CN1466516A - 处理轮胎胎体的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用未硫化胎面处理硫化胎体的装置，包括一个安装所述胎体的轮辋(6)，一个环形外表面被一个弹性套(16)覆盖的弹性环形模具(7)，该模具用于模制该未硫化的胎面(3)，该装置还包括两个碟形弹性突缘(8、9)，用于分别覆盖组件的侧壁，该组件由被模具(7)覆盖的所形成轮胎构成，每个突缘(8、9)的大直径周边端部(82、92)支撑一个刚性环形部件(33)，该部件用于连接覆盖该模具(7)的套(16)。

Description

处理轮胎胎体的装置

本发明涉及一种处理已硫化的胎体的方法。

当前，这些方法通常用于翻新的情况，但下述内容也明显适合于新的轮胎胎体进行处理。

存在两种主要翻新方法：一种，一般已知的“冷翻新”，包括利用一个装在要翻新胎体上的预固化胎面，然后将组件放在一个诸如炉子的加热装置中固化；另一种，已知的“热翻新”，包括利用在要翻新的胎体上放置片形、带形或成型的未固化胎面，然后将组件在一模具中固化。

该热翻新方法特别适用于翻新用于重载车辆、农业机械、土木工程车辆等的大尺寸轮胎，由于该胎面处理和变形的问题使它们很难使用预固化形式。本发明属于热翻新领域。

在热翻新方法中，US4053265公开了一种方法，包括使用一个最好用橡胶制造的环形弹性模具，用于模制和硫化该胎面。这种弹性模具置于预先覆盖了未固化胎面的要翻新的胎体上，然后该胎体模制组件用一个保证密封的薄膜整个包覆。然后，这个组件在薄膜内形成真空后置于一个炉子中。

特别地，如US4053265申请(图2)所公开，为了保证能够实现该胎体、胎面和弹性模具之间的密封，需要用两个弹性薄膜包覆覆盖了模具的胎体：一个薄膜，已知的“内薄膜”从该侧壁的外表面延伸过整个胎体的内表面，以及一个薄膜，已知的“外薄膜”，其在该侧壁的外表面上被该第一薄膜覆盖，或反之亦然，保证了该两个薄膜之间密封的连续性，这个外薄膜由此覆盖了该模具的整个外表面和没有被该内薄膜覆盖的侧壁部分。

这些薄膜特别难以安装，其原因是该外薄膜需要非常有力的牵拉，使其能够覆盖该胎面和侧壁，在该轮胎具有大尺寸的情况下这个操作非常困难。这个安装的问题还造成承受大弹性应力的外薄膜高磨损率和高频率撕裂危险，这导致需要经常更换这些薄膜，不用说使用损坏的薄膜可能产生有缺陷轮胎的危险。

US4053265申请的目的在于改变使用两个薄膜，除了在该侧壁和一个在该轮胎里边的薄膜处以与该轮胎支承盘连接的内管形式实现密封的O形密封环之外，使用一个与第一解决方案相同的外薄膜。很清楚这个解决方案没有解决上述使用外薄膜的问题，进一步，这个解决方案不能实现良好的密封，除非该O形密封环硫化在该轮胎胎体侧壁中，这是有问题的。

由本申请人1999年3月19日申请但还未公开的99/03499号法国专利申请描述了一种装置，用于使用未固化胎体处理硫化轮胎胎体，具有一个安装轮辋和一个用于模制该胎面的弹性环形模具。这个装置还具有两个弹性突缘，用于分别覆盖该轮胎的外表面，使得在该轮胎胎边与相应模具的外周边之间，每个突缘在大直径的周边端部延伸出一个该胎边和该弹性模具冠部一部分的弹性套。

这样一种装置克服了上述的缺陷，但带来了这种突缘使用寿命的问题。其原因是这种装置使用的突缘必须同时保证良好的密封和具有大的弹性。由于该弹性模具进入该胎面橡胶混合物，其直径减小，并且该突缘，特别是以覆盖该模具冠部的弹性套形式的延伸部分，必须允许直径变化同时保证持续的密封，因此，在固化中特别需要这些特性。允许这些特性的橡胶不能使用超过十次。

本发明的目的在于克服上述所有缺陷。

本发明人惊奇地发现，通过脱离上述原则，并通过使用更硬的突缘橡胶混合物，并改变该装置的结构，所实现的技术方案是可行和更耐用的，同时保持了这种装置性能的密封。

根据本发明，用一个未固化胎面处理一个已硫化轮胎胎体的装置包括，一个安装该胎体的轮辋，一个环形外表面覆盖有弹性套的弹性环形模具，该模具用于模制该未固化胎面，该装置还具有两个碟形弹性突缘，用于分别覆盖组件的侧壁，该组件由被模具(7)覆盖的所形成轮胎构成，，其每个突缘大直径周边端部支撑一个与覆盖该模具的弹性套连接的刚性环形部件。

特别是，通过一个刚性部件与突缘的弹性特性结合的连接能够获得安装简单和具有良好的耐磨损性的装置。

最好是，每个刚性环形部件在该覆盖模具的套和支撑该部件的突缘之间形成弹性连接。这个连接的弹性保证在不同固化过程中该模具直径变化时的密封。

此外，最好是，为了能够使该突缘安装简便和具有良好的耐磨损性，如所述，碟形部件覆盖该轮胎和模具构成的组件的侧壁，该突缘是弹性的，但具有一定程度的刚性，并持续保持该密封，例如该突缘用丁基橡胶制成。

本发明其他的优点和特征将通过结合附图阅读本发明的翻新装置的实施例而显现出来，其中：

-图1是本发明翻新装置局部径向剖面视图，

-图2是图1所示翻新装置一个变化的实施例的局部径向剖面视图，

-图3是图2所示翻新装置一个变化的实施例的局部分解的局部径向剖面视图。

在下文中，在该翻新装置的不同实施例中共同的部件用相同的标号标示。

要翻新的轮胎1包括一个胎体2，它具有两个胎边21、22和两个覆盖有未固化胎面3的侧壁23、24，该胎面以任何适合的方式设置在该胎体2上，并且该胎肩11、12连接该胎面3的冠部和侧壁23、24。

根据图1，该翻新装置5包括，一个轮胎1需安装于其上的轮辋6，一个用于模制该胎面3的弹性环形模具7，以及两个碟形弹性突缘8(8’)和9(9’)，碟形弹性突缘用于覆盖包括被模具7覆盖的轮胎1的该组件侧壁，以保证该轮胎胎体2、胎面3、弹性模具7和轮辋6的组件的密封。安装在该轮胎上的该翻新装置用于放置在诸如炉子的加热和加压室中。

该弹性模具7是环形形式的，其内表面形成了该胎面的模型，并具有以翼形73、74延伸的环形周边71、72，该翼形73、74分别覆盖该轮胎1的胎肩11、12。

该环形模具7在径向向外的方向上必须具有足够的弹性，并且必须承受硫化加热而不变形。该模具还必须承受多次的加热循环，还必须具有好的剪切强度。例如可以是为了构成这个环形模具，使用适合获得上述特性的弹性体。

这样，当该模具7被拉长时，其内直径大于包括未固化胎面3的轮胎1的外直径，由此使该模具7安装在该胎面上。

这样一个模具可以根据例如US3983193公开的方法制造，其中一个新轮胎被用作“模制块”，它被可硫化的未固化橡胶胎面覆盖。为了硫化该模具，该组件通过一个包裹这个组件的薄膜被置于真空之后，放置在炉子中。出现在该模具内表面上的该模具花纹与所用新轮胎胎面花纹相反。

一旦该模具从该“模制块”移开，为了再使用该模具，需要刺穿该模具排气口75，它在径向上经过该模具的厚度，以允许在模制和硫化胎面过程中使该模具和覆盖有未固化胎面的待翻新胎体之间的气体排出。

为了限制和控制该模具进入该胎面，金属插入件18提供于该模具的里边，沿着该模具的环向分布，以使这些插入件一起形成一个冠部，其部分邻接该模具的加压位置。此外，这些插入件还可安装拉环19，使拉出已固化轮胎的操作容易。

根据图2和3变化的实施例，插入件18’还可以沿着两个环形轨道设置，允许用螺栓定位该手柄19’。

该环形模具7的外环形面覆盖有一个第一弹性排气套15，用于通过可直接位于该模具上的排气槽排出气体。这个弹性排气套15可以固定到该模具7上。

该弹性排气套15本身覆盖有一个用硫化弹性混合物制造的弹性密封套16(16’)。一个单向阀17可以结合在该弹性密封套16(16’)中，以建立真空并保持真空。一个防挤出格栅，未示出，用拉延金属制造，可以设置于该阀下面，用于防止该阀嵌入该模具的橡胶中。

根据图1所示的本发明第一实施例，该套16具有用于覆盖每个突缘8、9的大直径周边端部的周边翼162、161，以在每个突缘8、9和该套16之间形成密封连接。该翼162、161的每个自由端支撑一个安装或硫化在其上的径向张紧装置32’、32。

该突缘8、9用密封弹性材料制造，最好是用橡胶材料制造，该材料能够在耐热和弹性之间实现良好的平衡。此外，还需要一种材料，它提供良好的弹性同时具有一定程度的刚性，使该突缘具有更好的耐磨损性(如下面将见到的)。由此可以选择丁基橡胶制造的突缘，它具有所有这些特性。

每个突缘8、9具有一个置于轮辋6上与轮辋卷边相接触的小直径周边端部81、91，和一个大直径周边端部82、92，其直径稍大于或等于静止状态模具的直径。

通过与相应轮辋支撑表面611(601)形成接触的管形突缘811(911)，该突缘8(9)的小直径端部81(91)与相应的轮辋支撑61(60)保持密封接触，每个突缘811、911通过设置在每个突缘上的平面环(flat ring)30、31装置分别保持在该表面611、601上。这些环最好用硅树脂制造。

根据一种未示出的变换，能够观察该突缘8和9的小直径端81和91构成一个波纹管，承受在直径上的确定的变化，不使其拉伸。其原因是如前所述，制造该突缘的材料的弹性由于受限制在特定情况下可能不足。

一个环形连接部件33(34)分别固定到该大直径端82(92)上，用于提供与该套16的弹性连接，这个刚性部件33(34)可以包上一橡胶混合物，它可以直接位于该突缘端部，以提供密封连接。

一个实施例由图2和3所示装置变化，图2描述的装置置于该胎体上，图3中该突缘8’和9’不在其位置，该突缘9’接近其在安装到胎体和模具上之前位置。

如图3所示，该套16’具有用于盖住该模具7的胎肩72和71的周边翼162’、161’，每个周边翼162’、161’的自由端支撑硫化在那的橡胶平面环32’、32，并与由每个突缘9’、8’支承的刚性金属环101、100接合。

一旦该装置的各部件置于该胎体台面组件上，每个平面环32’(32”)支撑在相应的刚性环100(101)上，这样如图2所示，使支承该平面环的端161’(162’)翻转，每个组件用在环向上延伸的带102(103)保持，并用快速闭合张力装置锁止。最好是该金属环包裹了橡胶，以保证该连接的密封。

该突缘8、9用本发明第一实施例所说的弹性材料制造。

每个突缘8、9具有一个置于轮辋6上与轮辋支座接触的小直径周边端部81’、91’，和一个大直径周边端部82’、92’，其直径稍小于静止状态模具的直径。该刚性环100、101分别安装在大直径周边端部82’(92’)。

通过形成与支撑橡胶平面环30、31并与支撑轮辋的表面形成接触的管形突缘811’(911’)，该突缘8’(9’)的小直径端部81’(91’)与相应的轮辋支撑61(60)保持密封接触。每个突缘811’、911’用快速闭合张力装置锁定的带106(107)保持在该轮辋上。

如图3所示，该突缘9’(和相对称的突缘8’)的小直径端部91’具有一个防护部分94’(84’)，用于承受在固化时由于高压作用的拉伸和变形。

最好是，每个突缘8’(9’)的一部分83’(93’)用在径向上彼此平行布置的芳族聚酸铵芯线来加强，使得在该模具嵌入该胎面的模制过程中，防止该突缘的一部分进入该模具和轮胎胎体之间。这样，这个加强区域位于该模具的翼的端部与该轮胎侧壁重叠的区域。

此外，在考虑任何变换的情况下，该装置5如前述还具有一个轮胎胎体安装于其上并充气的轮辋6。特别地，重要的是在该弹性模具7安装到胎面上时，该轮胎是充气的，首先是为了防止模具压力施加到轮胎上，并使该轮胎相对于该模具均匀分布，使得安装简便并在胎面上对中。

此外，需要保证该胎体和轮辋之间的密封，特别是在炉子中使用的流体是蒸汽时。在这种情况下，如果不能保证密封，水会聚集在轮胎内，而面临轮胎不均匀固化的危险。

保证这种密封在处理新轮胎胎体情况下不会带来任何大的麻烦，但由于该轮胎胎体的变形在翻新中这个问题是很困难的，其原因是已经用已知方法安装的轮胎胎边承受了变形，该变形是由两个胎边向一起变窄而形成的。由于该胎边之间的距离改变了，因此不能使用与这种轮胎相应的普通轮辋作为覆盖有翻新装置的胎体安装的支撑。

一个解决方案是利用固定有一个内管的翻新轮辋。这个解决方案的缺点是除需要使用构成内管的辅助薄膜之外，还需要使用尺寸相应于要翻新轮胎的轮辋，因此，每一尺寸需要一轮辋(这也是用一般轮辋处理新胎体时的情况)。

下面描述的轮辋可以不需要内管而容易地安装和拆卸轮胎，它还可使相同的轮辋适合于直径相同但在给定范围内宽度不同的轮胎。通过流体直接作用在该胎体内壁上，使要翻新的胎体在轮辋上充胀。

这个轮辋6包括一个金属箍64形式的主体，它具有一个用于支撑该轮胎胎边之一的固定卷边61，及用于支撑另一个胎边的可移动卷边60。

该可移动卷边60可滑动地安装在该金属箍64上并可拆卸，该轮辋6还具有一个锁止系统35，用于在该金属箍64上保持该可移动卷边60，并限定两个卷边60、61之间的间隔。

该锁定系统包括一个用于可移动卷边60的支撑垫圈36，它可滑动地安装在该金属箍64上，以及一个可移动锁定帽37，它刚性地连接在该金属箍64上。这个帽37直接或通过支杆38于“固定”位置在金属箍64上形成一个从该可移动卷边60到该轮辋外边的限位，对可移动卷边60所靠着的垫圈36形成一个止挡。特别地，利用该支撑的垫圈和锁定帽之间的中空管型支杆很容易设置。这种支杆能够使该轮辋嵌入一个相应于每个轮胎尺寸的胎边钢丝标称距离，并由此通过简单地改变支杆，允许相同的轮辋用于给定范围内不同尺寸的轮胎。

多种方式都能够构成该锁定帽37，例如支撑在该帽上并向该帽里边径向排列的指状物，并与刺入该金属箍64的狭缝形式的孔接合。在该指状物插入该孔后，简单地旋转该帽37能够在该金属箍64上轴向锁定该帽。在99/03499专利申请中详细描述了这样一个实施例和其他变化，特别是结合图3、4、5A、5B和6参照第8页下段和第9页开始部分。

无论如何选择锁止系统，该轮辋还具有一个O形密封圈40，其直径小于该密封金属箍64，并通过滑到为此目的设置并位于可移动卷边60的环形槽600中而安装。由于在充气时的压力作用，在该可移动卷边60和金属箍64之间的密封由该O形密封圈40实现，它允许该卷边60、61分离，直到该支撑垫圈36与该帽37或支杆接触为止，其产生最终的系统密封。

此外，在每个轮辋卷边60、61上具有一个在该轮辋卷边60、61胎肩基部的槽中的O形密封圈40或平滑密封，保证该轮辋卷边/轮胎胎边之间的密封连接，甚至在充气时，一个卷边不是完全压在该胎肩基部上。

另外，连接一气源66的孔65设置于该金属卷边64上，使其能够充胀安装在该轮辋上的胎体。

下面将参照图1描述使用上述第一实施例装置的处理方法，特别是翻新方法。

一旦该胎面从要翻新的轮胎1上拆下，它被安装在轮辋6上并充气。在轮辋上安装的这个步骤能够使用相同的支撑件一轮辋6用于本方法的所有步骤。如果需要，该轮辋还可用于进行轮胎的机加工和修理工作。

为了简化操作，该轮辋6轴向垂直地设置在一个支承件上，该固定卷边朝下，该可移动卷边60和锁止系统35的组件已从该金属箍64上取下。

该轮胎胎体2轴向垂直地装到轮辋6上，并且该胎体滑到该金属箍64处，直至该胎体的下胎边挡住，参照附图，该胎边22在固定卷边61上。

可移动卷边60随后置于该金属箍64上，使得其容置胎边21表面朝向该轮胎胎体2，并且卷边60向左滑动，并且自然下降直到与该胎边21接触。相同的，一方面，预先涂油的O形密封圈40置于该金属箍64上，该金属箍滑动直到该可移动卷边60的环形槽600的位置，另一方面，该支撑垫圈36被插入并邻接该卷边60和密封40。

随后该锁止系统37安装在该金属箍64上，并在该金属箍上滑动并旋转，使其实现锁定。

一旦该轮辋6被锁定，该胎体2由气源66装置充气，它推着该胎边21，胎边21再推动该卷边60和支撑垫圈36直至接触到在该帽37上的止挡，该O形密封圈被压在该支撑垫圈36和可移动卷边60之间，并提供最终的密封。

已经看到的这个操作不需要任何特殊的防范，但是简单地执行的连续操作需要有效地获得胎体2安装在轮辋6上的密封。

此外，一旦定位了，该固化的轮胎还将很容易地从轮辋上取下。在放气之后，上胎边重新回到初始位置并释放该锁止系统37的所有约束，这样允许通过旋转，然后向该轮辋内部滑动不同的可移动部件简单地开锁。

一旦该胎体2的安装和充气步骤完成，在覆设一个已知的“粘结橡胶”中间层后，通过施加一个未固化胎面来涂橡胶，例如带形的橡胶混合物层。

为了在该轮胎1上安装该弹性模具7，首先在环向上拉长该模具。该弹性模具7被径向拉伸，特别是通过翼73、74，使其内径大于该胎面3的外径。最好是，用非永久粘结剂处理该弹性模具7的内表面，使其允许随后的贴带操作。

该模具7保持在拉伸位置，轮胎1置于里边，使得该胎面3相对该模具7轴向对中。然后取消施加在模具7上的拉力，模具压在该胎面3上。如前所述，分布在该模具的环向上的金属插入件18保证了需要保持在该胎体2和胎面花纹基部之间的该橡胶的厚度，同时在其承受拉力时促进了该模具的径向扩张。

多种已知的装置可以在这种操作中实现该分离并保持该模具的位置。

在这个操作中，该弹性套16的翼161、162可以折叠到该弹性套内，并由此折叠到该模具的冠部，或保持自由并位于该模具的胎肩73、74上。然而，最好是，在放置该突缘8、9之前，该翼161、162折叠到该弹性套内，以简化随后的该突缘和弹性套之间的连接。

为了在该轮胎1上安装该弹性突缘8、9，该过程可以分两步完成，包括定位轴线垂直的轮辋6和该轮胎1，使其完成平滑地放置该第一突缘，然后将该轮胎组件翻转在轮辋上，以放置该第二突缘。利用在该轮胎下面的有效装置，还可以不通过翻转该轮胎放置该第二突缘。由于这种安装操作是相同的，因此，只描述了一个突缘的安装。

由于该突缘是碟形的，它容易放置在该轮胎的侧壁上，该端部81首先通过其突缘811与该表面611接触，随后在与该模具7的冠部相同的平面或稍低于该平面上，该端部82支撑该连接件33。

然后该环30被放置在该突缘811上，以保证该轮辋6与突缘8之间的密封连接，之后该弹性套16的翼161折叠到该连接件33上，并进入该突缘8的周边端部82中，该拉伸装置32放置在该突缘8上。该突缘8的刚性允许其简单地连接，而保持该模具与轮胎接触。

一旦该突缘8和9被插入，在该模具7、凸缘8、9和轮胎1之间的空气被该阀17装置抽去，该阀还用于随后抽去该硫化气体。特别地，封闭在该胎面3和磨具7之间的空气基本被抽去，以获得良好的胎面花纹再生性和模制性。

该套16在插入突缘时被压入该连接件33、模具7和套之间留下的间隔。

该轮胎1的组件和翻新装置5可以放置在一个炉子中硫化胎面。用适当的装置保持该轮胎与炉子之间的一个正压差。

在模制步骤中，该弹性模具7进入该胎面3，其直径减小，由该部件33和模具7之间的套16形成的折叠能够保证该装置的密封。施加在该套16上的应力小到不会减弱其耐磨损性。这样，该套16和突缘8和9可以具有长的使用寿命。

当硫化操作完成时，该固化的轮胎组件和翻新装置从炉子中取出。然后很简单地拆下该两个突缘，并用上述相同的装置拉伸该模具，拆下安装在该轮辋上的翻新的轮胎，如前面已经指出的，随后从轮辋上拆卸不会有任何困难。

Claims (10)

1、一种用未硫化胎面处理已硫化胎体的装置，包括一个安装胎体的轮辋(6)，一个环形外表面被一个弹性套(16)覆盖的弹性环形模具(7)，该模具用于模制该未硫化胎面(3)，该装置具有两个碟形弹性突缘(8、9)，用于分别覆盖组件的侧壁，该组件由被模具(7)覆盖的所形成轮胎构成，每个突缘(8、9)的大直径周边端部(82、92)支撑一个刚性环形部件(33)，该部件用于连接覆盖该模具(7)的套(16)。

2、根据权利要求1的装置，其中，该刚性环形部件(33、34)构成覆盖该模具(7)的套(16)与支撑该部件的突缘(8、9)之间的弹性连接。

3、根据权利要求1和2的装置，其中，覆盖该模具(7)的套(16)具有在环向延伸的、并能够覆盖每个突缘的大直径周边端部(82、92)周边翼(161、162)，每个翼(161、162)的自由端支撑一个径向环形张力装置(33、34)。

4、根据权利要求1至3之一所述的装置，其中，该突缘(8、9)用丁基橡胶制成。

5、根据权利要求1至4之一所述的装置，其中，每个突缘(8、9)的小直径端部(81、91)通过一环(30、31)形成固定在轮辋(6)上的突缘(811、911)。

6、根据权利要求5所述的装置，其中，每个突缘(8、9)在邻近该突缘(811、911)处形成一个固定在该轮辋(6)上的管形波纹管。

7、根据权利要求1至6之一所述的装置，其中，固定在该轮辋(6)上的由突缘(8、9)支撑的每个突缘(811、911)分别与轮辋卷边(61、60)的表面(611、601)接合。

8、根据权利要求1至7之一所述的装置，其中，该轮辋包括一个内管。

9、根据权利要求1至7之一所述的装置，其中，该轮辋(6)包括一个金属箍(64)形式的单件体，其上安装了一个用于支撑该轮胎胎体的固定卷边(61)，及一用于将另一胎体可轴向滑动地安装在该金属箍(64)上并可拆卸的卷边(60)，该轮辋(6)还包括一个锁止系统(35)，用于限定两个卷边(60、61)彼此之间的最大间隔，该胎体由在其内壁直接作用的流体充胀。

10、根据权利要求9的装置，其中，用于锁定该轮辋(6)的系统(35)包括一个支撑该滑动卷边(60)的垫圈(36)，它可滑动地安装在该金属箍(64)，及一与该金属箍(64)接合的锁定帽(37)。

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