处操作。

19.根据权利要求17或18所述的设备，其中，所述监测装置还包括完全位于所述硫化模具(3)的壁内的至少一第三热检测探针(18)，所述第三热检测探针位于与所述硫化模具(3)的内表面相距小于5mm的距离处。

20.根据权利要求16至18中的任一项所述的设备，包括至少两个硫化模具(3)，所述硫化模具具有由所述进给装置(11)服务的相应模腔(3a)，

其中，所述电子控制单元(17)与所述监测装置协作，用于在每个生轮胎(2)的所述至少一个检测区域(14a，15a，18a，19a)中所达到的交联度的平均值达到所述预定参考值时同时中断两个硫化模具(3)中的供热。

21.根据权利要求16至18中的任一项所述的设备，其中，如果随后的警告信号在随后的硫化循环中连续并且与超过相同的关注阈值有关，则由所述计数器(22)记录该随后的警告信号。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，如果所述随后的警告信号没有跟随所述警告信号，则重置所述计数器(22)。

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