用于后处理轮胎的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在硫化过程之后后处理轮胎的方法和装置，所述方法和装置支持在PCD(130)的隔热腔室内将包含残余热量的成品轮胎从第一温度水平缓慢和受控冷却到第二温度水平，并且作为PCI功能(120)的一部分，借助于支撑气体可选地使用轮胎内部压力。

Method and device for post-processing tires

The present invention relates to a method and apparatus for treating a tire after a vulcanization process, which supports the slow and controlled cooling of a finished tire containing residual heat from a first temperature level to a second temperature level in a thermal insulation chamber of a PCD (130) and, as part of a PCI function (120), with the aid of support. The internal pressure of the tire is optional.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于后处理轮胎的方法和装置
本专利技术涉及一种在硫化过程之后后处理轮胎的方法和装置，该方法和装置支持借助于支撑气体可选地使用轮胎内部压力来缓慢冷却和/或快速冷却包含残余热量的成品轮胎。
技术介绍
生产轮胎的基本生产步骤之一是生胎的硫化。为此目的，将生胎放置在位于轮胎硫化机内的模具中，然后加热至与材料相关的硫化温度并在生胎的内侧受到硫化压力。为了达到硫化温度和硫化压力，在合适的温度和压力下将合适的加热介质引入生胎的内部。生胎通常借助于装置固定在模具内，使得在生胎内形成基本上压力密封的腔室。与作为轮胎生产过程的最终产品的成品轮胎一样，生胎已经是由大量半成品元件组成的高度复杂的部件。由于多层结构和由此产生的壁厚差异，对硫化温度的引入和硫化之后成品轮胎的冷却有特殊要求。为了进行弹性体材料的硫化，必须将相当大量的热能引入到材料中。在该过程中，加工时间由较厚的材料区域确定，因为这里需要更长的时间来引入足够量的热能。胎面是生胎的特别厚的区域。侧壁是相对较薄的结构。这种厚度显著差异的原因是布置在胎面区域中的诸如钢带、带覆盖层和橡胶/未硫化橡胶层的附加的轮胎部件，所述橡胶/未硫化橡胶层比侧壁厚得多。这种厚得多的橡胶/未硫化橡胶层具有更大的壁厚，尤其是因为它包括了在硫化过程中产生的实际轮胎轮廓。为此目的，在那里提供的胎面区域或厚壁橡胶/未硫化橡胶块必须加热到可以塑性流动的程度并且可以通过硫化压力被迫进入到轮胎硫化机的生胎模具的型材阴模中。从根本上说，硫化的目的是在一个或两个以上时间间隔内通过温度和压力的作用加热生胎，以使其尺寸稳定，即通过交联工艺将生胎的部件连接在一起并将弹性性能传授给基本材料和橡胶/未硫化橡胶层。为此目的，不仅对压力和温度的实际作用有要求，而且对与用于交联并且可能用于加速交联的基本材料相匹配的各种添加剂物质也有要求。合适的交联物质的可能示例是二氯化二硫(特别是在天然橡胶的情况下硫磺硫化)、过氧化物或金属氧化物，而基于巯基苯并噻唑或二硫代磷酸锌的添加剂适合于加速交联。在硫化过程之后，生胎硫化生成的成品轮胎从轮胎硫化机中移除。目的是在硫化过程之后尽可能早地移除轮胎，以使轮胎硫化机能够被供应新的待硫化的生胎，并且以这种方式减少工艺循环时间和/或增加或最大化机器的输出。在硫化过程之后尽早移除轮胎的不可避免的结果是成品轮胎尚未冷却或尚未完全冷却并且由于先前为硫化过程引入的大量热能而处于高温下。这种“残余热量”可以导致轮胎温度超过100℃。根据轮胎和材料的类型，轮胎在从轮胎硫化机中移除时的残余温度可以是约160℃，在某些情况下甚至更高。实际上，这意味着轮胎硫化温度Tvulk在许多情况下为150至190℃、优选160至180℃。在从轮胎硫化机移除成品轮胎期间或之后，轮胎的残余温度Trest通常对应于Tvulk减去0至10％。根据轮胎的类型、预期用途和材料性能以及成品轮胎的壁厚，从轮胎硫化机中移除的成品轮胎可能需要在轮胎后处理装置中进行后处理。特别是为了实现非常紧密的尺寸公差和/或非常好的同心度性能，可能需要冷却在施加的内部压力下移除的成品轮胎。为此目的，仍然包含残余热量的成品轮胎被容纳在轮胎后处理装置中，称为后固化充气机(PCI：Post-CureInflator)，并且借助于支撑气体经受过量的内部压力。支撑气体优选为过量压力高达0.5MPa的压缩空气。通常，在没有在PCI中对成品轮胎进行后处理以满足这些要求，从而消除废品的情况下，则无法以这种方式实现通常由高均匀性值指定的精确的轮胎尺寸公差、同心度性能和/或平衡精度水平。与从轮胎硫化机的模具中移除之后完全硫化的轮胎的后处理有关的另一个措施是冷却，以便尽可能快地去除轮胎的残余热量，即将成品轮胎冷却到室温。冷却的目的是将轮胎的残余温度降低到环境温度水平，并且优选地在对应于轮胎硫化机的一到两个加热循环的时间段的连续工艺步骤中进行。现代轮胎设计及其材料以及几何尺寸，特别是壁厚和壁厚变化，越来越需要轮胎后处理措施，这些措施旨在控制包含残余热量的成品轮胎的较慢冷却。在许多情况下，以更快冷却为目的的先前的后处理可能是不够的和/或可能对成品轮胎在质量、尺寸精度的水平和材料性能以及交联和不希望的还原方面是不利的。利用已知的轮胎后处理装置，也不能充分支持环境保护方面以及节能和/或更有效的能量使用的相关主要要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于在轮胎硫化过程之后后处理轮胎的装置，以便至少部分地减少所提到的缺点并为新的质量要求提供解决方案。根据本专利技术的教导认识到，通过将包含残余热量的成品轮胎缓慢冷却，特别是在控制或监测下分阶段冷却到室温，可以提高轮胎质量和/或能量效率。可选地，至少部分地将PCI工艺步骤与将包含残余热量的成品轮胎缓慢冷却的工艺步骤、特别是在控制或监控下分阶段冷却至室温的工艺步骤组合。在根据本专利技术的意义上，缓慢监测的冷却被认为意味着在至少两个加热循环中借助于步骤1冷却持续至少20分钟：步骤1：在轮胎硫化机的大约两个加热循环的时间段内，在根据本专利技术的隔热腔室中，将包含残余热量的成品轮胎冷却至硫化温度与环境温度之间的受控温度水平，即中间温度Tzw。借助于步骤2可以用正常冷却来补充缓慢监测的冷却。步骤2：在至少一个加热循环内通过环境的正常冷却将成品轮胎从中间温度水平Tzw冷却至排出温度。包括在隔热腔室内缓慢冷却的步骤1可以优选地实施为受控或监测的冷却，其中，特别地，围绕待冷却的成品轮胎的隔热腔室创造了不受例如环境空气温度和/或来自环境的空气速度(例如由于车间在一年中的不同时间通风和/或由于在开放的车间门处的气流而产生的更高的空气速度)的破坏性影响的气候。在设计方面，提议进一步开发后固化充气机(PCI)形式的轮胎后处理装置，并为其提供具有隔热性能的封装腔室，以接收包含残余热量的成品轮胎。封装腔室设计成能确保成品轮胎从残余热量水平到中间温度的缓慢或受控冷却。腔室优选地由多个部件构成，并且可以打开和关闭，以便装载和清空。这种用于包含残余热量的成品轮胎的新型冷却系统被称为后固化装置(PCD：Post-CureDevice)，特别地，支持与PCI的组合。通过使用PCD，可选地使用PCD和PCI的组合，可以至少部分地在缩短硫化时间、改善轮胎质量、提高尺寸精度的水平和材料性能、未硫化橡胶材料的交联程度和抑制或减少不必要的还原过程以及至少部分地利用残余热量作为能源等方面实现优势和改进。附图说明附图中示出了本专利技术的说明性实施例，其中：图1示出了根据本专利技术的用于后处理轮胎的装置的一个说明性实施例的三维视图，该装置具有PCI和PCD，其中，描绘了处于关闭位置的用于在其内部容纳至少一个轮胎的上隔热腔室，图2示出了根据本专利技术的用于后处理轮胎的装置的一个说明性实施例的三维视图，该装置具有PCI和PCD，其中隔热腔室处于打开位置，图3示出了根据本专利技术的用于后处理轮胎的装置的一段的透视图，该装置具有用于隔热腔室的运动装置，所述运动装置偏心地且平行于轴线布置，图4示出了根据本专利技术的用于后处理轮胎的装置的一个说明性实施例的三维视图，该装置具有两个PCI和两个PCD，其中，分别包含的隔热腔室在上半图部分中是打开的以接收至少一个轮胎并且在下半图部分中是关闭的，图5以透视图示出了用于在具有成品轮胎的PCD的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在硫化过程之后后处理轮胎的装置(100)，其具有至少一个PCI(120)，用于在轮胎冷却阶段期间用支撑气体对轮胎内部加压，其特征在于，所述至少一个PCI(120)至少部分地被PCD(130)包围，从而确保支持轮胎(200)从第一温度水平到第二温度水平的缓慢冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.26 DE 102016000959.41.一种用于在硫化过程之后后处理轮胎的装置(100)，其具有至少一个PCI(120)，用于在轮胎冷却阶段期间用支撑气体对轮胎内部加压，其特征在于，所述至少一个PCI(120)至少部分地被PCD(130)包围，从而确保支持轮胎(200)从第一温度水平到第二温度水平的缓慢冷却。2.根据权利要求1所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述PCD(130)具有至少一个隔热腔室(131)，用于容纳至少一个轮胎(200)，从而确保支持所述轮胎(200)从第一温度水平到第二温度水平的缓慢冷却。3.根据权利要求2所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述PCD(130)的隔热腔室(131)至少部分地由隔热材料形成，从而确保支持所述轮胎(200)从第一温度水平到第二温度水平的缓慢冷却。4.根据权利要求3所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述隔热材料包括黑色金属或有色金属、塑料、特别是高温塑料、复合材料、碳材料或纤维掺杂铝合金，从而确保支持所述轮胎(200)从第一温度水平到第二温度水平的缓慢冷却。5.根据权利要求2所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述隔热腔室(131)凭借双壁结构在结构上产生隔热性能，从而确保支持所述轮胎(200)从第一温度水平到第二温度水平的缓慢冷却。6.根据权利要求5所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述隔热腔室(131)能够在其内部进行温度控制，因为能够将温度控制介质以使得其能循环的方式引入到双壁内。7.根据权利要求2所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述隔热腔室(131)由至少一个第一腔室元件(132)和至少一个第二腔室元件(133)形成。8.根据权利要求7所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述隔热腔室(131)具有第三腔室元件(134)，第三腔室元件(134)的几何形状对应于圆柱形环段。9.根据权利要求7所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，至少一个腔室元件(132、133、134)相对于至少一个其它腔室元件是可移动的，从而允许将所述隔热腔室(131)移动到打开位置或关闭位置。10.根据权利要求9所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述隔热腔室(131)在打开位置具有净孔径宽度，所述净孔径宽度对应于至少轮胎宽度。11.根据权利要求8所述的用于后处理轮胎的装置(100)，其特征在于，所述第三腔室元件(134)是可移动的，因此，支持所述隔热腔室(131)的打开位置与关闭位置之间的用于所述腔室元件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·迈因克，M·诺沃克，
申请(专利权)人：哈布尔格弗罗伊登贝格尔机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE