CN116348278A - 热压机及在热压机中真空硫化车辆轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在真空情况下硫化车辆轮胎的热压机(1)，‑热压机具有热压机上部(3)和热压机下部(6)，其中在热压机上部(3)上布置有具有分段式的硫化模具的模制部件(14，16，17，18，21)的容器(2)以及环绕该容器的、柱状的罩上部(4)；‑其中罩上部(4)和热压机上部(3)能够沿轴向方向(P1)彼此无关地且相对于彼此移动；‑其中柱状的罩上部(4)所具有的长度(23)足以使在热压机上部(3)打开的状态下利用热压机下部(6)和热压机上部(4)形成闭合的罩内部空间(12)；‑其中在罩上部(4)直接邻接热压机上部(3)并且在罩内部空间(12)闭合的情况下邻接热压机下部(6)的平面上分别布置有至少一个真空密封的密封件(5)，以便将闭合的罩内部空间(12)设计成能够以真空密封的方式被密封；‑其中在第一行程(H₁)中，罩上部(4)能够与热压机上部(3)无关地沿轴向方向P1移动；‑其中在第二行程(H2)中，热压机上部(3)能够与罩上部(4)无关地沿轴向方向P1移动成使得硫化模具能够在罩的内部空间(12)中的真空条件下被完全闭合。

Description

热压机及在热压机中真空硫化车辆轮胎的方法

技术领域

本发明涉及一种用于硫化车辆轮胎的热压机，该热压机具有热压机上部和热压机下部，其中在热压机上部处布置有具有硫化模具的模制部件的容器和环绕该容器的、柱状的罩上部，并且其中热压机上部和热压机下部与容器处于连接，其方式为使得在热压机上部下行过沿轴向方向进行的行程时，硫化模具的模制部件能够在径向方向上被闭合。本发明还涉及一种用于在上述热压机中硫化生胎的方法。

背景技术

上述热压机是用于在大气条件下硫化车辆轮胎的标准热压机。

热压机包括所谓的容器，该容器包括实际上分段的硫化模具，该硫化模具具有为轮胎赋形的模制区段、和侧壁壳体以及凸缘环。此外，还布置有用于调节赋形部件的温度的加热室。在硫化过程中，容器被闭合的罩包围，该罩在现有技术中主要用于在硫化过程中隔绝温度。

为了尽可能避免轮胎表面上的缺陷，必须去除生胎表面与硫化模具的模制部件的赋形表面之间的空气。为此，通常已知的是，需在模制部件中设置1000至5000个排气阀。藉由这些排气阀将来自模具空腔的空气经过排气通道径向向外和轴向向外地排出。然而，必须给新的硫化模具的模制部件配备这些阀。此外，由于待硫化的轮胎的橡胶渗入，这些阀容易变脏，因此必须高耗费地更换或清洁这些阀。

发明内容

本发明所基于的目的在于，提供一种用于硫化车辆轮胎的热压机，利用该热压机能够在省去硫化模具中的排气阀的情况下可靠地硫化车辆轮胎。本发明的目的还在于提供一种用于利用上述热压机在时间上高效地硫化车辆轮胎的方法。

在热压机方面，该目的通过如下方式来实现，即：

-罩上部和热压机上部能够沿轴向方向彼此无关地且相对于彼此移动；

-柱状的罩上部所具有的长度足以使在热压机上部打开的状态下利用热压机下部和热压机上部形成闭合的罩内部空间；

-在罩上部直接邻接热压机上部并且在罩内部空间闭合的情况下邻接热压机下部的平面上分别布置有至少一个真空密封的密封件，以便将闭合的罩内部空间设计成能够以真空密封的方式被密封，其中密封件优选布置在热压机上部处和热压机下部处；

-在第一行程中，罩上部能够与热压机上部无关地沿轴向方向移动成使得罩上部与热压机下部形成真空密封的罩内部空间，而同时硫化模具仍然是打开的以供气体通过；

-布置有泵和真空罐，借助于该泵和真空罐能够在第一行程之后在罩的内部空间中产生真空，其中真空罐和泵与罩的内部空间处于连接，并且其中真空罐与泵彼此处于连接；并且

-在第二行程中，热压机上部能够与罩上部无关地沿轴向方向移动成使得硫化模具能够在罩的内部空间中的真空条件下被完全闭合。

重要的是，在真空情况下用根据本发明的热压机对车辆轮胎进行硫化。硫化模具本身不具有用于为模具空腔排气的排气器件。通过在真空情况下进行硫化而省去了在现有技术中布置在硫化模具中的、借以将模具空腔中的空气径向向外排出的1000至5000个排气阀。因此，无需再对轮胎上的由排气器件所产生的橡胶毛边进行后处理，并且无需再对不再起作用的排气阀进行更换和清洁。这在时间有效且成本有效的。此外，通过在真空情况下进行硫化，经硫化的轮胎获得毫无缺陷且由此完美的外形。

真空(其在罩上部的第一行程之后能够在闭合的罩内部空间内获得)用于从尚未闭合的硫化模具中去除空气，尤其是去除轮胎的外表面与硫化模具的模制部件的模制面之间的空气。在热压机上部在罩内部空间中的真空条件下进行第二行程之后，硫化模具能够被完全闭合。可以高品质且无缺陷地加工待硫化的轮胎。在此，为了形成真空密封的罩内部空间，罩上部的端面可以在本发明的一个实施方式中行进到热压机下部上或者在本发明的另一个实施方式中行进过热压机下部，使得罩上部的端部包围热压机下部。

当然，罩或热压机可以具有另外的密封件来获得真空密封的罩内部空间。明确的是，不应在真空密封措施方面对容器或硫化模具本身进行任何更改。

术语“真空”是指在950mbar(绝对值)至0.1mbar(绝对值)范围内的气压。

环形密封件优选具有圆形或多边形的截面。

便利的是：布置有液压的、气动的或电动的致动器，藉由该致动器，罩上部能够沿轴向方向移动。

在本发明的特定实施方式中，在热压机下部处布置有呈圆环形式的罩下部，其中罩上部的圆环和罩下部的圆环具有相等的内直径和相等的外直径并且彼此齐平地布置在热压机中。由此获得了对罩内部空间的非常可靠的密封。

便利的是，密封件是具有圆形、多边形或扁平的截面的环形密封件。

对于实现可靠的密封性能而言便利的是：环形密封件布置在圆环形的凹槽中，其中环形密封件的直径略大于凹槽的深度。“略大于”意味着：与密封件的无压缩的几何形状相比，在密封件被安装在凹槽中并且处于密封状态时密封件被压缩最多40％。此外，凭借凹槽相对于密封件几何形状的精确设计来防止(多个)密封件受到损坏并提高耐用性。

在本发明的一个实施方式中，环形密封件由实心材料形成。该实心材料可以由用于密封件的一种或多种已知材料形成，例如FKM或FFKM。这些密封件是成本有效且易于操作的。

在本发明的另一个实施方式中，环形密封件是其直径可变的软管。优点在于，环形密封件受到较小负载并且只有在需要密封效果时才使其直径增大。

有利的是，环形密封件是充气性不同的双环形密封件。优点在于，可以以较小的泵功率来补偿可能的泄露。

便利的是：真空罐所具有的体积是闭合的罩(包括模具、容器、轮胎坯件、加热胶囊(heating bellows))的体积的大约5至10倍。由此确保了能够可靠地在罩中产生真空。此外，用于产生所需真空所需的时间显著减少。这可以在正常的装卸过程中进行。

在使用上述热压机的方法方面，本发明通过依次执行以下步骤来实现：

a)通过将待硫化的生胎放入容器中来装载被打开的热压机；

b)使罩上部沿轴向方向朝热压机下部的方向移动第一行程，直至获得由罩上部、热压机上部和热压机下部形成的闭合的罩内部空间，而同时硫化模具仍然是打开的；

c)仅在环形密封件是其直径可变的软管的情况下：对圆环形的软管密封件充气，以便以真空密封的方式密封罩内部空间；

d)接通真空罐与罩内部空间之间的连接，以便通过真空罐与罩内部空间之间的压力补偿在真空密封地闭合的罩内部空间中产生部分真空；

e)在罩内部空间中获得部分真空的情况下：断开真空罐与罩内部空间之间的连接，接通罩内部空间与泵之间的连接并且从罩内部空间中泵送出余留的空气以产生真空；

f)使热压机上部移动第二行程，在该第二行程中，使容器移动成使得硫化模具被完全闭合，并且随后断开罩内部空间与泵之间的连接；

g)硫化生胎并且接通泵与真空罐之间的连接并且在真空罐中产生真空，其中泵与罩内部空间的连接以及真空罐与罩内部空间的连接分别是断开的；

h)通过移动热压机上部的罩上部来打开热压机并且卸载硫化完成的轮胎；

以及重复步骤a)–h)以硫化各个其他轮胎。

有利的是：为了便于进行步骤h)，预先打开布置在罩中的另外的阀以破坏罩中的真空以及随后再次将其关闭。

附图说明

借助以下的示意性的两个图来描述热压机的实施例和用于在真空情况下硫化车辆充气轮胎的方法及其他优点。在附图中：

图1示出根据本发明的热压机，其中容器处于打开状态；

图2示出处于闭合状态的图1的热压机。

附图标记清单

1 热压机

2 容器

3 热压机上部

4 罩上部

5 环形密封件

6 热压机下部

7 罩上部的端面

8 中心机构

9 环形密封件

10 泵

11 真空罐

12 罩的内部空间＝罩内部空间

13 下加热板

14 下侧壁壳体

15 上加热板

16 上侧壁壳体

17 下凸缘环

18 上凸缘环

19 区段环

20 区段导靴

21 成型区段/模制区段

22 锁紧环

23 罩上部的长度

24 致动器

H₁ 第一行程

H₂ 第二行程

P1 轴向方向

P2 径向方向

具体实施方式

图1示出根据本发明的热压机1，其中容器2处于打开状态。罩上部位于其初始位置。可以将轮胎坯件引入热压机1中。

热压机1包括热压机下部6和热压机上部3，该热压机上部具有柱状的罩上部4，并且热压机具有对应的机构：其用于定位待硫化的轮胎、操纵硫化模具的组成部分、引入加热介质、以及移除硫化完成的轮胎。在热压机上部3处，在罩上部4的内部空间中布置有容器2，其方式为使得在热压机上部3沿轴向方向P1移动时，硫化模具的布置在容器中的模制部件能够沿径向方向P2移动。

布置有“中心机构”8，在该中心机构上紧固有加热胶囊(未展示)，该加热胶囊能够被结合到轮胎坯件(未展示)中。此外，在中心机构8上布置有喷嘴(未展示)，通过这些喷嘴可以将加热介质引入到加热胶囊(未展示)中。

罩上部4和热压机上部3能够沿轴向方向P1彼此无关地且相对于彼此移动。柱状的罩上部4所具有的长度23足以使在硫化模具仍被打开的情况下(即，在热压机上部3未完全移动到热压机下部6上的情况下)利用热压机下部6和热压机上部3形成闭合的罩内部空间12。

罩上部4被实施为空气密封或真空密封的并且在闭合状态下形成真空密封的罩内部空间12。为了在闭合状态下以真空密封的方式密封罩上部4的端面7，在热压机下部6的如下位置处布置有具有扁平截面的环形密封件5，即，在该位置处，在罩的闭合状态下罩上部4的端面7放置在热压机下部6上。在热压机上部3的如下位置处布置有另外的环形密封件5，即，在该位置处，罩上部4直接邻接热压机上部3。另外的环形密封件9至少将中心机构8相对于罩内部空间12以真空密封的方式进行密封。

容器2是现有技术已知的常规容器2。

容器2包含分段式的硫化模具，该硫化模具具有下加热板13、下侧壁壳体14、上加热板15、上侧壁壳体16、下凸缘环17及上凸缘环18。硫化模具的沿垂直(＝轴向)方向(箭头P1)移动以进行打开和闭合的组成部分包括：由七个至九个区段导靴20构成的区段环19、和紧固在该区段环上的成型区段/模制区段21、以及带有上凸缘环18的上侧壁壳体16。使区段导靴20径向地(沿箭头P2的方向)彼此分开以闭合及打开硫化模具。在上加热板15上布置有锁紧环22，该锁紧环具有倾斜的内表面，该内表面与区段环19的区段导靴20的倾斜的外表面共同作用，使得在闭合硫化模具时区段导靴20沿径向方向移动到一起来实现闭合的区段环19。在下加热板13、上加热板15以及锁紧环22中包含有加热室，向该加热室中引入至少一种加热介质、尤其是饱和蒸气(水蒸气)来硫化轮胎。通过这种方式，藉由区段导靴20、侧壁壳体14、16和凸缘环17、18从外部加热生胎(未展示)，因此这种加热通常被称为外加热。

以已知的方式布置有常规的加热胶囊(未展示)，并且其在压力情况下被填充以至少一种加热介质，以便从内部将生胎置于模具中心，其中使加热胶囊产生与轮胎相适配的环形形状。在藉由加热胶囊从内部加热生胎之后，将这种类型的加热称为内加热。

在第一行程H₁(在图中未展示)中，罩上部3能够借助于致动器24与热压机上部3无关地沿轴向方向P1移动成使得罩上部与热压机下部6形成真空密封的罩内部空间12，而同时硫化模具仍然是打开的以供气体通过。

然而，随着借助罩上部4所实施的第一行程H₁，还可以同时使热压机上部3移动，但硫化模具在第一行程H₁之后必须仍然保持打开状态。

布置有泵10和真空罐11，借助于泵和真空罐能够在第一行程H₁之后在罩的内部空间12中产生真空。真空罐11和泵10与罩的内部空间12处于连接，并且真空罐11和泵10彼此处于连接。凭借罩内部空间(＝罩的内部空间)12中的真空(尤其是在轮胎的成形和硫化过程中)，完全省去了布置在硫化模具的模制面上的常规排气阀。

图2示出处于闭合状态的图1的热压机1，该闭合状态是在第二行程H₂之后获得的，在第二行程中，热压机上部3能够与罩上部4无关地沿轴向方向P1移动成使得硫化模具在罩的内部空间12中的真空条件下被完全闭合。真空罐11与罩内部空间12之间的连接被断开。随后，断开罩内部空间12与泵10之间的连接。对生胎进行硫化。

在乘用机动车辆轮胎的情况下，对轮胎的硫化持续约15分钟。在此期间，接通泵10与真空罐11之间的连接以在真空罐11中产生真空，其中泵10与罩的连接以及真空罐11与罩的连接分别是断开的。在完成对轮胎的硫化之后，藉由阀(未展示)来为罩内部空间12的容积进行充气并打开热压机1，以将硫化完成的轮胎从具有硫化模具的容器2卸载。为此，使热压机上部3连同容器2及罩上部4一起向上行进，并且使成型区段21同时沿径向方向P2向外移动。释放轮胎。

Claims (11)

1.一种用于在真空情况下硫化车辆轮胎的热压机(1)，

-该热压机具有热压机上部(3)和热压机下部(6)，其中在该热压机上部(3)处布置有具有硫化模具的模制部件(14，16，17，18，21)的容器(2)和环绕该容器的、柱状的罩上部(4)，并且其中该热压机上部(3)和该热压机下部(6)与该容器(2)处于连接，其方式为使得在该热压机上部(3)下行过沿轴向方向(P1)进行的行程时，该硫化模具的模制部件(14，16，17，18，21)能够在径向方向(P2)上被闭合，

-其中该罩上部(4)和该热压机上部(3)能够沿轴向方向(P1)彼此无关地且相对于彼此移动；

-其中柱状的该罩上部(4)所具有的长度(23)足以使在热压机上部(3)打开的状态下利用该热压机下部(6)和该热压机上部(4)形成闭合的罩内部空间(12)；

-其中在该罩上部(4)直接邻接该热压机上部(3)并且在罩内部空间(12)闭合的情况下邻接该热压机下部(6)的平面上分别布置有至少一个真空密封的密封件(5)，以便将闭合的罩内部空间(12)设计成能够以真空密封的方式被密封，其中这些密封件(5)优选布置在该热压机上部处和该热压机下部处；

-其中在第一行程(H₁)中，该罩上部(4)能够与该热压机上部(3)无关地沿轴向方向P1移动成使得该罩上部与该热压机下部(6)形成真空密封的罩内部空间(12)，而同时该硫化模具仍然是打开的以供气体通过；

-其中布置有泵(10)和真空罐(11)，借助于该泵和真空罐能够在该第一行程(H₁)之后在该罩的内部空间(12)中产生真空，其中该真空罐(11)和该泵(10)与该罩(4)的内部空间(12)处于连接，并且其中该真空罐(11)与泵(10)彼此处于连接；并且

-其中在第二行程(H₂)中，该热压机上部(3)能够与该罩上部(4)无关地沿轴向方向P1移动成使得该硫化模具能够在该罩的内部空间(12)中的真空条件下被完全闭合。

2.根据权利要求1所述的热压机(1)，其特征在于，布置有液压的、气动的或电动的致动器(24)，藉由该致动器，该罩上部(4)能够与该热压机上部(3)无关地沿轴向方向(P1)移动。

3.根据权利要求1或2所述的热压机(1)，其特征在于，在该热压机下部(6)处布置有呈圆环形式的罩下部，其中该罩上部(3)的圆环和该罩下部的圆环具有相等的内直径和相等的外直径并且彼此齐平地布置在该热压机(1)中。

4.根据前述权利要求中一项或多项所述的热压机(1)，其特征在于，这些密封件是具有圆形、多边形或扁平的截面的环形密封件(5，9)。

5.根据权利要求4所述的热压机(1)，其特征在于，该环形密封件(5，9)布置在圆环形的凹槽中，其中该环形密封件(5，9)的直径略大于该凹槽的深度。

6.根据权利要求4或5所述的热压机(1)，其特征在于，该环形密封件(5，9)由实心材料形成。

7.根据权利要求4或5所述的热压机(1)，其特征在于，该环形密封件(5，9)是其直径可变的软管。

8.根据权利要求4至7中的一项或多项所述的热压机(1)，其特征在于，该环形密封件(5，9)是充气性不同的双环形密封件。

9.根据前述权利要求中一项或多项所述的热压机(1)，其特征在于，该真空罐(11)所具有的体积是(多个)闭合的罩(4)的体积的大约5至10倍。

10.一种方法，该方法用于在真空情况下在根据权利要求1至9中的一项或多项所述的热压机(1)中硫化车辆充气轮胎，其特征在于，依次执行以下步骤：

a)通过将待硫化的生胎放入该容器(2)中来装载被打开的热压机(1)；

b)使该罩上部(4)沿轴向方向(P1)朝热压机下部(6)的方向移动第一行程(H₁)，直至获得由罩上部(4)、热压机上部(3)和热压机下部(6)形成的闭合的罩内部空间(12)，而同时该硫化模具仍然是打开的；

c)仅在该环形密封件(5，9)是其直径可变的软管的情况下：对这些圆环形的软管密封件充气，以便以真空密封的方式密封该罩内部空间(12)；

d)接通真空罐(11)与罩内部空间(12)之间的连接，以便通过真空罐(11)与罩内部空间(12)之间的压力补偿在真空密封地闭合的罩内部空间(12)中产生部分真空；

e)在该罩内部空间(12)中获得部分真空的情况下：断开真空罐(11)与罩内部空间(12)之间的连接，接通罩内部空间(12)与泵(10)之间的连接并且从该罩内部空间(12)中泵送出余留的空气以产生真空；

f)使该热压机上部(3)移动第二行程(H₂)，在该第二行程中，使该容器(2)移动成使得该硫化模具被完全闭合，并且随后断开该罩内部空间(12)与该泵(10)之间的连接；

g)硫化该生胎并且接通泵(10)与真空罐(11)之间的连接并且在该真空罐(11)中产生真空，其中该泵(10)与该罩内部空间(12)的连接以及该真空罐(11)与该罩内部空间(12)的连接分别是断开的；

h)通过移动该热压机上部(3)的罩上部(4)来打开该热压机(1)并且卸载硫化完成的轮胎；

以及重复步骤a)–h)以硫化各个其他轮胎。

11.根据权利要求10所述的用于硫化车辆充气轮胎的方法，其特征在于，为了便于进行步骤h)，预先打开布置在该罩(4)中的另外的阀以破坏真空以及随后再次将其关闭。

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