CN114929462B - 用于硫化胎坯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有以下步骤的方法：a)将待硫化的生胎(20)放置在硫化模具中；b)评估来自设置在内部加热器的空腔中的温度传感器的温度进展，其中，能量输入经由空闲时间的持续时间和经由启动温度二者来调整；c)当该空闲时间与定义的阈值不同时，计算该内部加热器的蒸汽阶段(24)的持续时间的调整；d)将蒸汽引入硫化压机的内部加热器并执行该蒸汽阶段(24，25)达到计算出的持续时间，其中，蒸汽阶段(24，25)的持续时间的调整旨在确保用于生胎(20)的硫化的最佳热能输入；e)用内部加热器中的温度传感器(16)测量实际温度进展；f)将实际温度进展(27)与特定车辆轮胎类型的目标温度进展(26)进行比较；g)调整内部加热器的灵活加热阶段(28)的持续时间，其中，加热阶段(28，29)的持续时间的调整旨在确保用于生胎(20)的硫化的最佳热能输入；h)完成轮胎硫化。

Description

用于硫化胎坯的方法

技术领域

本发明涉及一种硫化生胎的方法。

背景技术

充气车辆轮胎在具有硫化模具的加热压机中以已知方式硫化，在该硫化模具中，生胎在热和压力的作用下在相应配置的模具组成部分(胎壁壳体、节段环)中硫化。这里设想的是以下两者：经由热板中的空腔从外部供应热，称为外部加热；以及从内部供应热，称为内部加热。为此，引入到轮胎内部的柔性加热波纹管(Heizbalg)填充有加热介质，并且因此在生胎内部供应硫化能量。对于内部加热，通常使用蒸汽和惰性气体(例如氮气)，在蒸汽加热操作开始时使加热波纹管与饱和蒸汽接触一定时段。这为系统提供了所需的硫化热。随后，加热波纹管中的内部压力通过惰性气体来确保，不以热的形式向系统供应更多能量。随后，蒸汽在加热波纹管内发生自然冷凝，形成不受控制的温度进展。在惰性气体阶段期间无法供应热能。特别是当系统中存在泄漏时，可能会发生不希望的高能量损失。

进一步的问题是，内部加热器的部件会在硫化压机的长时间的空闲时间过程中冷却。

这种情况可能具有这样的效果，即在长时间的空闲时间之后的第一个加热循环中，更显著冷却的部件比其他情况需要更多的能量以返回到目标温度。于是，该能量不再可用于生胎的硫化。

用于硫化过程的能量输入过低可能导致例如特定轮胎性能的劣化。

发明内容

本发明的目的是在这方面改进内部加热方法。

该目的通过根据权利要求1所述的方法实现，该方法具有以下步骤：

a)将待硫化的生胎放置在硫化模具中，

b)在硫化之前和硫化期间评估来自设置在内部加热器的空腔中的温度传感器的温度进展，

其中，该温度进展可以用于确定硫化压机的空闲时间，

c)当空闲时间与定义的阈值不同时，计算该内部加热器的蒸汽阶段的持续时间的调整，

d)将蒸汽引入硫化压机的内部加热器中并执行蒸汽阶段达到计算出的持续时间，其中，该蒸汽阶段的持续时间的调整旨在确保用于该生胎的硫化的最佳热能输入，

e)用该内部加热器中的温度传感器测量实际温度进展，

f)将该实际温度进展与特定车辆轮胎类型的目标温度进展进行比较，

g)调整该内部加热器的灵活加热阶段的持续时间，

其中，该加热阶段的持续时间的调整旨在确保用于该生胎的硫化的最佳热能输入，

h)完成轮胎硫化。

本发明的一个特别优点被认为是新方法显著改善了经由内部加热器的热能输入。在硫化过程开始之前，内部加热器的温度传感器测量相应的实际温度。

该温度可以用于确定硫化压机是否刚刚经历长时间的空闲时间。例如，硫化压机可能在周末之后重新投入运行。

在这种情况下，硫化压机将被预热，但仍将在较凉的内部波纹管温度下启动。如果要在第一个加热循环的这些条件下设置正常加热时间，如通常为车辆轮胎类型设想的那样，则车辆轮胎的热能输入将过低。

其原因之一是，例如，加热波纹管的中间机构和加热波纹管本身首先必须恢复到正常的生产温度。通过该新颖方法，考虑到了硫化压机的相应的空闲时间和/或启动温度，然后相应地调整蒸汽阶段的持续时间。蒸汽阶段的持续时间延长到车辆轮胎以最佳热能输入而被硫化的这样一种程度。

在本发明的有利发展中，差异的阈值为约30分钟。

通常，硫化压机在已硫化好的车辆轮胎被移除后，会再次被新的生胎占据。正常生产过程中的空闲时间通常在30分钟以下。

在本发明的进一步有利的发展中，在空闲时间大于30分钟且小于60分钟的情况下，蒸汽阶段被延长约10％。

蒸汽阶段的持续时间的延长经由内部加热器实现了最佳热能输入。

在本发明的进一步有利的发展中，在空闲时间大于60分钟且小于90分钟的情况下，蒸汽阶段被延长约20％。

在本发明的进一步有利的发展中，在空闲时间大于90分钟且小于120分钟的情况下，蒸汽阶段被延长约30％。

在本发明的进一步有利的发展中，在空闲时间大于120分钟的情况下，蒸汽阶段被延长约40％，在这种情况下，蒸汽阶段在随后的生胎的随后加热循环中被同样地延长。

在硫化压机的空闲时间如此长的情况下，内部加热器的所有部件都已显著冷却。在这种情况下，调整随后的加热循环的蒸汽阶段同样是有利的。

在本发明的进一步有利的发展中，蒸汽阶段的持续时间在随后的第一个加热循环中延长约10％，其中，该蒸汽阶段的持续时间在随后的第二个加热循环中被延长约5％。

在本发明的进一步有利的发展中，蒸汽阶段在少于30分钟的空闲时间的情况下被调整到前一个加热循环的实际温度进展与目标温度进展之间的差异。

在加热循环期间，连续测量内部加热器的温度。如果实际温度进展与目标温度进展显著不同，则随后存在用于随后的加热循环的蒸汽阶段的持续时间的调整。

这显著优化了用于生胎的硫化的热能输入。

在本发明的进一步有利的发展中，在加热阶段期间，实际温度与目标温度之间的温度差异相加并且被取平均，其中，随后使用数学算法来计算加热时间调整。

该方法可以用于以简单的方式确定温度差异，并计算实现车辆轮胎的最佳硫化仍需要的热能输入。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的进一步的特征、优点和细节，这些附图以示意形式展示工作示例。这些附图示出：

图1是通过处于关闭状态的轮胎硫化模具的截面图，其中插入了胎坯或生胎，并且

图2是示出胎坯的硫化过程期间加热波纹管内的温度进展的图。

附图标记清单

1 下部热板

3 下部胎壁壳体

4 上部热板

6 上部胎壁壳体

7 节段环

8 花纹嵌件

9 关闭环

10 加热室

11 加热波纹管

12a 供给

12b 供给

14a 阀

14b 阀

15 回流管线

15a 阀

16 内部加热器中的温度传感器

20 生胎

21 温度T，以℃为单位

22 持续时间，以分钟为单位

23 蒸汽阶段期间的温度

24 正常加热循环中的蒸汽阶段，例如5分钟

25 蒸汽阶段被延长10％，例如30秒

26 目标温度进展

27 实际温度进展

28 正常加热循环中的加热阶段，例如40分钟

29 延长的加热阶段

具体实施方式

图1示出了用于充气车辆轮胎20的常规硫化模具的基本组成部分。硫化模具在硫化压机或加热压机内。就基本构造而言，加热压机包括压机的上部部分和压机的下部部分，该上部部分和该下部部分设置有用于定位待硫化的轮胎、用于致动(打开和关闭)硫化模具、用于引入加热介质、以及用于移除已硫化好的轮胎所需的机构。

图1所示的硫化模具是多部分容器模具，该多部分容器模具具有下部热板1、下部胎壁壳体3、上部热板4和上部胎壁壳体6。硫化压机的通常在竖直方向(箭头P₁)上被移动以进行打开和关闭的组成部分是热板4，上部胎壁壳体6设置在该热板上。硫化模具还具有节段环7，该节段环形成多个形状节段，当硫化模具被打开时，这些形状节段在图1中的箭头P₂的方向上径向移开，并因此释放已硫化好的轮胎20。节段环7在内侧设置有花纹嵌件8，该花纹嵌件使轮胎20的带花纹的胎面成形。是胎圈环(未示出)固定到胎壁壳体3和6，这些胎圈环使轮胎20的胎圈区域成形。关闭环9设置在上部热板4上，该关闭环的斜切内部面与节段环7的节段的相对斜切外部面相互作用，其方式为，在硫化模具关闭时，节段在径向方向上一起移动以形成关闭的节段环7。下部热板1、上部热板4和关闭环9包含加热室10，加热介质被引入这些加热室中以用于硫化轮胎。

图1还示出了常规的加热波纹管11，该加热波纹管以已知的方式设置并充满饱和蒸汽，以便从内部使胎坯在模具内居中，从而使加热波纹管11成为符合轮胎的环形形状。在加热压机已经完全关闭之后，生胎从外部经由引入加热室10的加热介质(通常是热蒸汽)并且从内部通过内部加热器经由加热波纹管11而被加热。

经由加热波纹管11用于内部加热的加热介质是蒸汽和惰性气体(例如氮气)的组合。在蒸汽/惰性气体加热的情况下，加热波纹管11首先被充入蒸汽一定时间。这是蒸汽阶段。这为加热波纹管11和生胎20提供了所需的过程热。随后，通过供应惰性气体来升高加热波纹管11内的压力。此后，随着惰性气体供应的开始，不再以热的形式供应更多的能量。在加热波纹管内发生蒸汽的自然冷凝，并且形成自由的、不受控制的温度进展。

如图1所示，加热波纹管11内有温度传感器16，该温度传感器在整个硫化过程中测量加热波纹管内的温度，并连续地将对应的信号作为实际值传递给电子设备(未示出)。传感器16例如设置在加热波纹管11的中间机构(未示出)中。图1还以示意的形式示出了具有阀14a、14b的用于蒸汽的供给12a和用于惰性气体的供给12b，经由这些阀来控制蒸汽和惰性气体的流量。加热波纹管内的压力可以经由回流管线15中的受控阀15a而降低。

图2在图中示出了在硫化期间在加热波纹管11中测量的温度进展。在X轴22上绘制的是硫化时间，以分钟为单位；Y轴21上示出的是实际温度，以℃为单位。

用于车辆轮胎的硫化的加热循环首先从蒸汽阶段开始。在蒸汽阶段期间，热蒸汽被引入加热波纹管，并建立恒定的温度，如直线23所示。例如，恒定温度可以是205摄氏度。

在正常的生产过程中，当热压机处于生产温度时，蒸汽阶段的持续时间为例如五分钟。随后，阀将关闭以便供应蒸汽。

然而，在该加热循环中，内部加热器中的温度传感器发现硫化压机已在长时间的时间段未被加热。

温度传感器确定空闲时间在30分钟至60分钟之间。由于内部加热器的冷却，蒸汽阶段的持续时间相应延长。

在这种情况下，该持续时间与蒸汽阶段的正常持续时间相比延长了10％。

图中时段的延长由与约30秒的时间相对应的持续时间25指示。

在蒸汽阶段已经延长之后，用于供应饱和蒸汽的阀再次关闭。随后，内部加热器的温度连续下降。

温度进展27示出了用内部加热器的温度传感器测量的实际温度进展。该实际温度进展被连续地与目标温度进展26进行比较。

目标温度进展26示出了存在用于待硫化的生胎的最佳热能输入的温度进展。该图示出了实际温度进展与目标温度进展不同。实际温度进展示出了内部加热器的不同的温度下降。

加热阶段的持续时间28指示通常设想的用于生胎硫化的时间。例如，它可能在40分钟至60分钟之间。如果在该正常加热时间之后停止加热循环，则车辆轮胎的热能输入将过低。

加热阶段的持续时间延长了持续时间29，以实现车辆轮胎的最佳热输入。

根据测得的实际温度进展与目标温度进展的差异程度，使用数学算法来计算加热时间阶段的延长。

实际温度进展与目标温度进展之间的差异同样具有这样的效果，即蒸汽阶段的持续时间可以在下一个加热循环中调整。

该方法可以确保经硫化的生胎始终具有均一的高品质。

Claims (9)

1.一种硫化生胎(20)的方法，该方法具有以下步骤：

a)将待硫化的生胎(20)放置在硫化模具中，

b)评估来自设置在内部加热器的空腔中的温度传感器(16)的温度进展，其中，该温度进展能够用于确定硫化压机的空闲时间，

c)当该空闲时间大于定义的阈值时，计算该内部加热器的蒸汽阶段(24)的持续时间的调整，将蒸汽阶段的持续时间延长到车辆轮胎以最佳热能输入而被硫化的程度，

d)将蒸汽引入该硫化压机的该内部加热器并执行该蒸汽阶段(24，25)达到计算出的持续时间，

其中，该蒸汽阶段(24，25)的持续时间的调整旨在确保用于该生胎(20)的硫化的最佳热能输入，

e)用该内部加热器中的该温度传感器(16)测量实际温度进展(27)，

f)将该实际温度进展(27)与特定车辆轮胎类型的目标温度进展(26)进行比较，

g)调整该内部加热器的灵活加热阶段(28)的持续时间，

其中，该灵活加热阶段(28)的持续时间的调整旨在确保用于该生胎(20)的硫化的最佳热能输入，

h)完成轮胎硫化。

2.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

差异的阈值为30分钟。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在空闲时间大于30分钟且小于60分钟的情况下，该蒸汽阶段(24)被延长10％。

4.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在空闲时间大于60分钟且小于90分钟的情况下，该蒸汽阶段(24)被延长20％。

5.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在空闲时间大于90分钟且小于120分钟的情况下，该蒸汽阶段(24)被延长30％。

6.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在空闲时间大于120分钟的情况下，该蒸汽阶段(24)被延长40％，

其中，在随后的生胎的随后的加热循环中同样存在蒸汽阶段的延长。

7.如权利要求6所述的方法，

其特征在于，

该蒸汽阶段的持续时间在随后的第一个加热循环中被延长10％，

其中，该蒸汽阶段的持续时间在随后的第二个加热循环中被延长5％。

8.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在空闲时间少于30分钟的情况下，该蒸汽阶段(24)与前一个加热循环的实际温度进展(27)与目标温度进展(26)之间的差异相匹配。

9.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，

将该加热阶段期间的实际温度与目标温度之间的温度差异相加并且求平均，其中，随后使用数学算法来计算该灵活加热阶段的持续时间的调整(29)。