用于模制和硫化轮胎的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于模制和硫化轮胎的方法，包括以下步骤：将生胎(50)引入到硫化模具(200)中，该模具包括：第一侧壁板(20)和第二侧壁板(21)；限定形成模制腔体(17)的成环的圆周区段(55)；由膜(31)限定的可膨胀气囊(30)；和能够在第一回缩操作位置与第二伸展操作位置之间运动的至少一个胎圈模制环(60a；60b)；以及在硫化模具(200)中模制和硫化所述生胎(50)。在引入生胎的步骤与模制和硫化生胎的步骤之间还执行以下步骤：使至少一个胎圈模制环(60a；60b)从第一回缩操作位置伸展至第二伸展操作位置，以形成圆周支承表面(33a；33b)，该表面抵靠生胎(50)的第一环形固定结构(51a，51b)的第一轴向内表面部分；通过在比模制压力小的预模制压力下使膜(31)膨胀来挤压第一环形固定结构(51a；51b)的第二轴向内表面部分，使得第一环形固定结构与第一侧壁板(20)接触，从而借助第一侧壁板(20)成形第一环形固定结构的轴向外表面部分并借助至少一个胎圈模制环(60a；60b)的圆周支承表面(33a；33b)成形第一环形固定结构(51a；51b)的第一轴向内表面部分。本发明专利技术还涉及用于模制和硫化轮胎的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于模制和硫化车轮轮胎的方法和设备。
技术介绍
在轮胎的生产循环中，在制造和/或组装轮胎的各个部件的轮胎成型过程之后， 执行模制和硫化过程以根据期望的几何形状(通常包括特定的胎面花纹)限定轮胎的结构。为此，生胎(在本文中，该术语表示还没有进行模制和硫化的轮胎)被封闭在模制腔体中，该模制腔体形成在硫化模具内并且根据待生产的轮胎的外表面的几何构造成形。当硫化完成时，模具打开以移除轮胎。轮胎通常包括具有超环形环的形状的胎体结构，该胎体结构包括由增强帘线强化的一个或多个胎体帘布层，该增强帘线位于径向平面上(在这种情况下称为子午线轮胎)， 换句话讲是位于包括轮胎旋转轴线的平面上。各个胎体帘布层的端部固定至强化胎圈(换言之，所述轮胎的径向内部末端)的至少一个金属环形结构，所述金属环形结构通常称为胎圈芯，胎圈用来将轮胎装配在对应的安装轮辋上。称为胎面带的弹性体材料带被放置在所述胎体结构的胎冠上，并且在硫化和模制步骤结束时在该胎面带中形成用于接地的凹凸图案。在胎体结构和胎面带之间放置通常称为带束结构的增强结构。就汽车而言，该带束结构通常包括至少两个径向地叠置的胶布带，该胶布带设置有通常为金属的增强帘线，该增强帘线在各个带中定位成彼此平行并且与相邻带的帘线相交，帘线优选地关于轮胎的赤道面对称地定位。优选地，所述带束结构还包括织物或金属帘线的第三层，该第三层在径向外部的位置中沿周向放置(以0度)在至少下层带的端部上。还将弹性体材料的侧壁施加到胎体结构的对应侧向表面上，每个侧壁都从胎面带的侧向边缘之一延伸至用于固定到胎圈上的对应环形结构的位置。在本说明书和接下来的权利要求中，术语“初级部件(elementary comonent)”表示为弹性体材料的连续长形元件形式的初步完成的中间产品，可包括能够被切割成一定尺寸的至少一个织物或金属增强帘线。在用于形成具有上述结构的轮胎的已知工序中，最近已经发展了某些工序，其中生胎由供应给成型支撑件的有限数量的初级部件生产。这种由初级部件成型的工序是从完成的中间产品成型的常规方法的替代方案，其要求分开生产并且存储各种轮胎部件，例如胎体帘布层、胎圈芯、带束带、胎面带和侧壁，这里仅仅提及了几个，当小批量或例如在特定部门中和/或在诸如构建高性能或竞赛轮胎的应用中生产轮胎时该工序相对常规方法而言是优选的。在后一种情况下，由于完成的中间产品之间缺乏连接，该工序具体基于其较大的均勻度而是优选的。例如，申请人与本申请相同的WO 00/35666说明了用于通过使轮胎的部件直接形成在超环形支撑件上而形成轮胎的方法和设备，其中通过借助挤压机进给连续细长元件来生产某些部件，在超环形支撑件绕其自身的轴线旋转的同时该元件便利地分布在该支撑件上。以Goodyear Tire & Rubber Company的名义公布的美国专利申请US 2003/0141627说明了用于模制轮胎的方法和设备，其具有用于胎圈的可伸展模制环。当伸展时，胎圈模制环具有面向外的径向圆周表面，用于模制胎圈。每个胎圈模制环都包括多个区段，这些区段中的一半是第一区段，第一区段与第二区段互补并且与第二区段沿周向交替。欧洲专利申请EP 0368546涉及用于无气囊轮胎模制的方法和设备。无气囊轮胎模压包括两个台板，即上台板和下台板；用于使台板相对于彼此从打开位置运动至关闭模制位置的装置；台板安装装置，其用于模制轮胎的侧壁；以及用于模制胎面带的装置。台板安装装置中每个都用来模制对应的轮胎胎圈，并且胎圈模制装置包括中心装置，该中心装置能够相对于对应的台板运动，以插入到轮胎中。每个台板都包括胎圈模制装置，当伸展时，该胎圈模制装置形成用于模制胎圈内表面的表面。台板保持胎圈并且将胎圈对模具的侧壁板密封，从而使得加压流体能够被引导到轮胎中。
技术实现思路
申请人:已经观察到，生胎在模制和硫化过程期间可能出现变形，例如其椭圆化，导致完成的(硫化的)轮胎中存在缺陷，例如一个或多个胎体帘布层的滑动，或者存在不期望的过量的和/或不足的材料体积。具体地，对于生产用于顶级汽车的高性能轮胎所要求的设计而言，这些变形可能使得轮胎报废。申请人:还已经证实，主要在胎圈位置处出现这些几何变形以及由此导致在成品轮胎中出现缺陷，每个胎圈在下文中还更一般地表示为“环形固定结构”。如所引用的文献所示，申请人已经证实，生胎被放置在硫化机中，其在硫化机中被插入到硫化模具中，硫化模具包括能够相对于彼此运动并且在处于关闭位置时将生胎封闭在模制腔体中的刚性支撑件、上侧壁板和下侧壁板。每个侧壁板都包括支承(或支撑)表面，用于生胎的环形固定结构的对应轴向外表面。在包含可充气气囊的模制和硫化设备中， 当供应热时，气囊膨胀并且压靠轮胎的内表面。然而，申请人已经证实，在通过前述可充气气囊模制而生产的环形固定结构中不能实现足够精确的成形，该可充气气囊由膜限定，在模制和硫化步骤中，该膜将环形固定结构的轴向内表面部分压靠侧壁板的对应表面。申请人:已经证实，通过向硫化模具增加用于环形固定结构区域的可伸展模制环， 如所引用申请US 2003/0141627中所述，使得这些环在模制和硫化步骤期间也利用气囊膨胀而与环形固定结构的表面部分接触，不能获得顶级轮胎所要求的公差。申请人:还已经证实，例如EP 0368546中所述的过程当应用于由初级中间产品构建的轮胎时，尤其是当初级中间产品被模制和硫化而不与其成型支撑件相关联时，不会产生满意的结果。在这种情况下，这些轮胎要求在硫化模具内具有气囊，以实现正确的模制和硫化，因为气囊允许轮胎所需的压力和热大致均勻地传递。无气囊将导致加压流体与生胎的径向内表面直接接触，可能产生多种问题，例如流体渗透到轮胎结构中，或者与形成轮胎的各种初级部件的期望构造相偏离。由于加压流体在轮胎中引起的膨胀，所以初级部件的这些偏离在环形固定结构的位置处尤其普遍。于是，这些问题可能导致在成品轮胎中出现缺陷并且导致轮胎报废。申请人:还已经证实，在EP 0368546所述的设备中，在模制装置中所包括的台板与模具的侧壁板之间出现的环形固定结构的压缩会使环形固定结构的轴向地位于轮胎内侧且径向地位于压缩台板的圆周边缘外侧的区域中发生膨胀，这是因为由加压流体引起的压缩所导致的变形会使在由与环形固定结构接触的表面限定的区域的紧外侧的材料发生位移，从而产生几何不规则性和过度的材料体积，这是应当避免或者至少最小化的。因此，申请人已经认识到，需要开发一种用于在包括可充气气囊的模具中模制和硫化轮胎的方法，在该模具内执行生胎的环形固定结构的至少一部分区域的适当预模制， 以避免前述变形。具体地，申请人已经发现，通过将环形固定结构中至少之一紧固在硫化模具内，至少在其轴向外表面的一部分中(通过使用模具的侧壁板)以及还在其轴向内表面的一部分中(通过使用胎圈模制环的表面部分)，可以通过使可充气气囊充气执行预模制来获得环形固定结构的精确几何结构，该可充气气囊在膨胀状态中被充至第一压力，该第一压力小于模制和硫化压力。具体地，在膨胀期间，由膜限定的可充气气囊用作环形固定结构的预模制中的另一个支承表面。更具体地，在第一个方面中，本专利技术涉及一种轮胎模制和硫化方法，其包括以下步骤将生胎引入到硫化模具中，所述模具包括第一侧壁板和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于模制和硫化轮胎的方法，包括以下步骤：将生胎（５０）引入到硫化模具（２００）中，所述模具包括：第一侧壁板（２０）和第二侧壁板（２１）；成环的圆周区段（５５），其限定形成模制腔体（１７）；由膜（３１）限定的可膨胀气囊（３０）；以及能够在第一回缩操作位置与第二伸展操作位置之间运动的至少一个胎圈模制环（６０ａ；６０ｂ）；在所述硫化模具（２００）中模制和硫化所述生胎（５０）；其中，在引入所述生胎（５０）的所述步骤与模制和硫化所述生胎的所述步骤之间执行以下步骤：使所述至少一个胎圈模制环（６０ａ；６０ｂ）从所述第一回缩操作位置伸展至所述第二伸展操作位置，以形成支承的圆周表面（３３ａ；３３ｂ），所述圆周表面抵靠所述生胎（５０）的第一环形固定结构（５１ａ；５１ｂ）的第一轴向内表面部分；通过在比模制压力小的预模制压力下使所述膜（３１）膨胀来挤压所述第一环形固定结构（５１ａ；５１ｂ）的第二轴向内表面部分，使得所述第一环形固定结构与所述第一侧壁板（２０）接触，从而借助所述第一侧壁板（２０）成形所述第一环形固定结构的轴向外表面部分，并借助所述至少一个胎圈模制环（６０ａ；６０ｂ）的所述圆周表面（３３ａ；３３ｂ）成形所述第一环形固定结构（５１ａ；５１ｂ）的所述第一轴向内表面部分。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于模制和硫化轮胎的方法，包括以下步骤将生胎(50)引入到硫化模具O00)中，所述模具包括第一侧壁板00)和第二侧壁板；成环的圆周区段(55)，其限定形成模制腔体(17)；由膜(31)限定的可膨胀气囊 (30)；以及能够在第一回缩操作位置与第二伸展操作位置之间运动的至少一个胎圈模制环 (60a ；60b)；在所述硫化模具O00)中模制和硫化所述生胎(50)；其中，在引入所述生胎(50)的所述步骤与模制和硫化所述生胎的所述步骤之间执行以下步骤使所述至少一个胎圈模制环(60a;60b)从所述第一回缩操作位置伸展至所述第二伸展操作位置，以形成支承的圆周表面(33a ;3北)，所述圆周表面抵靠所述生胎(50)的第一环形固定结构(51a;51b)的第一轴向内表面部分；通过在比模制压力小的预模制压力下使所述膜(31)膨胀来挤压所述第一环形固定结构(51a;51b)的第二轴向内表面部分，使得所述第一环形固定结构与所述第一侧壁板00) 接触，从而借助所述第一侧壁板00)成形所述第一环形固定结构的轴向外表面部分，并借助所述至少一个胎圈模制环(60a;60b)的所述圆周表面(33a;33b)成形所述第一环形固定结构(51a;51b)的所述第一轴向内表面部分。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一环形固定结构(51a;51b)的所述第二轴向内表面部分与所述第一环形固定结构(51a;51b)的所述第一轴向内表面部分邻接并且位于所述第一环形固定结构的所述第一轴向内表面部分的径向外部，所述第一环形固定结构的所述第一轴向内表面部分抵靠所述至少一个胎圈模制环(60a;60b)的所述圆周表面(33a ；33b)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述模制和硫化步骤包括将所述预模制压力增大到所述模制压力的步骤。4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，所述预模制压力处于从大约 0. 1至大约2巴的范围内。5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，所述预模制压力处于从大约 0.2至大约0.8巴的范围内。6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，至少一个胎圈模制环(60a; 60b)包括多个交替的区段(8、9)，伸展所述至少一个胎圈模制环的所述步骤包括以下步骤朝向所述第一侧壁板00)轴向地平移所述至少一个胎圈模制环的所述区段；使所述至少一个胎圈模制环从所述回缩操作位置径向伸展至所述至少一个胎圈模制环的所述第二伸展操作位置，以将所述第一环形固定结构保持在所述圆周表面(33a)和所述第一侧壁板00)之间，其中在所述回缩操作位置中区段回缩而具有比所述第一环形固定结构的圆周的直径小的第一直径，在所述第二伸展操作位置中区段伸展而形成具有比所述第一环形固定结构的直径大的第二直径的所述圆周表面。7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其中，所述硫化模具00)包括第一胎圈模制环和第二胎圈模制环(60a、60b)，在伸展所述至少一个胎圈模制环的步骤和挤压所述第一环形固定结构(51a)的第二轴向内表面部分的步骤之间包括以下步骤伸展所述第二胎圈模制环(60b)，以形成第二圆周支承表面(3 )，所述第二圆周支承表面抵靠所述第二环形固定结构(51b)的第一轴向内表面部分；使得所述第二侧壁板抵靠所述第二环形固定结构(51b)。8.根据权利要求7所述的方法，其中，挤压所述第一环形固定结构的第二轴向内表面部分的所述步骤包括以下步骤通过在所述预模制压力下使所述膜(31)膨胀来挤压所述第二环形固定结构的第二轴向内表面部分，使得所述第二环形固定结构(51b)与所述第二侧壁板接触，从而借助所述第二侧壁板成形所述第二环形固定结构的轴向外表面部分，并借助所述第二胎圈模制环(60b)成形所述第二环形固定结构的所述第一轴向内表面部分。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述第二胎圈模制环(60b)包括多个踏板状元件(36)，伸展所述第二胎圈模制环(60b)的所述步骤包括使所述踏板状元件相对于彼此旋转的步骤。10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，所述模具包括可伸缩中心体(3)， 所述生胎(50)插入到所述可伸缩中心体中，并且所述可膨胀气囊(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·G·皮安塔尼达，G·曼奇尼，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：IT