CN1244453A - 车辆轮胎模具和可安放这一模具的加压硫化机 - Google Patents

Abstract

待模制轮胎包括一胎面、两侧壁和两胎圈,两胎圈的直径不同,该模具包括两分别模制两侧壁外表面和从两胎圈外部到一径向内边界部分的模壳;还包括一连续反模制环,用来模制较小直径胎圈从径向内边界到一轴向内边界;还包括一分裂反模制环,用来模制较大直径胎圈从径向内边界到一轴向内边界,所述分裂环包括在模制位置上邻接的多个可退回段。该模具还包括一柔性薄膜,用来模制轮胎内腔在两轴向内边界之间部分的轮胎内表面。

Description

车辆轮胎模具和可安放这一模具的加压硫化机

本发明涉及轮胎的模制，特别涉及模制这样一种轮胎，该轮胎包括形状特殊的两胎圈，需要根切模制胎圈的轴向和径向内区中的一部分。这里提到的区域根切与轮胎和模制部件之间的相对运动有关，该模制部件通常用来模制一轮胎的侧壁和胎圈轴向外表面。

在现有技术中，已知有对轮胎胎圈上的一部分进行根切模制的装置。例如，美国专利5,129,802提出使用两个反模制环模制胎圈的轴向和径向内部，所述两环是连续的。在这种情况下，必须把两反模制环引入轮胎内部。为此，必须通过使两胎圈的至少之一成为椭圆形而使轮胎毛坯变形，以便所述胎圈可越过该反模制环。在所谓的无薄膜加压硫化机中也对模制胎圈的轴向和径向内部的环进行了描述。例如，美国专利4,236,883公开了这类环，在该例中该环为在模制位置上沿圆周邻接的若干段。该专利描述了一种整体占据该加压硫化机内部空间的机构，从而可把所需运动传给该若干环段，以便所述环段依次作关闭或打开运动。＂依次运动＂的意思是，在模具打开时，各段并不是一下子同时到达其模制位置。第一组到达其最终模制位置，然后第二组各环段插入在第一组各环段之间，从而形成一连续的环。

本发明的目的是提供一种在一轮胎的胎圈上模制上述意义下的根切区的装置，但不提高每种轮胎的模具成本。

本发明起因于下述认识，如两轮胎胎圈的直径有足够大的不同，就可在一边使用一连续反模制环即一整体环。较大直径的胎圈无需变形就可越过较小直径的胎圈的反模制环。这可提高模制质量，降低模制成本。事实上使轮胎毛坯变形很难，且会损害轮胎质量。本发明在毛坯阶段避免或至少大大减小对椭圆形变形的需要。因为在该阶段，生橡胶的机械强度尚不足以承受椭圆形变形和操作，以便越过其外径比待硫化胎圈的内径大的连续刚性环。

对于另一个胎圈来说，可使用一分裂成若干段的反模制环。本发明还提出组合使用两反模制环，其中之一是连续的，另一个是分裂的；而使用一柔性薄膜模制轮胎内腔在两反模制环之间的部分。由于该模具不对称，因此更便于在加压硫化机内安放用来控制分裂成若干段的反模制环的机构和用来移动硫化薄膜的机构。

根据本发明的模具用于模制一轮胎，该轮胎包括一胎面、两侧壁和两非对称胎圈，Φ₀为较小直径胎圈处轮胎部位的最小直径，Φ₂为较大直径胎圈处轮胎部位的最小直径，该模具包括：

·两模壳，用来分别模制两侧壁外表面和从两胎圈外部直到轮胎部位的直径分别为Φ₀和Φ₂的一径向内部边界的部分；

·一连续反模制环，用来模制较小直径胎圈从轮胎部位的直径为Φ₀的所述径向内部边界到一直径为Φ₁的轴向内部边界的部分，其中，Φ₁小于Φ₂，Φ₁大于Φ₀。

最好是，该模具还包括一分裂反模制环，用来模制较大直径胎圈从轮胎部位的直径为Φ₂的所述径向内部边界到一直径为Φ₃的轴向内部边界的部分，所述分裂环包括在模制位置上相邻接的多个可退回段。

本发明模具最好包括一柔性薄膜，用来模制轮胎内腔在直径为Φ₁的边界与直径为Φ₃的边界之间部分的轮胎内表面。当然，可使用任何合适类型的模具模制轮胎的除胎圈之外的外表面部分。例如，可只使用模壳模制两侧壁，而使用一组可径向移动的扇形模制胎面。扇形模具是本领域技术人员公知的。也可使用一由两部分构成的模具。在该种模具中，胎面的每一半用与两模壳之一连成一体的模制部件模制。也可使用一种由两部分构成的模具，在该模具中，模制胎面的部件本身由若干扇形构成。

事实上，本发明提供模制轮胎内表面至胎圈的装置，包括胎圈径向内部的至少一部分。这在所述表面呈特殊形状、特别是相对于与该轴线平行的的基准方向根切时特别有用。轮胎外表面的模制对本发明来说无关紧要。可使用任何合适类型的模具模制轮胎外表面。

本发明还提供一种轮胎加压硫化机，包括一把所有所需运动赋予一分成若干部分的反模制环的机构，但除通常在一加压硫化机上所能获得的控制之外无需添加任何控制。本发明提供一薄膜型加压硫化机，它构作成下部薄膜板相对下部机架的运动足以驱动该反模制环所有段的运动。

本发明加压硫化机所安放的轮胎模具的中心线与所述轮胎的转动轴线重合。所述模具包括：

·两模壳，用来模制一侧壁的外表面和胎圈之一的外部直到轮胎部位直径最小的一径向内部边界；

·至少一个分裂反模制环，用来模制一胎圈超过所述边界、在轴向内部上的表面，所述分裂反模制环由第一段和第二段构成，所述第一段和第二段在模制位置上邻接；

·一模制轮胎内表面的薄膜。

本发明加压硫化机进一步包括：

·一安放两模壳之一的下部机架；

·一安放另一模壳的活动机架；

·使所述下部机架与活动机架互相接近和分开的装置；

·一下部薄膜板；

·使下部薄膜板与下部机架相对运动的装置；

·安放第一段的第一装置和安放第二段的第二装置，第一段和第二段的组装构成所述分裂反模制环；

·一移动第一段和第二段的机构，所述移动机构由下部板与下部机架的相对运动驱动，从而使第一段以第一次序、第二段以第二次序依次运动，从而使该反模制环的所述各段进入模制位置和使它们退回。

下面说明本发明一优选实施例。附图中：

图1为本发明一轮胎模具的剖面图；

图2为本发明一加压硫化机的剖面图，示出该加压硫化机上装载一轮胎毛坯；

图3和4示出在装载一轮胎毛坯时分裂反模制环的构型；

图5示出该加压硫化机处于关闭的第一阶段；

图6和7为与图5对应的分裂反模制环的构型图；

图8示出该加压硫化机处于进一步关闭阶段；

图9和10为与图8对应的分裂反模制环的构型图；以及

图11最后示出该加压硫化机处于模制位置。

从图1可见一垂直悬置轮胎T(见EP 0 673 324)。该轮胎T包括两胎圈B1和B2。这些轮胎的特点在于径向内部边界L1和L2。这些边界所在处的直径最小。因此，对胎圈B1来说，在边界L1处的直径为Φ₀，对胎圈B2来说，在边界L2处的直径为Φ₂。众所周知，一轮胎两侧壁的外表面、包括胎圈的外表面一般用一称为模壳的部件模制。模壳从最小直径位置(通常为胎圈的顶端)开始伸展到轮胎肩部。事实上，有时用与模壳分开的部件模制胎圈的外表面，但在本发明中，模制胎圈外表面的部件与模壳连成一体还是与之分开是无关紧要的。

众所周知，一轮胎的模制和脱模涉及到轮胎与模制轮胎的模壳11和12之间的轴向相对运动。从图1不难看出，赋予两胎圈和侧壁外表面的形状与模壳11和12与轮胎T之间的轴向相对运动一致。还可看到，使用硫化薄膜无法以所需精度模制出胎圈B1和B2所需特殊形状。因此得另外使用刚性模制部件。在这里，这些刚性模制部件为反模制环。在附图所示优选实施例中，这些反模制环之一13为一连续反模制环，另一个反模制环14为一分裂反模制环。由于模制其直径最大的胎圈的反模制环为一分裂反模制环，因此可模制重要的根切。但用连续的非分裂环模制其直径最大的胎圈并非不可能。模具的不对称性加上使用非分裂环模制其直径最小的胎圈是本发明的一个优点。

因此使用两反模制环分别模制胎圈B1和B2在边界L1与L2之间的部分，直到与用一可展开在轮胎内腔内表面上的柔性薄膜模制的形状相合。在较小直径的胎圈B1一边，连续反模制环13在与直径Φ₀对应的边界L1与轮胎内表面直径为Φ₁之间进行模制。

在本发明模具中，直径Φ₁小于或等于与较大直径的胎圈B2的边界L2对应的直径Φ₂。因此，无需另外特殊步骤就可把连续反模制环13放入相对胎圈B2的内部。该连续反模制环13做成整件。另一方面，分裂反模制环14做成若干段：一组第一段141和一组第二段142。这使得分裂反模制环14可退回，从而可把轮胎置于加压硫化机中并在硫化后抽出。确切说，图3、6和9示出模具包括N个第一段141(这里N等于3)和同样数量的与所述第一段互补的第二段。确切说，从图4、7和10可见，第一段141的圆周上侧面向模具内部会聚(正扇形段)；第二段142的侧面向模具外部会聚(颠倒段)。这使得第二段142(颠倒段)可进入第一段(非颠倒扇形段)之间并从模具内部靠轴向运动接近所述第一段。

最后，使用硫化薄膜15模制轮胎内腔的其余部分，薄膜硫化是早已使用并证明有效的一种工艺。还可看到，使用一由16个可相对模壳运动的扇形构成的模具模制胎面的外表面。

从图2可见，一加压硫化机包括一下部机架22，其上固定模壳12。该加压硫化机还包括一也称为上部机架的活动机架(未示出)，其上固定模壳11。在这里，用形容词“上部”和“下部”称谓加压硫化机的某些部件是为了与常用术语相符，因为加压硫化机一般建造成在其上放置其轴线垂直的模具。当然，对加压硫化机部件的上部或下部描述是非限制性的，使用这些术语只是为了不用非常用术语困惑读者。

所述加压硫化机使用对称薄膜15，但也可使用非对称薄膜。薄膜15固定在一下部薄膜板32和一上部薄膜板31上。赋予下部薄膜板32和上部薄膜板31的运动是公知的。它们用于或方便薄膜的展开或在脱模时收起、装载一待硫化的轮胎毛坯或卸下经硫化的轮胎。一般来说，下部薄膜板可相对上部薄膜板作轴向相对运动，并且所述两薄膜板可相对由该加压硫化机的下部机架22构成的基准面运动。用一装载夹具60把一轮胎毛坯置于模壳12上。

连续反模制环13直接装在上部薄膜板31上。为此，所述上部薄膜板31包括一安放所述连续反模制环13的支承部310。从而连续反模制环13的运动必定与上部薄膜板31一样。连续反模制环13很容易更换，以便与待模制在轮胎对应胎圈上的轮廓对应。

还可看到第一段141和第二段142构成整个分裂反模制环14。第二段142插入在第一段之间，在第一段到达其最终位置后，如同拱-键结构中键在构作一拱的最终阶段插入在拱之间，成为整个环14。连续反模制环13模制较小直径胎圈、即在加压硫化机中其位置处于上部的胎圈的一部分。分裂反模制环14模制较大直径胎圈、即在加压硫化机中其位置处于下部的胎圈的一部分。

每一第一段141装在一摇臂52上，而该摇臂可转动地装在滑动件17上的部位520上。滑动件17装在加压硫化机的下部机架22上而可在一短距离上相对下部机架平动，该平动运动与轴线平行。该轴向平动的作用下文交代。从图2可见，弹簧170使滑动件17压靠一止档171而处于其静止位置。一弹簧525(每个摇臂52一个)把摇臂52推向图3所示打开(退回)位置。每一摇臂52上装有一可转动的滚轮521。第一凸轮42与下部薄膜板32连成一体。该第一凸轮42的径向外表面的轮廓用来控制臂52的摇动。第一凸轮42有一斜面部，然后紧接一圆柱部。摇臂52、滚轮521和弹簧525构成驱动第一段141的第一凸轮从动件。每一摇臂上有一安放第一段141的支承面522，从而便于根据待模制在轮胎上的轮廓更换第一段141。

还可看到一反板320把薄膜15固定在下部薄膜板32上。下部薄膜板32装在一空心杆上，该空心杆上有向薄膜15内部供应硫化流体和从中抽出硫化流体的槽道329。还可看到一引导板321装在下部薄膜板32上。第二段142装在引导板321上所述引导板321与第一凸轮42之间的凹槽53中。从而所述第二段142相对于下部薄膜板32受到引导。弹簧535(每一第二段142一个)把第二段142推向图3所示打开(径向退回或以任何合适方式退回)位置。每一第二段142上装有一可转动的滚轮531。该组第二段很容易根据待在轮胎上模制的轮廓更换。安装一第二段142时只须在该第二段142上装上一滚轮531后插入一弹簧535，从而构成安放第二段142的装置。

一第二凸轮43固定在加压硫化机的下部机架22上。所述第二凸轮43的径向外表面的轮廓用来形成一合适运动以推进各滚轮531。第二凸轮包括一斜面部，然后紧接一圆柱部。滚轮531和弹簧535构成驱动第二段142的第二凸轮从动件。

下面说明模制操作的若干阶段。

轮胎毛坯一旦放置到模壳12上即可开始组装第一和第二段141和142。在凸轮42和43与滚轮521和531的给定相对位置下，加压硫化机的下部薄膜板32与下部机架22的相对运动使得第一凸轮42与滚轮521接触。该凸轮的斜面使得臂52摇动，从而各第一段141沿径向向外张开(见图4、5和6)。

然后各滚轮531与第二凸轮43接触并与之配合。其斜面使各第二段142沿径向展开(见图7、8和9)。应该看到，由于第二段142装在下部薄膜板32上且相对于下部薄膜板32受引导，并且由于该组运动受所述下部薄膜板32沿轴向向下部机架22的向下位移的控制，因此相对下部薄膜板32的该纯径向的展开运动与下部薄膜板32的轴向平动相叠加。因此在图6中沿轴向错开的第一和第二段141和142在图9中对齐。此时重新装配成分裂反模制环14。

之所以能实现依次运动是因为滚轮521在滚轮531碰到第二凸轮43前碰到第一凸轮42。在这里，各滚轮521同时碰到第一凸轮42，而各滚轮531同时碰到第二凸轮43。在图8中，还可看到轴向错开的重要性，因为滚轮531位于第二凸轮43的斜面与圆柱部之间的交界处，而滚轮521已远远超过第一凸轮42的斜面与圆柱部之间的交界处。

在图8构型中，引导板321刚好与第一段141接触。前面说过，第二段142装在引导板321上。因此，下部薄膜板32与下部机架22继续接近的运动沿轴向推动分裂反模制环14。这一运动当分裂反模制环14与模壳12接触时终止。这一最终轴向运动形成了胎圈B2的模制。

至于轮胎胎圈B1，模壳11与上部薄膜板31轴向接近的相对运动使得连续反模制环13与模壳11接触。该轴向运动模制胎圈B1。

当然，可同时用反模制环13和14分别模制胎圈B1和B2。最好在如上所述反模制环模制胎圈后展开薄膜15。加压硫化机然后呈图11构型。硫化以常见方式继续进行。

硫化完成后，薄膜15收起。分裂反模制环14靠下部薄膜板32与下部机架22的相对偏离而退回(使得上述该组运动反过来进行)。或者同时或首先，连续反模制环13沿轴向相对模壳11移动，使得拆卸夹具可插入胎圈B1下方。

在一替换结构中，分裂反模制环也可布置成第一段与加压硫化机的下部机架连接，而第二段与下部薄膜板连接。本发明可使体积大大减小，从而安置用来展开硫化薄膜的内部机构。这还可除驱动下部和上部薄膜板之外无需任何其他驱动即能获得所有所需运动。当然，需要时，加压硫化机的活动机架可装有控制装置，以便用一分成若干部分的反模制环进行模制。本发明可精确模制轮胎的形状特殊的胎圈。本发明可用较简单的模具和加压硫化机模制复杂形状。确切说，该加压硫化机除了在整个现有薄膜加压硫化机中所能获得的运动控制之外无需其他运动控制。

Claims (11)

1、模制一轮胎(T)的模具，该轮胎包括一胎面、两侧壁和两非对称胎圈(B1、B2)，Φ₀为较小直径胎圈处轮胎部位的最小直径，Φ₂为较大直径胎圈处轮胎部位的最小直径，其特征在于，所述模具包括：

·两模壳(11、12)，用来分别模制两侧壁外表面和从两胎圈外部直到轮胎部位的直径分别为Φ₀和Φ₂的一径向内部边界的部分；

·一连续反模制环(13)，用来模制较小直径胎圈从轮胎部位的直径为Φ₀的所述径向内部边界到一直径为Φ₁的轴向内部边界的部分，其中，Φ₁小于Φ₂，Φ₁大于Φ₀。

2、根据权利要求1所述的模具，其特征在于，包括一分裂反模制环(14)，用来模制较大直径胎圈从轮胎部位的直径为Φ₂的所述径向内部边界到一直径为Φ₃的轴向内部边界的部分，所述分裂环包括在模制位置上相邻接的多个可退回段(141、142)。

3、根据权利要求1或2所述的模具，其特征在于，包括一柔性薄膜(15)，用来模制轮胎内腔在直径为Φ₁的边界与直径为Φ₃的边界之间部分的轮胎内表面。

4、根据权利要求1-3中任一权利要求所述的模具，其特征在于，该多个可退回段包括N个其周向侧面向模具内部会聚的第一段(141)和同样数量N的与第一段互补的第二段(142)。

5、根据权利要求1-4中任一权利要求所述的模具，其特征在于，包括可相对模壳运动、用来模制胎面外表面的扇形(16)。

6、安放一轮胎模具的加压硫化机，其中心线与所述轮胎的转动轴线重合，其特征在于，所述模具包括：

· 两模壳(11、12)，用来模制一侧壁的外表面和胎圈之一的外部直到轮胎部位直径最小的一径向内部边界；

·至少一个分裂反模制环(14)，用来模制一超过所述边界、在轴向内部上的胎圈表面，所述分裂反模制环由第一段(141)和第二段(142)构成，所述第一段和第二段在模制位置上邻接；

·一模制轮胎内表面的薄膜(15)；

所述加压硫化机进一步包括：

·一安放两模壳之一的下部机架(22)；

·一安放另一模壳的活动机架；

·使所述下部机架与活动机架互相接近和分开的控制装置；

·一下部薄膜板(32)；

·控制下部薄膜板与下部机架相对运动的装置；

·安放第一段的第一装置和安放第二段的第二装置，第一段和第二段装配成所述分裂反模制环；

·一移动第一段和第二段的机构，所述机构由下部板与下部机架的相对运动驱动，从而使第一段以第一次序、第二段以第二次序依次运动，从而使该反模制环的所述各段进入模制位置和使它们退回。

7、根据权利要求6所述的加压硫化机，其特征在于，第一段(141)与下部机架(22)连接，第二段(142)与下部薄膜板(32)连接。

8、根据权利要求6或7所述的加压硫化机，其特征在于，该移动机构包括：

·与下部薄膜板(32)连成一体的第一凸轮(42)和驱动第一段的第一凸轮从动件；

·与下部机架连成一体的第二凸轮(43)和驱动第二段的第二凸轮从动件。

9、根据权利要求8所述的加压硫化机，其特征在于，第一凸轮从动件为摇臂(52)，各铰接的所述摇臂上各装有一与所述第一凸轮(42)配合的可转动滚轮(521)。

10、根据权利要求6-9中任一权利要求所述的加压硫化机，其特征在于，第一段(141)装在一相对下部机架(22)平动的滑动件(17)上，该平动与该轴线平行。

11、根据权利要求6-10中任一权利要求所述的加压硫化机，其特征在于，包括一相对下部薄膜板(32)滑动的上部薄膜板(31)，所述上部薄膜板包括所述硫化薄膜(15)的固定装置，所述上部薄膜板包括一安放一连续反模制环的支承面(310)，该连续反模制环用来模制一胎圈的径向和轴向内表面。

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