專利名稱：用于制造充氣輪胎的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造充氣輪胎的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于車輛的輪胎通常包括胎體結(jié)構(gòu)，胎體結(jié)構(gòu)包括至少一個胎體 簾布層，簾布層具有相對的端部襯帶，兩襯帶與對應(yīng)的環(huán)形錨固結(jié)構(gòu) 相接合，而錨固結(jié)構(gòu)則被集成在通常稱為"胎圈，，的區(qū)域中。
與胎體結(jié)構(gòu)相連的是束帶結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一個或多個帶束層， 這些帶束層被布置成在徑向上相互疊壓，且疊壓到胎體簾布層上，帶 束層具有織物性的增強(qiáng)線或金屬性的增強(qiáng)線，這些增強(qiáng)線與輪胎的環(huán) 周延伸方向成相交和/或基本上平行的定向狀態(tài)。胎面條帶被貼附到束 帶結(jié)構(gòu)的徑向外部位置上，與構(gòu)成輪胎的其它半成品制品一樣，該胎 面條帶也是由彈性體材料制成的。
此處應(yīng)當(dāng)指出的是為了進(jìn)行當(dāng)前的描述，采用了 "彈性體材料" 這一術(shù)語，該術(shù)語是指這樣的混合物其包括至少一種彈性體聚合物 和至少一種增強(qiáng)填料。優(yōu)選地是，該混合物例如還包括諸如交聯(lián)劑和/ 或增塑劑等添加劑。由于存在有交聯(lián)劑，所以，通過加熱可以使這種 材料交聯(lián)，從而形成最終的制成產(chǎn)品。
由彈性體材料制成的兩側(cè)壁也被貼附到胎體結(jié)構(gòu)的側(cè)面上，每個 側(cè)壁都是從胎面條帶的 一 個側(cè)邊緣處延伸到對應(yīng)的胎圏環(huán)形錨固結(jié)構(gòu) 處為止。在無內(nèi)胎型的輪胎中，通常被稱為"胎襯的"氣密性涂覆層遮 蓋著輪胎的內(nèi)表面。
一般情況下，在執(zhí)行了下列的步驟之后就完成了車輛輪胎的制造 過程通過將各個組成部分組裝到一起而裝配成未硫化的輪胎；通過 對彈性體質(zhì)的各個組成部件執(zhí)行交聯(lián)操作，來完成模制和硫化處理步驟，以便于確定輪胎的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；以及在輪胎上形成所需的胎面花 紋圖案，并在輪胎側(cè)壁上印制出可辨別的圖形標(biāo)識。
這樣的制造方法是已知的在該方法中，通過制造出輪胎的不同 組成部件而完成未疏化輪胎的裝配，其中，通過將一系列基礎(chǔ)元件鋪 布在具有足夠剛性的環(huán)面支撐件上而制出各個組成部件，支撐件的形 態(tài)與輪胎最終產(chǎn)品的內(nèi)部形態(tài)相符，這些基礎(chǔ)元件包括涂覆有橡膠的 繩線、由涂覆橡膠的繩線構(gòu)成的帶狀元件、和/或由彈性體材料制成的 縱長元件，其中，所述的縱長元件通過所謂的"旋巻"(spiralling)操 作圍繞著環(huán)面支撐件進(jìn)行巻繞，從而形成了環(huán)周方向的繞圏條，這些 繞圏條被相互并排地布置著。為了執(zhí)行模制和硫化處理，未硫化輪胎 與在其上裝配所述輪胎的環(huán)面支撐件一起被封裝在硫化模具的模腔 中，其中，硫化模具模腔的形狀與最終制成的輪胎所要具有的外部型 廓相符。
通常情況下，在硫化過程中，具有一定壓力的蒸汽被注入到環(huán)面 支撐件中，這些蒸汽決定了執(zhí)行硫化處理所必需的部分熱量的供應(yīng)。 必需熱量中的另 一部分通常是通過模具從輪胎外部提供來的，合適地 是，借助于設(shè)置在硫化設(shè)備中的通道來進(jìn)行加熱，蒸汽或其它的加熱 流體流經(jīng)這些通道。
與本申請屬于同一申請人的專利文件WO-01/00395公開了一種 制造上述輪胎的方法，該方法涉及到這樣的搮作采用了一種環(huán)面支 撐件，其外徑略小于最終制成輪胎的內(nèi)徑。在環(huán)面支撐件上裝配成的 輪胎被封裝到硫化模具中之后，當(dāng)壓力蒸汽被注入到環(huán)面支撐件中時， 輪胎被壓貼到模腔的保持壁上。輪胎的胎冠區(qū)域在發(fā)生徑向延伸之后， 被緊貼著模腔的內(nèi)表面進(jìn)行模制，其中，胎冠區(qū)域的徑向延伸是由壓 力蒸汽造成的，蒸汽將填充到環(huán)面支撐件與輪胎自身內(nèi)表面之間所形 成的擴(kuò)散間隙中。
專利文件US 5853526公開了一種裝配方法，在該方法中，各個輪 胎組成部件是在可擴(kuò)張的環(huán)面支撐件上制成的，該支撐件具有增強(qiáng)的 嚢膽，嚢膽的內(nèi)端搭片被密閉地緊固到相互同軸的錨固凸緣上，錨固凸緣與兩根半軸是一體的，而兩半軸是相互套筒伸縮地接合著的。被 充脹到預(yù)定壓力的增強(qiáng)嚢膽保持著與所要裝配輪胎的內(nèi)部形態(tài)相對應(yīng) 的預(yù)定幾何結(jié)構(gòu)，從而使得自己能支撐著所要處理的輪胎組成部件。 當(dāng)裝配操作已被完成時，輪胎與可擴(kuò)張的環(huán)面支撐件 一起被封裝到硫 化模具中。囊膽將納入蒸汽，從而實(shí)現(xiàn)了對輪胎的頂壓作用，該作用 將輪胎壓緊到模腔的內(nèi)表面上，同時還對輪胎本身進(jìn)行加熱，以完成 硫化操作。
與本申請也屬于同一申請人的專利文件WO-2004/045837提出了 這樣的方案通過向模具中、且輪胎本身的外側(cè)供送背壓流體來實(shí)現(xiàn) 對輪胎的預(yù)加熱，由此來平衡抵消供送到環(huán)面支撐件內(nèi)部的蒸汽或其 它流體的壓力。因而，可加熱到足夠高的溫度，并持續(xù)足夠長的時間， 從而，在向擴(kuò)散間隙中通過注入高壓蒸汽以執(zhí)行胎冠部分的模制操作 之前，足以確保胎圏實(shí)現(xiàn)正確的固結(jié)或強(qiáng)化，并確保胎襯達(dá)到足夠的 交聯(lián)度。
當(dāng)在實(shí)踐中實(shí)施上述的方法時，申請人遇到了一些不同的困難， 這些困難與輪胎的模制和硫化處理相關(guān)。
特別是，申請人對某些困難進(jìn)行了觀察分析，以使得胎圏處具有 穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。事實(shí)上，即使在執(zhí)行輪胎裝配步驟的過程中加以特 別的留意，以制造出具有精確的形狀誤差和尺寸誤差的輪胎部件，但 在模制步驟和硫化步驟結(jié)束時，也往往會在胎圏處出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的缺陷。
申請人已經(jīng)注意到，造成這些缺陷的一個可能的原因被認(rèn)為是 在閉合模具的過程中，不可避免地是在彈性體材料制成的輪胎部件上 施加了突然的變形。事實(shí)上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)未硫化輪胎的各個部件一特 別是那些利用旋巻操作制出的部件的形態(tài)與由模具在最終產(chǎn)品上制出 的形態(tài)并不精確地相同。在閉合模具時，構(gòu)成輪胎的彈性體材料受迫 而使其自身幾乎立即就適應(yīng)于模具的內(nèi)部形態(tài)，特別是在胎圏位置處， 在閉合模具時，胎圏通常是最先與模具內(nèi)壁相接觸的輪胎區(qū)域。此外， 由于胎圏必須具有很高的幾何精度和尺寸精度，所以，它們通常被保 持在模具內(nèi)壁與環(huán)面支撐件之間，并在此狀態(tài)下被送去執(zhí)行針對所謂"體積迫移"(imposed - volume )型輪胎的模制成型操作，在該操作中，迫使可能過量的彈性體材料遷移到模腔的側(cè)部或其它部位。
因而，輪胎將受到突然的變形，該變形將向胎圏的不同結(jié)構(gòu)部件傳遞不規(guī)則、且?guī)缀醪豢煽刂频膽?yīng)力，由此而造成并不希望的變形。
因而，申請人設(shè)想了這樣的方案通過在裝配過程結(jié)束時固結(jié)未硫化輪胎胎圏的幾何結(jié)構(gòu)、并在執(zhí)行模制和硫化步驟的過程中保持該固結(jié)作用，就能克服上述的缺陷，并使得制出的最終產(chǎn)品更為符合設(shè)計(jì)參數(shù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
因而，根據(jù)本發(fā)明，申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從裝配步驟結(jié)束時到輪胎模制和硫化步驟結(jié)束時的期間，通過將胎圏緊固在裝配輪胎的環(huán)面支撐件上、并保持該緊固狀態(tài)，而且，通過在上述輪胎模制及硫化步驟之前執(zhí)行預(yù)先的胎圏模制步驟，就能獲得一些重要的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在兩個方面機(jī)器設(shè)備以及制造工藝的簡化；以及最終產(chǎn)品質(zhì)量和性能方面。
具體而言，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本申請?zhí)岢隽艘环N用于制造充氣輪胎的方法，其包括步驟
-在環(huán)面支撐件上裝配未硫化的輪胎，該未硫化輪胎具有一對胎圈，兩胎圏是沿著所述輪胎的兩內(nèi)側(cè)環(huán)周邊緣形成的，所述環(huán)面支撐件的外表面形狀與未硫化輪胎的內(nèi)表面形狀基本上相符；
-通過將各個胎圏緊固在環(huán)面支撐件的表面部分與環(huán)形的夾緊部分之間而對胎圏進(jìn)行模制，其中，夾緊部分在軸向上與環(huán)面支撐件的表面部分相對置；
-將其胎圏被保持在緊固狀態(tài)的輪胎轉(zhuǎn)移到模腔中，所述模腔的內(nèi)壁與被模制輪胎的外表面形狀基本上相符合；以及
-對輪胎執(zhí)行模制和硫化處理。
在將輪胎轉(zhuǎn)移到模具中之前將胎圏緊固在環(huán)面支撐件的夾緊表面與對應(yīng)表面部分之間的操作使得胎圏模制步驟的執(zhí)行與將輪胎封裝到模具本身中的步驟無關(guān)。因而，可在最為合適的時間和應(yīng)力條件下對胎圏進(jìn)行模制，以此來確保胎圏具有合適的幾何形狀和尺寸，從而適應(yīng)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，且不會使胎圏本身受到太大的應(yīng)力，而受到太大應(yīng)力
所帶來的風(fēng)險是對組成部件造成變形和損壞。有利地是，在執(zhí)行輪胎裝配步驟中，這樣的設(shè)計(jì)允許采用較不嚴(yán)格的工作誤差，并能在短時間內(nèi)完成硫化模具的閉合操作，且不存在對輪胎結(jié)構(gòu)造成損壞的風(fēng)險。
根據(jù)一種優(yōu)選的方案，所述方法包括步驟至少部分地對胎圈進(jìn)行硫化，且各個胎圏被緊固在環(huán)面支撐件的所述表面部分與環(huán)形夾緊表面之間。
根據(jù)另一種優(yōu)選的方案，將輪胎轉(zhuǎn)移到模腔中的所述步驟是在胎圈被至少部分硫化的情況下執(zhí)行的。
申請人已經(jīng)注意到歸功于對胎圏執(zhí)行的預(yù)先模制操作和預(yù)硫化操作，可在一定的時間內(nèi)通過將輪胎封裝在模具中完成后續(xù)的模制和/或硫化步驟，該時間僅是使得輪胎自身的其余部件達(dá)到足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度嚴(yán)格所需的時間，而不必與現(xiàn)有技術(shù)中為使胎圏達(dá)到足夠強(qiáng)度所需的時間相同。
另外，有利地是，可對胎圏的最終硫化程度進(jìn)行控制，且不會對輪胎上其余部件的交聯(lián)程度造成影響。
此外，對胎圏的預(yù)硫化會有利地提高胎圏結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并增強(qiáng)了胎體結(jié)構(gòu)的簾線與集成在胎圏中的其它增強(qiáng)部件之間的連接。因而，在隨后的輪胎模制及硫化步驟中，簾線可受到重要的預(yù)拉伸作用，從而消除了簾線從胎圏上滑脫下去、或輪胎中的出現(xiàn)其它結(jié)構(gòu)缺陷的風(fēng)險。
在對胎圈執(zhí)行模制步驟的同時對其執(zhí)行預(yù)硫化操作的設(shè)計(jì)能進(jìn)一步促使胎圏本身達(dá)到合適的幾何精度和結(jié)構(gòu)精度。由于在隨后的輪胎模制步驟中胎圏也被夾緊表面保持著緊固的狀態(tài)，所以，簡化并改善了輪胎在模具中的對位操作，且消除了在將輪胎封裝到模具中的后續(xù)步驟中對胎圏造成變形或損壞的風(fēng)險。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于制造充氣輪胎的設(shè)備，其包
括
-裝配單元，該單元被用于在環(huán)面支撐件上形成未硫化的輪胎，該未硫化輪胎具有 一對胎圏，兩胎圏是沿著所述輪胎的兩內(nèi)側(cè)環(huán)周邊緣形成的，所述環(huán)面支撐件的外表面形狀與未硫化輪胎的內(nèi)表面形狀基本上相符；
-胎圈模制裝置，其用于將各個胎圏緊固在環(huán)面支撐件的表面部分與環(huán)形的夾緊表面之間，其中，夾緊表面在軸向上與環(huán)面支撐件的表面部分相對置；
-具有模腔的輪胎模制單元，所述模腔的內(nèi)壁與被模制輪胎的外表面形狀基本上相符合；
-用于對輪胎執(zhí)行硫化的裝置；以及
-致動裝置，其用于將輪胎隨同所述環(huán)面支撐件以及所迷胎圏模制裝置一起轉(zhuǎn)移到模腔中。
從下文對根據(jù)本發(fā)明的、用于制造充氣輪胎的方法和設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，可根據(jù)清楚地認(rèn)識到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中，優(yōu)選的實(shí)施方式并非是排它性的。


下文將參照非限定性的實(shí)例附圖展開描述，在附圖中
圖1中的示意性俯視圖表示了根據(jù)本發(fā)明的、用于裝配輪胎的設(shè)
備；
圖2示意性地表示了輪胎的直徑方向剖面，該視圖對應(yīng)于在胎圏
模制及預(yù)硫化工作臺上執(zhí)行接合步驟期間的情形；
圖3表示了在對胎圏執(zhí)行模制及硫化步驟期間輪胎所處的狀態(tài)；圖4示意性地表示了輪胎在被送入到硫化模具中時的徑向剖面結(jié)
構(gòu)；以及
圖5表示了圖4所示輪胎在執(zhí)行硫化步驟中的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
具體參見圖1，為了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法而設(shè)計(jì)的、用于制造車輪充氣輪胎的設(shè)備在圖中總體上由標(biāo)號l指代。
設(shè)備1被用于制造輪胎2 (見圖2、 3)，該輪胎主要包括至少一個胎體簾布層3，該簾布層的內(nèi)部涂覆有氣密的彈性體材料層或者所謂的"胎襯"層(圖中未示出)；兩個環(huán)形的錨固結(jié)構(gòu)5，其與胎體簾布層的端部襯帶3a相接合，端部襯帶靠近于通常被稱為胎圏6的對應(yīng)區(qū)域；束帶結(jié)構(gòu)7，其沿環(huán)周方向貼附到胎體簾布層3上；胎面條帶8，其沿周向疊壓著束帶結(jié)構(gòu)7;以及兩側(cè)壁9,其貼附到胎體簾布層3上的橫向?qū)χ梦恢锰?，且每個側(cè)壁9都是從對應(yīng)的胎圏6延伸到胎面條帶8的對應(yīng)側(cè)邊緣處。
設(shè)備1主要包括至少一條裝配生產(chǎn)線10,該生產(chǎn)線包含一個或多個裝配工作臺12—16或其它的裝置，其中，其它的裝置適于將胎體簾布層3的兩端部襯片3a與環(huán)形的錨固結(jié)構(gòu)5相接合而制出輪胎2。在圖示的實(shí)施方式中，每個裝配工作臺12 - 16都被用來在可拆卸的剛性環(huán)面支撐件11上直接制成被加工輪胎2的至少一個組成部件，支撐件11例如是由鋁或其它金屬材料制成的，且其外表面lla的形狀與裝配完成時所制出未硫化輪胎2內(nèi)表面的形狀基本上一致。
備選地是，可采用可擴(kuò)張的環(huán)面支撐件，例如在與本申請屬于同一申請人的文件WO 2006/033119中就公開了這種類型的支撐件。
更詳細(xì)而言，舉例來講，設(shè)置了第一個工作臺12，在該工作臺上，通過將由彈性體材料制成的連續(xù)縱長元件巻繞成相互并排布置的繞圏條而形成胎襯，其中，繞圏條并排地分布在環(huán)面支撐件11的外表面lla上。在至少一個第二裝配工作臺13上，執(zhí)行的是制造胎體簾布層3的操作，通過將條狀元件在周向上相互接近地鋪布在環(huán)面支撐件11上而完成該操作，這些條狀元件是由帶有織物線或金屬線的彈性體材料連續(xù)條帶制成的，其中，織物線或金屬線之間相互平行地并排布置著。第三裝配工作臺14專用于制造被包含在輪胎2胎圏6中的環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)5，通過將至少一條連續(xù)縱長元件鋪布成徑向疊置巻圏的形式來實(shí)現(xiàn)該制造，其中，該縱長元件包含至少一根涂覆有橡膠的金屬線。
至少一個第四裝配工作臺15專用于制造環(huán)形的束帶結(jié)構(gòu)7，通過如下的兩種操作來制得束帶結(jié)構(gòu)將用彈性體材料連續(xù)條帶制成的條狀元件在周向上相互接近地進(jìn)行鋪布，其中的連續(xù)條帶包括優(yōu)選為金屬性的繩線，且這些繩線相互平行；和/或?qū)⒅辽僖粭l涂覆有橡膠的增強(qiáng)線在輪胎2的胎冠部分中巻繞成在軸向上相互接近的繞圏條，其中，該增強(qiáng)線優(yōu)選地是金屬性的。至少一個第五裝配平臺16被用來制造胎面條帶8和側(cè)壁9。優(yōu)選地是，通過將至少一條彈性體材料的連續(xù)縱長元件巻繞為相互接近的繞圏條而制得胎面條帶8和側(cè)壁9。在工作過程中，沿裝配生產(chǎn)線IO分布的裝配工作臺12-16可在各自對應(yīng)的被加工輪胎2上同時工作，其中，被加工的輪胎2由對應(yīng)的環(huán)面支撐件11承載著，且被機(jī)械手17或其它合適的裝置順序地從一個裝配工作臺轉(zhuǎn)移到下一個裝配工作臺上。
當(dāng)裝配操作已完成時，輪胎2靠近于轉(zhuǎn)送工作臺18，該工作臺與機(jī)械手或其它合適的轉(zhuǎn)移裝置19保持互鎖關(guān)系，其適于與裝配生產(chǎn)線10上的未硫化輪胎相接合，并將其轉(zhuǎn)送到胎圏模制及預(yù)硫化工作臺，該工作臺總體上被標(biāo)注為20,在該工作臺上，胎圏6被模制出，且優(yōu)選地是獨(dú)立于輪胎2上的其余部分，該胎圏在此處至少被部分地預(yù)硫化，而其余部分則基本上保持未硫化的狀態(tài)。
為此目的，胎圏模制及預(yù)硫化工作臺20包括胎圏模制裝置21，其被用來將各個胎圏6緊固在至少一個環(huán)形夾緊表面22與環(huán)面支撐件11的表面部分23之間，其中，夾緊表面22位于胎圏本身的軸向外側(cè)，表面部分23則位于胎圏的軸向內(nèi)側(cè)。更詳細(xì)來講，胎圏模制裝置21可包括支撐構(gòu)件24，其例如是卡盤，該構(gòu)件由基體25承載著，且適于有效地與同軸的握夾套接管26的第一端26a相聯(lián)接，其中，套接管26由環(huán)面支撐件11承載著。因而，承載著未硫化的待裝配輪胎2的環(huán)面支撐件11使其自身與位于握夾套接管26第二端26b的機(jī)械轉(zhuǎn)送手19相接合，以便于將輪胎從裝配生產(chǎn)線IO抓取下來，并轉(zhuǎn)送到胎圏模制及預(yù)硫化工作臺20上。為此目的，機(jī)械手將握夾套接管26的
14第一端26a送入到支撐構(gòu)件24中，并利用支撐構(gòu)件本身將停留在模制及預(yù)硫化工作臺20上的環(huán)面支撐件11置為懸支的支撐狀態(tài)。
模制裝置還包括一對緊固凸緣27，它們用于在橫向上相對的位置上與環(huán)面支撐件11同軸地進(jìn)行接合。每個緊固凸緣27都承載著其中一個環(huán)形夾緊表面22，該夾緊表面使其自己與環(huán)面支撐件11上的對應(yīng)表面部分23配合工作，以便于將胎圏6緊固起來，隨后，通過使胎圏適應(yīng)于相互聯(lián)接的夾緊表面22與表面部分23的幾何形態(tài)而對胎圏進(jìn)行模制，其中，表面部分23位于沿著環(huán)面支撐件本身的徑向內(nèi)側(cè)環(huán)周部分的位置處。
每個緊固凸緣27都被軸心轂28有效地支承，從而能可移動地與握夾構(gòu)件29相接合，構(gòu)件29可相對于由支撐構(gòu)件24載帶著的環(huán)面支撐件11同軸地移動。在機(jī)械轉(zhuǎn)送手19已與支撐構(gòu)件24上的環(huán)面支撐件11接合之后，握夾構(gòu)件29將緊固凸緣27移近位于軸向相反側(cè)的環(huán)面支撐件本身，直到所述凸緣被促頂?shù)捷喬?的對應(yīng)胎圏6為止。
借助于在環(huán)面支撐件11握夾套接管26與各個軸心轂28之間工作的插銷接頭30或其它合適的接合裝置，緊固凸緣27穩(wěn)定地與環(huán)面支撐件11實(shí)現(xiàn)接合。當(dāng)已發(fā)生接合時，握夾構(gòu)件29可釋放開軸心轂28，并移動遠(yuǎn)離對應(yīng)的緊固凸緣27。
如果需要的話，可在各個緊固凸緣27與對應(yīng)軸心轂28之間有效地設(shè)置滾動軸承31，從而允許軸心轂28進(jìn)行轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)，以便于促使插銷接頭30工作，且不會造成凸緣自身徑向外側(cè)部分受到驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，這樣就防止了夾緊表面22在構(gòu)成胎圏6的彈性體原材料上不適地
滑動o
作為補(bǔ)充措施或備選方案，握夾構(gòu)件29可被用來對凸緣27施加軸向推力作用，將其推向環(huán)面支撐件ll，并保持所需的時長，從而，通過將夾緊表面22頂壓在表面部分23上，可促進(jìn)對胎圏6的模制。
在每個緊固凸緣27的軸向內(nèi)側(cè)位置上都設(shè)置了抵接凸肩32，其被用于頂壓環(huán)面支撐件11的內(nèi)環(huán)周邊緣，以便于停止夾緊表面22向由環(huán)面支撐件本身承載的對應(yīng)表面部分23的接近，將其停止在預(yù)定的距離處。
因而，通過釆用所謂的"體積迫移"型工藝來完成對胎圈6的模制。
作為抵接凸肩32的補(bǔ)充措施或備選措施，在胎圏6的模制過程中， 可利用彈簧元件33來促動夾緊表面22,利用預(yù)定的緊固載荷將夾緊 表面促頂向?qū)?yīng)的表面部分23，從而利用"施加的載荷"完成了對胎圏 的模制，也就是說，按照預(yù)定的夾緊壓力完成了模制。在圖示的實(shí)例 中，為各個緊固凸緣27設(shè)置的彈簧元件33包括貝氏盤形彈簧墊圏， 其有效地間置在軸心轂28的固定部分28a與可動部分28b之間，其中， 固定部分28a與插銷接頭30是一體的，而可動部分28b與對應(yīng)的緊固 凸緣27是一體，且可相對于固定部分28a沿軸向滑動。貝氏彈簧墊圈 在達(dá)到預(yù)定的預(yù)載荷之后將屈服，從而能將插銷接頭30閉合，并且， 例如即使在胎圈6存在過量材料一其體積將大于由相互靠近的夾緊表 面22與抵接凸肩32所圍成體積的情況下，也不會對胎圏6施加過大 的擠壓作用，其中，抵接凸肩32頂靠著環(huán)面支撐件11的表面部分23。
此外，在模制及預(yù)硫化工作臺20上，預(yù)硫化裝置34進(jìn)行工作， 該裝置主要包括輪胎2的局部加熱構(gòu)件34a，其位于靠近胎圏6的區(qū) 域中。更詳細(xì)來講，這些局部加熱構(gòu)件34a可以至少部分地集成在胎 圏模制裝置21中，例如，其利用包含在緊固凸緣27中的電阻器來工 作。作為補(bǔ)充措施或備選措施，電阻器也可被集成在環(huán)面支撐件11 中靠近表面部分23中的部分。在胎圏6已被緊固到夾緊表面22與對 應(yīng)表面部分23之間之后，電阻器34a例如借助于導(dǎo)電線(圖中未示出， 且由所述握夾構(gòu)件29承載著)啟動工作預(yù)定的時長，該時長適于在制 成輪胎2胎圏6的彈性體材料中形成所需的交聯(lián)程度。
為了阻止對輪胎2上除胎圏6之外的其它部分造成所不希望的硫 化，在輪胎2與環(huán)面支撐件11或環(huán)面支撐件11上至少與胎圈6相接 觸的部分之間有效地間置了至少一個隔熱器35。例如，該隔熱器可包 括至少 一對由絕熱材料制成的嵌入件，兩嵌入件被有效地間置在環(huán)面 支撐件11上形成了表面部分23的徑向內(nèi)側(cè)部分36與環(huán)面支撐件自身 的徑向外側(cè)部分37之間。
16這樣就阻止了熱量從環(huán)面支撐件11的徑向內(nèi)側(cè)部分36傳導(dǎo)到徑 向外側(cè)部分37，進(jìn)而阻止了熱量傳遞給輪胎2上與所述徑向外側(cè)部分 37相接觸的部分。
如果已經(jīng)完成了對胎圈6的模制及預(yù)硫化步驟，則例如由所述機(jī) 械轉(zhuǎn)送手19實(shí)現(xiàn)的致動裝置就將環(huán)面支撐件11、以及接合在其上的 未硫化輪胎2從胎圏模制及預(yù)硫化工作臺20上抓取下來，并將它們轉(zhuǎn) 送給模制單元38。有利地是，該轉(zhuǎn)送步驟可在無需將緊固凸緣27從 環(huán)面支撐件11上拆下的條件下進(jìn)行，從而，輪胎2被轉(zhuǎn)移到模制單元 38上，同時，胎圏6保持著位于夾緊表面22與表面部分23之間的被 緊固狀態(tài)。
在圖l所示的實(shí)施方式中，模制單元38包括多個模具39，這些 模具被布置在可轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)40上，從而能被依次地送到裝載/卸載位 置41，在該位置處，執(zhí)行將硫化后輪胎2卸下的操作、以及將來自于 胎圏模制及預(yù)硫化工作臺20的未硫化輪胎2送入的后序操作。
每個模具39都基本上具有 一對軸向?qū)χ玫陌寮?2，它們被用 來對輪胎2的側(cè)壁9進(jìn)行操作；以及多個成型扇形段43，這些扇形段 被設(shè)計(jì)成頂?shù)种ッ鏃l帶8，并與板件42—起圍成了模腔44，當(dāng)成型 模制操作完成時，模腔44內(nèi)壁的形狀與輪胎2外表面2b的形狀基本 上相一致。
另外，在模腔44中還形成了至少一個承座45，其用于容納著胎 圈模制裝置21，更具體而言，其用于接納著緊固凸緣27。
在將輪胎送入到模具39中期間，環(huán)面支撐件11所帶的對位套接 管26本身伸入到設(shè)置在模具自身中的至少一個對位承座39a中，從而 確保了輪胎2在模具中的對中定位。
通過使軸向相對的板件42在軸向上相互靠近、同時使成型扇形段 43在徑向上靠近而完成模具39的合模。
當(dāng)合模操作已完成時，輪胎2的側(cè)壁9被緊固在板件42與環(huán)面支 撐件11之間，同時，胎圏6保持著被夾緊在緊固凸緣27與環(huán)面支撐 件自身徑向內(nèi)側(cè)部分36之間的狀態(tài)。優(yōu)選地是，模腔44的徑向尺寸略大于未硫化輪胎2的徑向尺寸。 因此，當(dāng)模具被完全閉合時，模腔44的內(nèi)壁與輪胎2的徑向外側(cè)部分 略微地分開。
當(dāng)模具39被閉合時，開始完成對輪胎2的硫化步驟。為此目的， 將具有壓力的硫化流體經(jīng)通入到模具39中的供送管路46供送到環(huán)面 支撐件ll中，該流體例如是蒸汽、氮?dú)饣蛩鼈兊幕旌衔铮蛘呤瞧渌?合適的流體，但優(yōu)選是蒸汽和氮?dú)?，供送管路相對于環(huán)面支撐件11 位于內(nèi)部。
硫化流體的供送壓力迫使輪胎2在徑向上膨脹，直到其外側(cè)部分 貼接到模腔44的內(nèi)壁上為止。輪胎2的徑向膨脹對其自身施加了拉伸 作用，特別是對束帶結(jié)構(gòu)7和形成胎體簾布層3的簾線造成了拉伸。 有利地是，由夾緊表面22和對應(yīng)部分部分23施加在胎圏6上的緊固 作用一優(yōu)選地是同時還伴有對胎圏6至少部分硫化的效果將高效地將 胎體簾布層3的簾線保持在環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)5的區(qū)域中。因而，消除了 由輪胎2徑向膨脹效應(yīng)施加在胎體簾布層3上的拉伸作用所帶來的簾 線相對于環(huán)形錨固結(jié)構(gòu)發(fā)生滑動的風(fēng)險。
供送到模腔44中、以及進(jìn)入到其它合適通道42a和43a中的壓力 硫化流體向輪胎2傳遞了對其進(jìn)行硫化所需量的熱量，其中，通道被 設(shè)置得靠近模具39的板件42和/或扇形段43。
可在各個緊固凸緣27與模腔44之間形成至少 一個阻熱間隙47， 用于限制熱量向已在先前的預(yù)硫化步驟中部分或全部地發(fā)生交聯(lián)的胎 圏6傳遞，其中，該阻熱間隙中可能填充了絕熱材料。
如果對輪胎2的交聯(lián)處理已經(jīng)完成、或者已經(jīng)達(dá)到了足以確保輪 胎具有所需幾何穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的交聯(lián)度，就可將模具39打開， 以將輪胎2取出，并利用機(jī)械手或其它合適裝置的工作將輪胎轉(zhuǎn)送到 拆除工作臺48處，在該工作臺處，圖中未示出的裝置對胎圏模制裝置 21執(zhí)行拆除操作，其通過將緊固凸緣27與環(huán)面支撐件ll拆分開、并 將環(huán)面支撐件11本身與硫化后的輪胎2拆分開來完成該操作。
如果需要的話，在將輪胎轉(zhuǎn)送到拆除工作臺48之前，可執(zhí)行暫停步驟，在該步驟中，輪胎自身停留在硫化后工作臺49上，以達(dá)到受控 的溫度。有利地是，在疏化后步驟期間，胎圏模制裝置21可保持為與 輪胎胎圈6相接合的位置關(guān)系，以便于進(jìn)一步確保胎圏本身具有最佳 的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸穩(wěn)定性。特別是，在硫化后步驟期間將胎圈6保持 在緊固狀態(tài)下的設(shè)置使得胎體簾布層端部村片3a與環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)5 之間的接合關(guān)系得以保持，直到彈性體材料完全達(dá)到了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定為止， 由此避免了出現(xiàn)不利的滑脫或結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。因而，在需要的情況下， 這樣的設(shè)計(jì)能縮短輪胎2在模具39中的停留時間，這對于生產(chǎn)率而言 是有利的，而且不會帶來任何影響輪胎本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性的風(fēng) 險。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造充氣輪胎的方法，其包括步驟-在環(huán)面支撐件(11)上裝配未硫化的輪胎(2)，該未硫化輪胎(2)具有一對胎圈(6)，兩胎圈是沿著所述輪胎(2)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)環(huán)周邊緣形成的，所述環(huán)面支撐件(11)的外表面(11a)形狀與未硫化輪胎(2)的內(nèi)表面(2a)形狀基本上相符；-通過將各個胎圈(6)緊固在環(huán)面支撐件(11)的表面部分(23)與環(huán)形的夾緊部分(22)之間而對胎圈進(jìn)行模制，其中，夾緊部分在軸向上與環(huán)面支撐件(11)的表面部分(23)相對置；-將其胎圈(6)被保持在緊固狀態(tài)的輪胎(2)轉(zhuǎn)移到模腔(44)中，所述模腔(44)的內(nèi)壁與被模制輪胎(2)的外表面(2b)形狀基本上相符合；以及-對輪胎(2)執(zhí)行模制和硫化處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于執(zhí)行對各個胎圏(6)至少部分地進(jìn)行疏化的步驟，且該胎圈被緊固在環(huán)面支撐件(11)的所述表面部分(23)與所述環(huán)形夾緊表面(22)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于將輪胎(2)轉(zhuǎn)移到模腔(44)中的所述步驟是在胎圏(6)被至少部分地硫化的情況下執(zhí)行的。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于裝配步驟包括制造至少一個胎體簾布層(3)的操作，簾布層具有端部襯片(3a)，該端部襯片與包含在輪胎(2)各個胎圏(6)中的對應(yīng)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(5)相接合。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于在所述的裝配步驟中，輪胎(2)的至少一個結(jié)構(gòu)組成部件(3-9)在環(huán)面支撐件(11)上直接制出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2到5中之一或多個所述的方法，其特征在于還包括步驟將未硫化輪胎(2)從裝配生產(chǎn)線(10)轉(zhuǎn)送到胎圏模制及預(yù)硫化工作臺(20)上。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于在對 胎圈(6)執(zhí)行模制過程中，環(huán)面支撐件(11)被支撐為懸支在握夾套 接管(26)處，其中，套接管(26)由環(huán)面支撐件(11)本身同軸地 承載。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2到7中之一或多個所述的方法，其特征在于 通過對輪胎(2)上靠近胎圏(6)的區(qū)域執(zhí)行局部加熱來實(shí)施至少部 分地預(yù)硫化胎圈(6)的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2到8中之一或多個所述的方法，其特征在于 在對胎圏(6)執(zhí)行至少部分硫化處理的步驟期間，輪胎(2)相對于 環(huán)面支撐件(11)是熱隔絕的。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于所 述環(huán)形夾緊表面(22)被設(shè)置在對應(yīng)的緊固凸緣(27)上，緊固凸緣 易于與處于橫向相對位置處的環(huán)面支撐件(11)實(shí)現(xiàn)同軸接合。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于在 對胎圏(6)執(zhí)行模制的過程中，利用彈簧將夾緊表面(22)與環(huán)面支 撐件(11)上對應(yīng)表面部分(23)相互促頂?shù)揭黄?，施以預(yù)定的緊固 載荷。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于在 對胎圏(6)執(zhí)行模制的過程中，將夾緊表面(22)與環(huán)面支撐件(11) 上對應(yīng)表面部分(23)鎖定為具有預(yù)定的相互距離。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于在 輪胎(2)模制步驟的同時，對輪胎(2)的至少部分進(jìn)行硫化。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于在 對輪胎執(zhí)行模制及硫化步驟的同時，執(zhí)行將輪胎(2)拉伸的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于借助于拉伸步驟 的效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對作為所述簾布層(3)組成部分的簾線的伸張。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一或多個所述的方法，其特征在于還包 括步驟將輪胎(2)從模腔(44)中取出，并在胎圏(6)被保持在緊固狀態(tài)的條件下，將輪胎轉(zhuǎn)送到保持為可控溫度的疏化后工作臺(49)處。
17. —種用于制造充氣輪胎的設(shè)備，其包括-裝配生產(chǎn)線(10),該生產(chǎn)線被用于在環(huán)面支撐件(11)上形成 未硫化的輪胎(2)，該未硫化輪胎(2)具有一對胎圏(6)，兩胎圈沿 著所述輪胎(2)的相應(yīng)內(nèi)側(cè)環(huán)周邊緣形成，所述環(huán)面支撐件(11)的 外表面(lla)形狀與未硫化輪胎(2)的內(nèi)表面(2a)形狀基本上相 符；-胎圈模制裝置(21)，其用于將各個胎圏(6)緊固在環(huán)面支撐 件(11)的表面部分(23)與環(huán)形的夾緊表面(22)之間，其中，夾 緊表面在軸向上與環(huán)面支撐件(11)的所述表面部分(23)相對置；-具有模腔(44)的輪胎(2)模制單元(38)，所述模腔的內(nèi)壁 與被模制輪胎(2)的外表面(2b)形狀基本上相符合；-用于對輪胎(2)執(zhí)行硫化的裝置(46);以及-致動裝置(19)，其用于將輪胎(2)隨同所述環(huán)面支撐件(11) 以及所述胎圈模制裝置(21) —起轉(zhuǎn)移到模腔(44)中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括預(yù) 硫化裝置(34)，該預(yù)硫化裝置用于至少部分地對所述胎圏(6)執(zhí)行 預(yù)硫化處理。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于所述模制單元(38 ) 具有至少一個為胎圈模制裝置(21)設(shè)置的容納承座(45)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17到19之一所述的設(shè)備，其特征在于裝配 生產(chǎn)線(10)包括用于形成胎體簾布層(3)的裝置(13),其中，胎 體簾布層具有與對應(yīng)的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(5)相接合的端部襯片(3a), 其中，環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)被集成在輪胎(2)的各個胎圏(6)中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17到20之一所述的設(shè)備，其特征在于裝配 生產(chǎn)線(10)包括用于在環(huán)面支撐件(11)上直接形成輪胎(2)至少 一個結(jié)構(gòu)組成部件(3、 4、 5、 6、 7、 8、 9)的裝置(12、 13、 14、 15、 16)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18到21之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所述胎圈模制裝置(21)和預(yù)硫化裝置(34)在與裝配生產(chǎn)線(10) 和模制單元(38)分開的模制及預(yù)硫化工作臺(20)上工作。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18到22之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 還包括用于與裝配生產(chǎn)線(10)上的未硫化輪胎(2)相接合、并將 其轉(zhuǎn)送給預(yù)硫化裝置(34)的轉(zhuǎn)移裝置(19)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17到23之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所述致動裝置包括機(jī)械手(19)，該機(jī)械手被用于與胎圏模制裝置(21) 以及輪胎(2)相接合，并將它們轉(zhuǎn)送到所述模腔(44)中。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17到24之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所述胎圏模制裝置(21)包括支撐構(gòu)件(24)，該支撐構(gòu)件用于以懸支 的形式與環(huán)面支撐件(11)所帶的同軸握夾套接管(26)進(jìn)行接合。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18到25之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所述預(yù)硫化裝置(34)包括對輪胎(2)上胎圈(6)附近區(qū)域執(zhí)行局 部加熱的構(gòu)件(34a)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18到26之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 胎圏(6)的所述預(yù)硫化裝置(34)包括集成在所述環(huán)面支撐件(11) 中的電阻器(34a)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求18到27之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 還包括至少一個隔熱器(35)，其有效地間置在所述輪胎(2)與環(huán) 面支撐件(11)之間。
29. 根據(jù)權(quán)利要求18到28之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所述胎圈預(yù)硫化裝置(34)被至少部分地集成在胎圏的模制裝置(21) 中。
30. 根據(jù)權(quán)利要求17到29之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所迷環(huán)形夾緊表面(22)是在對應(yīng)的緊固凸緣(27)上形成的，緊固 凸緣易于與位于橫向相對位置處的環(huán)面支撐件(u )同軸地進(jìn)行接合。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其特征在于預(yù)硫化裝置(34) 包括集成在所述緊固凸緣(27)中的電阻器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求17到31之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 還包括彈簧元件(33)，其用于在對胎圏(6)執(zhí)行模制期間將夾緊 表面(22)與環(huán)面支撐件(11)上對應(yīng)表面部分(23)相互促頂?shù)揭?起，以達(dá)到預(yù)定的緊固載荷。
33. 根據(jù)權(quán)利要求17到32之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 還包括抵接凸肩(32),其與夾緊表面(22)以及環(huán)面支撐件(11) 上對應(yīng)的表面部分(23)相關(guān)聯(lián)，用于在對胎圈(6)執(zhí)行模制的過程 中將它們鎖定在預(yù)定的相互距離上。
34. 根據(jù)權(quán)利要求17到33之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 用于對輪胎(2 )執(zhí)行硫化的所述裝置(46 )至少部分地集成在所述輪 胎(2)的模制單元(38)中。
35. 根據(jù)權(quán)利要求17到34之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 所述模腔(44 )內(nèi)壁的尺寸大于被裝配輪胎(2 )外表面(2b )的尺寸。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其特征在于還包括用于向模 腔(44)中供送壓力流體的管路(46),從而通過將輪胎(2)頂壓到 模腔(44)的內(nèi)壁上而使其拉伸。
37. 根據(jù)權(quán)利要求17到36之一或多個所述的設(shè)備，其特征在于 還包括用于將輪胎(2)隨同胎圏模制裝置(21) —起從模腔(44) 轉(zhuǎn)送到硫化后工作臺(49)的裝置。
全文摘要
沿著裝配生產(chǎn)線(10)，在剛性的環(huán)面支撐件(11)上裝配出未硫化的輪胎(2)，支撐件(11)外表面(11a)的形狀與未硫化輪胎(2)內(nèi)表面(2a)的形狀基本上相符。然后，未硫化輪胎(2)被轉(zhuǎn)送給胎圈模制及預(yù)硫化工作臺(20)，在該工作臺上，通過將輪胎(2)的胎圈(6)緊固在環(huán)面支撐件(11)的表面部分(23)與由可動緊固凸緣(27)承載著的環(huán)形夾緊表面(22)之間來進(jìn)行模制。通過利用集成在緊固凸緣(27)中的電阻器進(jìn)行加熱來對被緊固著的胎圈(6)進(jìn)行預(yù)硫化處理。其胎圈(6)已被預(yù)硫化且被緊固著的輪胎(2)被轉(zhuǎn)送到模腔(44)中，模腔內(nèi)壁的形狀與被模制輪胎外表面(2b)的形狀基本上相符，從而執(zhí)行對輪胎(2)的模制操作，并完成對輪胎的硫化處理。
文檔編號B29D30/06GK101484303SQ200680055283
公開日2009年7月15日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
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