轮胎硫化系统的操作技术方案

在电硫化过程中，可以使用开环控制模式和闭环控制模式来控制加热器输出。

Operation of tire curing system

Open-loop control mode and closed-loop control mode can be used to control the heater output in the electrovulcanization process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎硫化系统的操作
本专利技术大致涉及轮胎硫化。更具体地，本专利技术涉及确定轮胎硫化系统中的能量平衡。
技术介绍
在轮胎硫化的过程中，可以结合轮胎模具使用一个或多个轮胎硫化系统。某些硫化系统的原理特征是将加热和通风系统设置在电硫化系统的核心位置因此提供加热介质。例如，在电压机中，将胎坯装入模具之后，在囊状物(即由弹性材料例如丁基橡胶形成的囊状物)中供应高温和高压加热介质(下文称为“加热介质”)造成囊状物膨胀因此与轮胎的内表面接合。参考图1，显示了这种类型的用于硫化胎坯P的示例性轮胎硫化系统10。系统10包括流体密封罩12，所述流体密封罩12接收供应的加压加热介质(例如氮气)。罩具有通过一对板16、18形成的腔体14，所述一对板16、18通过囊状物20连接并且具有操作轴22，所述操作轴22造成至少一个板的轴向移动(如图所示，板16可沿轴向位移)。具有一个或多个加热元件24a的加热器24加热所述加热介质。应理解加热器24可以选自任何服从的加热装置，包括但不限于电阻、感应元件等。通过转子30和定子31(共同形成马达)的组合驱动的风扇26相对于加热器24以高速ω搅动加热介质从而以高换热比将热量供应至加热介质。加热器24和风扇26封装在腔体14内，因此整体浸入加热介质。加热器24设置在与腔体14和至少一个导管32联通的流体路径中，加热介质通过所述导管32引入和/或排出腔体14。在沿着从风扇26至流体密封罩的出口路径26a出来之前，加热介质横穿加热元件24a。加热介质的输送向囊状物20提供有效的能量使得轮胎模具的胎面花纹元件(未显示)深深刺入轮胎P。轮胎P因此通过囊状物20被加热至硫化温度并且同时在模制方向上受到挤压。这种系统的示例性实施方案及其使用说明描述于共同拥有的欧洲专利号EP0686492(名为“TYREVULCANISATIONBYSUPPLYINGHEATFROMTHEINSIDE”，1995年5月18日提交)和共同拥有且共同未决的PCT公开号WO2013/164282(名为“CHAMBERFORVULCANIZINGTHEINNERPORTIONOFATIREANDINCLUDINGAFAN”，2013年4月26日提交)，这些申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。如图2进一步显示，加热介质在由风扇26赋予的相对移动的作用下进行旋转。加热流体在腔体内达到足够的切线速度Ω从而保证与囊状物20的内表面的良好的热交换。为了保证这种有利的热交换，加热介质具有源自加热器24的必要硫化能量的速度Ω(参见图1)并且将所述硫化能量传递至囊状物20的内表面。随着固化周期中的压力变化，设想可以实现罩的整体体积中的温度均匀化。为了确定和监控加热介质和模制轮胎之间横穿囊状物的传热，需要沿着轮胎的内表面理想地确定流体温度。虽然一些硫化方法设想采集加热介质的温度，用于该目的的传感器通常设置在流体密封罩的外部(例如设置在加热介质的管线或供应线中)。沿着轮胎内表面测量流体温度是一项复杂且昂贵的挑战。因此，对于加热介质保持受压的持续时间期间，要求可靠且可预测地检测和监控加热介质。在流体密封罩内实现的这种检测和监控可以转化为对通过加热介质和囊状物而对轮胎的传热的控制。
技术实现思路
本专利技术提供在固化周期中操作轮胎硫化系统(100)的方法，其中轮胎(P’)在模具中硫化预定的受压持续时间。所述轮胎硫化系统(100)包括囊状物(120)，所述囊状物(120)设置在待硫化轮胎的内部并且至少部分地限定腔体(114)，加热介质在所述腔体(114)中循环。风扇(126)和加热器(124)浸入加热介质，并且加热器具有一个或多个加热元件(124a)，所述加热元件(124a)向穿过加热元件(124a)的加热介质提供能量。所述方法包括提供至少包括如下的数据：被硫化轮胎的囊状物交换表面积(S)、囊状物和加热介质之间的温差(ΔT)和强制对流交换系数(h)。在当前固化周期中检测腔体中的加热介质温度。通过调节加热器(124)的功率输出调节腔体(114)中的加热介质温度。在一些实施方案中，所述方法包括构造至少一个温度传感器(150)，所述温度传感器(150)沿着从风扇至腔体的出口路径(126a)设置从而进行检测并且产生一个或多个温度信号，所述温度信号表示检测的加热介质温度。可以构造监控系统从而接收温度信号并且发送一个或多个相当的控制信号以进行调节。在一些实施方案中，所述方法还包括至少一个如下步骤：在将加热介质引入腔体时开启计时器从而监控受压持续时间的经过时间；基于检测的加热介质温度，至少根据囊状物交换表面积(S)以及囊状物和加热介质之间的温差(ΔT)计算后续固化周期中穿过囊状物的热通量(ф)；对比计算的热通量(ф)和开始后续固化周期时希望实现的热通量；并且当对比表明不等值时进行调节。所述调节可以包括在终止当前固化周期时获得预测的最终加热介质温度。所述调节还可以包括如下的至少一者：调节风扇速度，调节加热介质压力和调节加热器输出，并且其中通过调节加热器供应电压来调节加热器输出。所述调节还可以包括在获得和维持加热介质的预定温度水平所需的经过时间的阶段内在小于或等于受压持续时间的预定时间内增加加热器输出。本专利技术还提供操作轮胎硫化系统(100)的方法，所述方法包括提供至少包括如下的数据：被硫化轮胎的囊状物交换表面积(S)、囊状物和加热介质之间的温差(ΔT)和强制对流交换系数(h)。在当前固化周期中检测腔体中的加热介质温度。在后续固化周期之前基于能量平衡限定待通过硫化系统(100)发送的能量的量，在当前固化周期中检测腔体(114)中的加热介质温度。在后续固化周期之前基于检测的加热介质温度调节通过硫化系统(100)发送的能量。在一些实施方案中，所述方法包括至少根据为了硫化轮胎内表面待供应的能量、在当前固化周期和后续固化周期之间打开模具时的能量损失以及在固化过程中由于硫化系统造成的能量损失，计算固化待硫化轮胎所需的能量。本专利技术还包括用于进行所公开方法的轮胎硫化系统(100)。通过如下详细描述，本文公开的专利技术的其它方面将变得明显。附图说明通过考虑如下详细描述并且结合附图，本文公开的专利技术的性质和各种优点将变得明显，附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：图1显示了示例性常规电硫化系统。图2显示了图1的常规硫化系统中的模拟通量循环。图3显示了示例性硫化系统的局部截面图。图4显示了图3的示例性硫化系统在固化囊状物塌陷时的截面图。图5显示了用于控制加热介质温度的方法的示例性闭环实施方案。具体实施方式下面将参考附图中所示的一个或多个实施例，对本专利技术的实施方案进行具体描述。每个实施例仅作为说明而不限制本专利技术。本领域技术人员将理解可以在本专利技术中进行各种修改和改变而不偏离本专利技术的范围或精神。例如，一个实施方案中的一部分显示或描述的特征可以与一个或多个其它实施方案组合使用从而获得至少一个另外的实施方案。因此，本专利技术旨在覆盖所述修改和改变，只要它们落入所附权利要求及其等效物的范围内。现在进一步参考附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，图3和4显示了示例性轮胎硫化系统100，所述轮胎硫化系统100具有图1所示系统10的许多特征。硫化系统100包括通过柔性囊状物或固化膜120连接的轴向可移动板116和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在固化周期中操作轮胎硫化系统(100)的方法，其中轮胎(P’)在模具中硫化预定的受压持续时间，所述轮胎硫化系统包括囊状物(120)，所述囊状物(120)设置在待硫化轮胎的内部并且至少部分地限定腔体(114)，加热介质在所述腔体(114)中循环，所述腔体(114)具有浸入加热介质的风扇(126)和加热器(124)，并且加热器具有一个或多个加热元件(124a)，所述加热元件(124a)向穿过加热元件(124a)的加热介质提供能量，其特征在于，所述方法包括：提供至少包括如下的数据：被硫化轮胎的囊状物交换表面积(S)、囊状物和加热介质之间的温差(ΔT)和强制对流交换系数(h)；在当前固化周期中检测腔体中的加热介质温度；并且通过调节加热器(124)的功率输出调节腔体(114)中的加热介质温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.14 EP 16305028.91.一种在固化周期中操作轮胎硫化系统(100)的方法，其中轮胎(P’)在模具中硫化预定的受压持续时间，所述轮胎硫化系统包括囊状物(120)，所述囊状物(120)设置在待硫化轮胎的内部并且至少部分地限定腔体(114)，加热介质在所述腔体(114)中循环，所述腔体(114)具有浸入加热介质的风扇(126)和加热器(124)，并且加热器具有一个或多个加热元件(124a)，所述加热元件(124a)向穿过加热元件(124a)的加热介质提供能量，其特征在于，所述方法包括：提供至少包括如下的数据：被硫化轮胎的囊状物交换表面积(S)、囊状物和加热介质之间的温差(ΔT)和强制对流交换系数(h)；在当前固化周期中检测腔体中的加热介质温度；并且通过调节加热器(124)的功率输出调节腔体(114)中的加热介质温度。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：构造至少一个温度传感器(150)，所述温度传感器(150)沿着从风扇至腔体的出口路径(126a)设置从而进行检测并且产生一个或多个温度信号，所述温度信号表示检测的加热介质温度；并且构造监控系统从而接收温度信号并且发送一个或多个相当的控制信号以进行调节。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，进一步包括至少一个如下步骤：在将加热介质引入腔体时开启计时器从而监控受压持续时间的经过时间；基于检测的加热介质温度，至少根据囊状物交换表面积(S)以及囊状物和加热介质之间的温差(ΔT)计算后续固化周期中穿过囊状物的热通量(ф)；对比计算的热通量(ф)和开始后续固化周期时希望实现的热通量；并且当对比表明不等值时进行调节。4.根据权利要求3所述的方法，其中调节包括在终止当前固化周期时获得预测的最终加热介质温度。5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中调节包括如下的至少一者：调节风扇速度，调节加热介质压力和调节加热器输出，并且其中通过调节加热器供应电压来调节加热器输出。6.根据权利要求5所述的方法，其中调节包括在获得和维持加热介质的预定温度水平所需的经过时间的阶段...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·邦康帕涅，T·西莫内利，F·盖琳，JC·费兰德，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR