專利名稱：輪胎硫化膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的在于輪胎硫化膠囊。更具體而言，本發(fā)明的目的在于輪胎硫化機(jī)中所用的硫化膠囊，其中對膠囊型式進(jìn)行了優(yōu)化以便改進(jìn)其壽命與硫化情況。
背景技術(shù)：
通常，充氣式橡膠車胎是通過在模壓機(jī)中模壓并硫化部分定形的生(未硫化)胎而生成。利用內(nèi)部流體可膨脹式膠囊而將生胎向外壓靠在模具表面上。利用這種方法，生胎貼靠在確定了輪胎胎面花紋與胎側(cè)構(gòu)型的外部模具表面上而定形。通過應(yīng)用熱量與壓力，輪胎在高溫下受到模壓與硫化。
通常在實踐中，膠囊的膨脹通過向內(nèi)部膠囊腔施加由流體例如氣體、熱水和/或蒸汽提供的內(nèi)部壓力而實現(xiàn)，這些流體還可以參加熱傳遞以便于硫化或硬化輪胎。在模壓并硫化后，輪胎被容許在模具中略作冷卻，有時借助于加入供向膠囊的涼水或冷卻器水來進(jìn)行冷卻。然后打開模具并使得膠囊塌癟，這包括釋放內(nèi)部流體壓力，從而將輪胎從輪胎模具上拆下。輪胎硫化膠囊的這種使用方法在本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知。
圖6中示出了常規(guī)型輪胎硫化膠囊100的剖視圖；膠囊100為腰鼓形，并在內(nèi)側(cè)開口。膠囊具有相對的胎圈區(qū)102和位于胎圈區(qū)102之間的膨脹區(qū)104。胎圈區(qū)帶有用于將硫化膠囊固定于壓力機(jī)構(gòu)上的裝置，從而使得膠囊能夠向外膨脹并形成生胎。在模制期間，在膠囊100膨脹到輪胎胎腔106的過程中，膠囊100的胎肩部分并非連續(xù)地與輪胎內(nèi)部接觸，從而在輪胎膠囊與輪胎胎腔之間留出間隙108和殘存空氣，參看圖7。盡管輪胎被充分硫化，但是間隙可能在硫化輪胎中導(dǎo)致不均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于一種輪胎膠囊，其中輪胎膠囊胎肩的型式消除了在輪胎模制過程中可能位于輪胎膠囊與輪胎內(nèi)部胎腔之間的殘留空氣。本發(fā)明的目標(biāo)在于將膠囊胎肩向外移出比常規(guī)成型膠囊型式更遠(yuǎn)，以便在硫化期間使得膠囊更加快速地與輪胎胎肩內(nèi)部接觸，從而減少在膠囊與輪胎胎腔之間存在任何間隙與殘存空氣，并且使得硫化處理期間輪胎的橡膠流最小化。
公開了一種待安裝于輪胎硫化機(jī)內(nèi)部的用于成形充氣輪胎的可膨脹膠囊?？膳蛎浤z囊具有環(huán)狀構(gòu)型，并且包括一對相對環(huán)形胎圈和位于這對環(huán)形胎圈之間的膨脹部分。膠囊的膨脹部分具有中心部分、胎肩部分以及胎側(cè)部分。當(dāng)膠囊處于已安裝但未膨脹的模式時，膠囊的胎肩部分具有明顯小于中心部分的曲率半徑Rc的曲率半徑R1或R4。胎肩部分要么具有至少一個泡狀部分，要么具有幾乎為方形的型式。
在本發(fā)明的一個公開方面中，泡狀部分的曲率半徑R1的值不大于膠囊高度H的20％。泡的曲率半徑R1的數(shù)值根據(jù)膠囊的尺寸而定。
在本發(fā)明的另一個公開方面中，膠囊的泡狀部分平滑地連接于中心部分上。
在本發(fā)明的另一個方面中，小彎曲部分位于每個膠囊胎肩部分中的泡狀部分的每個側(cè)面上。每個小彎曲部分具有位于膠囊外側(cè)的曲率半徑R2、R3。在這種型式的一個變型中，位于泡狀部分每個側(cè)面上的每個小彎曲部分的曲率半徑R2、R3的值大于泡狀部分的曲率半徑R1。在這種型式的另一個變型中，泡狀部分軸向內(nèi)側(cè)的彎曲部分的曲率半徑R2大于泡狀部分軸向外側(cè)的曲率半徑。
定義以下定義用于控制本公開發(fā)明。
“軸向”或“沿軸向”在本文中用于指平行于環(huán)狀形狀的中心固定內(nèi)部線的線或方向。
“徑向”或“沿徑向”用于指垂直朝向或背離環(huán)狀形狀的中心固定內(nèi)部線的方向。
“環(huán)狀”是指具有環(huán)形形狀，其特征在于，繞著環(huán)形形狀內(nèi)部的固定線的圓形構(gòu)型。對于硫化膠囊而言，固定線平行于其上固定著硫化膠囊的安裝柱。


下文將通過實例并參看附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中圖1-3示出了根據(jù)本發(fā)明的膠囊；
圖4示出了在模制期間膨脹至輪胎胎腔中時的膠囊；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個膠囊；圖6為現(xiàn)有技術(shù)的輪胎硫化膠囊；以及圖7為在膨脹至輪胎胎腔中之后的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎硫化膠囊。
具體實施例方式
下述語言為實現(xiàn)本發(fā)明的最佳當(dāng)前預(yù)期模式。這種描述目的在于示出本發(fā)明的一般原理而不應(yīng)被理解為限制意義。本發(fā)明的范圍通過參照所附權(quán)利要求而得到最佳確定。附圖中所示的參考標(biāo)號與說明書中所指的標(biāo)號相同。為了本申請，在圖中所示的各個實施例中對于類似部件使用相同的參考標(biāo)號。這些結(jié)構(gòu)使用基本上相同的部件而在位置或數(shù)量上產(chǎn)生變化，從而形成可以實踐本發(fā)明概念的替代構(gòu)造。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明形成的膠囊10。所示型式為膠囊10形成時的型式，而并非必須是安裝于輪胎硫化模具中時膠囊10的型式。盡管這種膠囊與圖6的現(xiàn)有技術(shù)膠囊的不對稱型式相比具有對稱型式，但是本文中所要描述的對于膠囊進(jìn)行的發(fā)明變化同樣可以適用于這兩種類型的膠囊構(gòu)型。膠囊10具有一對用于將膠囊10固定于硫化機(jī)(未示出)上的環(huán)形保持胎圈12。在保持胎圈12之間為膠囊10的膨脹部分。膠囊10的膨脹部分具有中心部分14、胎肩部分16以及胎側(cè)部分18。這些部分14、16、18由以下基準(zhǔn)點和尺寸確定。
在膠囊10所具有的型式中，膠囊10的每個胎肩區(qū)16由泡狀部分20所確定，該泡狀部分的曲率半徑R1明顯小于中心部分14的曲率半徑Rc，而并非由其中曲率中心同常規(guī)型膠囊型式一樣位于膠囊型式內(nèi)側(cè)的平滑連續(xù)半徑確定。假定膠囊10的中心部分在處于未膨脹位置時可以具有扁平型式，即曲率半徑Rc無窮大，泡狀部分20的曲率半徑R1最好被確定為膠囊高度H的一部分。膠囊高度H為保持胎圈12的外緣之間的距離。泡狀部分20的曲率半徑R1的值不大于膠囊高度H的20％。
泡狀部分20可以平滑地連接于中心部分14上，或者是小彎曲部分22、24可位于泡狀部分20的至少一側(cè)上。在所示的膠囊10中，小彎曲部分22、24位于泡狀部分20的每一側(cè)上。每個彎曲部分22、24具有位于膠囊型式外側(cè)的曲率半徑R2、R3。當(dāng)膠囊10帶有兩個小彎曲部分時，曲率半徑R1、R2和R3優(yōu)選地彼此平滑連續(xù)。兩個小彎曲部分22、24的曲率半徑R2、R3的值等于或大于泡狀部分20的曲率半徑R1。兩個小彎曲部分22、24的曲率半徑R2、R3可以或可以不基本相似；如果這些半徑具有不同的值，則優(yōu)選地，軸向內(nèi)側(cè)即最靠近中心部分14的彎曲部分22，同引向膠囊10的胎側(cè)部分18的另一彎曲部分24相比，就會具有形成更平或更寬曲線的更大曲率半徑。
曲率半徑R1、R2、R3的值根據(jù)膠囊的尺寸并且根據(jù)所需對膠囊的優(yōu)化而定，從而在膠囊與輪胎胎腔的胎肩內(nèi)部之間形成接觸。如圖2和3中所示，泡狀部分20可以不如圖1中膠囊的泡狀部分明顯。在圖3的膠囊中，泡狀部分20與中心部分14平滑連續(xù)。
當(dāng)成型硫化膠囊10在硫化期間膨脹至輪胎內(nèi)部30中時，參看圖4，泡狀部分20就提供了附加膠囊材料以便與輪胎胎肩的內(nèi)部接觸，從而就消除了輪胎內(nèi)部30與硫化膠囊10之間存在任何間隙的可能性。
圖5示出了膠囊型式的另一實施例，其中與常規(guī)型膠囊型式110相比，胎肩部分16的型式已被改進(jìn)以便“推出”胎肩部分。胎肩部分16具有幾乎為方形的構(gòu)型，來代替提供泡狀部分20推出膠囊胎肩部分16。胎肩部分的曲率半徑R4明顯小于中心部分14的曲率半徑Rc。
本發(fā)明的輪胎膠囊由常規(guī)型可膨脹且耐用的材料制成，優(yōu)選地由橡膠制成。膠囊可以利用平行簾線材料的簾布層或紡織織物得以加強(qiáng)。硫化膠囊的這些特征在膠囊成形領(lǐng)域內(nèi)眾所周知并且均為常規(guī)型。
使用改進(jìn)型膠囊構(gòu)型可以使得正在生產(chǎn)的輪胎的均勻性得以改進(jìn)，減少殘留空氣缺陷，并且減少膠囊磨損，從而減少了總制造成本并且減少了通常更換輪胎硫化膠囊所需的設(shè)備停機(jī)時間。
權(quán)利要求
1.一種待安裝于輪胎硫化機(jī)內(nèi)部的用于成形充氣輪胎的可膨脹膠囊(10)，該可膨脹膠囊具有環(huán)狀構(gòu)型并且包括一對相對環(huán)形胎圈(12)和位于這對環(huán)形胎圈之間的膨脹部分，該膨脹部分包括中心部分(14)、胎肩部分(16)以及胎側(cè)部分(18)，其中，當(dāng)膠囊處于已安裝但未膨脹的模式時，膠囊的特征在于，膠囊的胎肩部分具有明顯小于中心部分的曲率半徑(Rc)的曲率半徑(R1或R4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊(10)，其特征在于，胎肩部分具有泡狀部分(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊(10)，其特征在于，泡狀部分的曲率半徑R1的值不大于膠囊高度H的20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊(10)，其特征在于，泡狀部分平滑地連接于中心部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊(10)，其特征在于，每個膠囊胎肩部分中的泡狀部分的至少一側(cè)上具有小彎曲部分(22、24)，每個小彎曲部分具有位于膠囊外側(cè)的曲率半徑R2、R3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠囊(10)，其特征在于，位于泡狀部分每個側(cè)面上的每個小彎曲部分的曲率半徑R2、R3的值等于或大于泡狀部分的曲率半徑R1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膠囊(10)，其特征在于，泡狀部分軸向內(nèi)側(cè)的彎曲部分的曲率半徑R2大于泡狀部分軸向外側(cè)的曲率半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊(10)，其特征在于，胎肩部分具有方形構(gòu)型。
全文摘要
一種用于輪胎硫化機(jī)中的可膨脹環(huán)狀膠囊具有一對相對環(huán)形胎圈和位于這對環(huán)形胎圈之間的膨脹部分。膠囊的膨脹部分具有中心部分、胎肩部分以及胎側(cè)部分。當(dāng)膠囊處于已安裝但未膨脹的模式時，膠囊的胎肩部分具有明顯小于中心部分的曲率半徑Rc的曲率半徑R1。胎肩部分具有泡狀或方形構(gòu)型。
文檔編號B29C33/50GK1739934SQ200510092490
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者Y·王, I·J·奧科耶, A·奎亞諾, S·L·阿什頓, C·-C·李 申請人:固特異輪胎和橡膠公司