設置有電感器的用于輪胎原坯的硫化壓力機以及電感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于輪胎原坯的硫化壓力機,包括:部件(26),至少一個電感器(10),其包括具有兩個自由端部(30)的電樞(18),所述兩個自由端部(30)具有設計為在部分中形成電磁回路的基板,并且對于每個基板,至少一個連接元件(34)將基板連接到所述部分并且在所述基板和所述部分之間設置有至少一個空間(36),與基板相關(guān)的連接元件總計占據(jù)基板的長度的不到一半。本發(fā)明還涉及一種電感器(10)。
【專利說明】設置有電感器的用于輪胎原坯的硫化壓力機以及電感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛車輪的輪胎的制造,并且更具體而言,涉及一種用于固化綠色輪胎原坯的硫化壓力機。
【背景技術(shù)】
[0002]為了制造用于車輪的輪胎,首先產(chǎn)生綠色輪胎原坯,該綠色輪胎原坯包括生橡膠的多個元件和增強元件。然后,在壓力機中固化綠色輪胎原坯以硫化橡膠并且獲得輪胎外胎。
[0003]在實踐中,例如從以 申請人:公司的名義的文獻EP-0638409可知,使用電磁感應來加熱硫化壓力機。在這種情況下,每個電感器可裝備有以變壓器和同步電動機的電樞的形式由磁片(有時被稱為電片)制成的金屬電樞。這種電感器使用在例如4和1000赫茲之間的相對低的頻率下的交流電,以在它們的厚度的很大比例上加熱模型的部件。電樞承載線圈并且具有U形形狀。此外,為了有效地完成通過待加熱的部件的磁場的回路,電感器與待加熱的部件接觸放置。然而,這導致兩個缺點。
[0004]首先,可達到100和400°C之間的溫度的部件將大量的熱量傳輸至電樞,這意味著線圈、線圈的電感器和線圈的涂層必須由能夠承受高溫的材料制成。替代方案是安裝有冷卻裝置的電感器。所有這些解決方案都非常昂貴。
[0005]此外,在待加熱的部件的可變的磁場和磁滯的影響下(該可變的磁場和磁滯一般比磁片的大得多)電感器在電源電壓的兩倍頻率下經(jīng)受吸引力,并且然后經(jīng)受趨向于使電感器從待加熱的部件離開的排斥力。該現(xiàn)象可產(chǎn)生電感器相對于該部件的運動和撞擊,這些運動和撞擊容易產(chǎn)生超過80分貝的噪聲。該現(xiàn)象還可產(chǎn)生撞擊部件的電樞的表面的磨損。目前,噪聲構(gòu)成對附近的人的滋擾并且磨損最終會導致電感器的更換,表示較高的成本并造成生產(chǎn)停工時間。公認地,可使用多種設備(諸如彈簧或氣動或液壓柱塞)相對于該部件牢固地保持電感器。然而,這些解決方案是昂貴的并且不總是有效。
[0006]此外,電樞按照待加熱的部件的形狀構(gòu)造并且具有與部件的平面表面接觸的平面底面。然而,僅在一個面加熱部件,這導致部件內(nèi)部的不對稱膨脹,給予它彎曲的形狀。這一旦發(fā)生,電樞就不再與該部件穩(wěn)固地接觸并且僅以彎曲部分的頂點壓在該部件上。因此,通過沿部件相對于彎曲部的長度旋轉(zhuǎn)和搖擺,電樞更容易移動更多,從而加劇了噪聲和磨損的現(xiàn)象。該不對稱的熱膨脹解釋了在加熱開始時噪聲可能很低并且然后在部件的被加熱的表面的溫度已顯著升高時達到很高的值的原因。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的一個目的在于,降低電感器的溫度以及噪聲和磨損。
[0008]為了達到該目的,本發(fā)明提供一種用于固化綠色輪胎原坯的硫化壓力機,其包括:
[0009]-部件,[0010]-至少一個電感器,其包括具有顯示底面的兩個自由端部的電樞,底面能夠關(guān)閉通過部件的電磁回路,以及
[0011]-至少一個連接元件,用于每個底面的該至少一個連接元件將底面連接至部件并且在連接元件的兩個之間形成至少一個空間,與底面相關(guān)的連接元件或多個連接元件總計占據(jù)底面的長度的不到一半。
[0012]因此,與底面的表面積相比,連接元件或多個連接元件的減少的表面積減緩并且限制了熱量從部件到電樞的傳輸。此外,底面和部件之間空間限制了底面和部件之間的接觸面積。在這種情況下,如果電感器在電源電壓的作用下開始振動,則電感器不大可能撞擊部件。因此,限制了與部件接觸的電樞的表面的噪聲和磨損。特別是不大可能被電感器撞擊的部件的彎曲部分的情況。
[0013]優(yōu)選地,該 空間或每個空間僅被空氣占據(jù)。
[0014]因此,空氣空間允許底面與熱部件有效隔離。
[0015]優(yōu)選地,用于每個底面的壓力機包括兩個隔開的連接元件。
[0016]因此,在限制它們的接觸面積的同時,電感器穩(wěn)定地保持在部件上。也很大地限制了振動的可能性。
[0017]然而,當電感器和待加熱的部件具有顯著的長度(例如,超過300mm),并且連接元件與底面的端部鄰接時,可出現(xiàn)兩個附加的不利的現(xiàn)象。第一個是,在不對稱的熱膨脹的作用下由部件接受的撓曲可能超過連接元件的高度,即,空間的厚度,并因此重新產(chǎn)生噪聲和磨損。第二個是,交互的電磁力可導致具有顯著幅度(例如,超過0.1mm)的電樞的交替的變形,并且導致電樞與部件的彎曲部分碰撞,從而再次重新產(chǎn)生噪聲和磨損。
[0018]優(yōu)選地,這是該連接元件或每個連接元件遠離底面的縱向端部延伸的原因。
[0019]具體而言,這種定位減小了電感器的形變和在連接元件之間延伸的部件的部分的撓曲。這降低,或甚至消除了上述噪聲和上述磨損。
[0020]有利地,該連接元件或每個連接元件遠離底面的中心延伸。
[0021]可假定電感器的連接元件中的至少一個與電樞是整體的。
[0022]還可假定電感器的連接元件中的至少一個與部件是整體的。
[0023]這兩個假定簡化了電感器在部件上的安裝,因為連接元件被合并到電感器中或部件中。然而,經(jīng)常出現(xiàn)的情況是,這些連接元件最終被磨損,這意味著整個電樞或待加熱的整個部件必須被更換或再加工。
[0024]優(yōu)選地,這是對連接元件中的至少一個作出規(guī)定以形成獨立于電樞和部件的構(gòu)件的原因。
[0025]因此,該磨損部件可獨立于電樞和待加熱的部件而容易地進行更換。
[0026]有利地,連接元件中的至少一個由芳香族聚酰胺制成。
[0027]這是因為芳香族聚酰胺顯示兩個優(yōu)點:它們吸收大量的振動并且能夠減緩熱量從部件到電樞的轉(zhuǎn)移。
[0028]優(yōu)選地,電樞包括芯部和兩個腿部,兩個腿部的自由端部顯示底面,電樞使得:
[0029]Hj ≥ 1.1x Ia
[0030]其中:
[0031]-?表示從底面到電樞的表面測得的每個腿部的高度,該電樞的表面為與底面相對的面;以及
[0032]-1a表示在兩個腿部之間測得的芯部的寬度。
[0033]因此,特別給予電樞長的腿部,由于這保持電感器的大部分遠離待加熱的部件,并因此減緩熱量從一個到另一個的轉(zhuǎn)移。換句話說,降低了由線圈感受到的溫度。該測量可促進電樞和線圈的對流冷卻。此外,如果電樞不需要與部件永久接觸,則該布置意味著電樞經(jīng)受特別明顯的瞬態(tài)熱條件。因此,腿部的伸長增大了熱量到達線圈所需的時間,因此可以降低線圈可能達到的最大溫度。
[0034]本發(fā)明還提供一種電感器,其包括:
[0035]-線圈,以及
[0036]-電樞,該電樞具有顯示各自底面的兩個自由端部,每個底面承載延伸作為從底面的突出部的至少一個連接元件,使得連接元件或多個連接元件總計占據(jù)底面的長度的不到一半。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]我們現(xiàn)參照所附附圖描述根據(jù)本發(fā)明的硫化壓力機的多種實施方案,其中:
[0038]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于輪胎的硫化壓力機的立體圖;
[0039]-圖2和圖3為固定至圖1的壓力機的電感器中的一個的視圖;以及
[0040]-圖4至圖7示出了壓力機的其他實施方案。
【具體實施方式】
[0041]圖1至圖3示出了用于固化用于車輪的綠色輪胎原坯的壓力機2。這些輪胎意在用于例如輕型車類型、乘用車、多用途車、重型車或甚至土木工程機械的車輛。
[0042]壓力機2包括兩個部分,上部4和下部6,上部4和下部6能夠在垂直方向中相對于彼此滑動地移動以打開和關(guān)閉壓力機,垂直方向為壓力機的主對稱軸8的方向。這些部分包含用于當綠色輪胎原坯正在被硫化時給出輪胎的其定形形狀的模型部分。
[0043]為此,該壓力機裝配有電感器10,電感器10相對于壓力機的各個零件布置在壓力機的外表面上,以提供對壓力機中保持的形成絕大多數(shù)綠色輪胎原坯的橡膠進行硫化所必需的熱。因此,可規(guī)定將一個或多個電感器相對于壓力機的上水平面12或下水平面14來定位,或甚至相對于壓力機的垂直側(cè)面16來定位。
[0044]這里所有的電感器為圖2和圖3詳細示出的類型。電感器10包括金屬電樞18,金屬電樞18具有U形截面的成型細長形狀。因此,金屬電樞18包括對應于U形的分支并且彼此平行延伸的兩個腿部20和使腿部的兩端彼此接合的芯部或中間部22。電樞由金屬制成并且由磁片制得。
[0045]電感器進一步包括通過圍繞芯部22并且在兩個腿部20之間繞組一個或多個導電線形成的軸31的線圈24。在操作中,該線圈通過電流源(未示出)并以常規(guī)方式被提供有電流。提供該功率導致在線圈中和在形成穿過模具的部件26的電磁回路的電樞中建立磁通量25,電感器相對于該部件而放置。該磁場導致在部件中出現(xiàn)渦流并且通過焦耳熱效應加熱這些部件并且然后通過穿過模型的電傳導加熱綠色輪胎原坯。
[0046]兩個腿部20從線圈24的兩個軸向端部并且朝向部件26延伸,線圈24的兩個軸向端部形成其電極。最靠近部件的每個腿部的部分由具有平面底面32的腿部的自由端部30形成。底面是共面的并且面向部件26且與部件26隔開、平行于部件26的外表面29延伸。
[0047]在部件和每個底面之間插入兩個連接元件34,在本實例中,兩個連接元件34彼此相同。這里每個元件34采取較小厚度的長方體的形式,該厚度e在從部件26到電感器的方向中測量。與一個并且相同的底面相關(guān)的兩個連接元件與底面的各自的縱向端部鄰接。兩個連接元件具有相同的寬度,使得每個連接元件的四個側(cè)面中的三個與電樞的各自的表面的共面。
[0048]兩個元件34是分開的使得它們彼此完全隔開并且在兩個元件34之間留下僅由空氣占據(jù)的空間36,空間36在底面的整個寬度上延伸并且其中底面面對部件26延伸并且與部件26隔開。兩個連接元件34還遠離底面的中心和底面的中心部分延伸。
[0049]每個腿部的最長的尺寸由從部件到電感器延伸的方向成直角處并且與軸31成直角處測得的腿部的長度L組成。兩個連接元件總計占據(jù)該長度的不到一半。換句話說,它們各自的長度I的總和21小于該長度的一半。在該具體實例中,兩個連接元件大約占據(jù)腿部的長度L的三分之一。因此,空間36其自己占據(jù)腿部的長度的一半以上,并且在具體實例中,超過腿部的長度的三分之二。
[0050]因此,四個連接元件自身提供電感器和部件26之間的界面。可規(guī)定通過從對應的底面32突出而與各自的腿部20 —起整體地制造連接元件。相反地,可規(guī)定與部件26 —起制造連接元件,因此,從面29突出。
[0051]這種布置能夠限制熱量從部件26到電感器10的轉(zhuǎn)移。具體而言,通過傳導的熱量的轉(zhuǎn)移可僅通過連接元件34發(fā)生。為此,可采取多個步驟來確保連接元件代表腿部和部件之間的界面的一小部分,并且例如,僅對應表面積的10%。為了不降低感應的有效性,優(yōu)選地使空間36的厚度e保持很小并且例如包括在0.1和Imm之間。
[0052]如在本實例中已經(jīng)實現(xiàn)的,將連接元件36定位在底面的端部處使電樞非常牢固地安裝在部件上。此外,上面闡述了部件26的外部面在不對稱膨脹的作用下可采取彎曲的形狀。該實施方案限制了在電樞和該彎曲的面之間的接觸的可能性,或在許多情況下甚至完全消除它們,因此防止它們之間的沖擊以及防止噪聲和磨損。
[0053]然而,當電感器和部件是較大的長度時,在這種構(gòu)造中存在兩個可能出現(xiàn)的不合需要的現(xiàn)象。第一,由部件接受的撓曲可能超過厚度e并且因此再次產(chǎn)生噪聲和磨損。第二,交變的電磁力可導致電樞的交替的變形,并且電樞的腿部,具體而言,底面30相繼地采用凸面或凹面形狀,而不是圖3中可視的直線平面形狀??梢詾轱@著幅度并且例如超過
0.1mm的幅度的這些變形可導致與部件的彎曲的表面的碰撞,因此再次產(chǎn)生噪聲和磨損。
[0054]為了克服該缺點,提出了圖4的實施方案。圖4的實施方案在各個方面類似于圖3的實施方案,除了就連接元件34的位置而言,這些元件這次與底面30的端部間隔地定位。這里距離大于每個元件的長度I。然而,隔開兩個元件的空間36長度保持大于兩個元件的長度的總和21。在該具體的實例中,每個連接元件的中心位于距離底面的最近的端部距離d處,該距離等于長度L的四分之一。
[0055]因此,在該構(gòu)造中,在每個底面30和部件26之間形成三個空間36,三個空間36沿著底面的長度一個接著一個并且通過各自的連接元件隔開。再次,連接元件總計占據(jù)底面的長度的不到一半,是分開的并且遠離底面的中心延伸。
[0056]該布置降低了電感器的變形和待加熱的部件的撓曲的可能性,該繞曲被限制于隔開兩個連接元件的空間36。限制或甚至消除了電樞和部件之間的任何碰撞的可能性和由此隨后發(fā)生的噪聲和磨損。
[0057]在圖5的實施方案中,電感器在各個方面與圖3的電感器相同或作為圖4的電感器的替代,除了連接元件34每個形成獨立的磨損部件,磨損部件與部件26和與電樞18兩者隔開。具體而言,在前述實施方案中,連接元件最終變得磨損。通過產(chǎn)生本文的以獨立磨損部件的形式的這些元件,連接元件變得更易于更換。
[0058]這些部件可由任何非磁材料制成,諸如:非磁性不銹鋼、黃銅、鋁,間位芳香族聚酰胺或?qū)Ψ枷阕寰埘0返募毥z或紡織原料(織造或非織造)。芳香族聚酰胺是特別有利的,因為其具有兩個優(yōu)點:其吸收振動并且減緩熱量從部件26到電樞的轉(zhuǎn)移。同樣,延性材料也可用作優(yōu)選的磨損部件。
[0059]連接元件34可通過任何適合于這種情況的方法(例如,通過螺紋連接、鉚接、裁剪、壓合、束緊或甚至通過耐熱的結(jié)合(尤其地使用包含石墨或硅樹脂的膏))牢牢地固定至電感器和部件26。
[0060]在也與上述實施方案兼容的圖6的實施方案中,壓力機僅在電樞的尺寸和形狀方面與圖3的壓力機不同。從底面23到電樞的相對面測得的每個腿部20的高度被表示為Hj,該電樞的相對面為圖中的上表面。測量作為兩個腿部20之間的距離的電樞的芯部22的寬度也由Ia表示。在前述的實施方案中,叫小于或等于1A。在該具體的實例中,叫大于或等于1.1x 1A。在該具體實例中,腿部的高度甚至等于電樞的寬度的1.5倍。
[0061]因此,在該實施方案中,腿部20已在垂直于底面的平面的方向中被加長,以使芯部22和線圈盡可能遠離待加熱的部件移動。這通過限制和減緩熱量從部件遠到芯部和線圈的轉(zhuǎn)移來降低線圈所感受的溫度。這種布置還通過腿部之間的對流增強了電樞的冷卻。
[0062]在圖7的實施方案中,圖7示出了電樞的腿部20中的一個,連接元件34與各自的腿部20—起整體地制成。此外,腿部的底面32具有非平面的形狀。在該示例中,這種形狀使得底面從采用這兩個平面40,從這兩個平面40開始的每個連接元件變寬,兩個平面40相對于彼此略微傾斜并且在該示例中相對于彼此對稱。如在該實例中,每個腿部有兩個連接元件,每個底面32有四個面40。這些面40意味著可管理連接元件或承載表面的磨損,因為當這些元件34開始磨損時,它們與部件接觸的面積增大,因此減緩了磨損的速度。
[0063]本發(fā)明實現(xiàn)的成本低廉并且允許由電感器產(chǎn)生的噪聲被降低至70分貝以下。
[0064]當然,可對本發(fā)明作出許多修改,而不背離本發(fā)明的范圍。
[0065]可容易想到使用單個連接元件,或另一方面使用三個或以上連接元件,將底面中的至少一個連接至部件26。
[0066]為了限制熱量從部件26到電感器的轉(zhuǎn)移,而不尋求在噪聲降低方面獲得所有上述優(yōu)點,可以計劃在部件26和電感器之間插入一個或多個固定元件,而不需要這些固定元件總計占據(jù)底面的長度的不到一半,但是確保它們占據(jù)底面的表面積的不到一半。
[0067]此外,可以設想在不計劃堅持與連接元件相關(guān)的上述尺寸條件的情況下,其中%大于或等于1.1x Ia的電樞。
[0068]連接元件可具有不同于長方體的形狀,例如,盤形或星形。[0069]可在除了用于固化綠色輪胎原坯的硫化壓力機之外的一些情況下實現(xiàn)本發(fā)明,即,本發(fā)明可應用于意在加熱金屬部件的任何電感器。
【權(quán)利要求】
1.用于固化綠色輪胎原坯的硫化壓力機(2),其特征在于,所述硫化壓力機(2)包括: -部件(26), -至少一個電感器(10),所述至少一個電感器(10)包括具有顯示底面(32)的兩個自由端部( 30)的電樞(18),所述底面(32)能夠關(guān)閉通過部件的電磁回路,以及 -至少一個連接元件(34),用于每個底面的所述至少一個連接元件(34)將底面連接至部件并且在連接元件的兩個之間形成至少一個空間(36),與所述底面相關(guān)的連接元件或多個連接元件總計占據(jù)所述底面的長度(L)的不到一半。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求的壓力機,其中,所述空間(36)或每個空間(36)僅由空氣占據(jù)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中每個底面包括兩個隔開的連接兀件(34)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述連接元件(34)或每個連接元件(34)遠離所述底面的縱向端部延伸。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述連接元件(34)或每個連接元件(34)遠離所述底面的中心延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述電感器的連接元件中的至少一個與所述電樞(18)是整體的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述電感器的連接元件中的至少一個與所述部件(26)是整體的。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述連接元件(34)中的至少一個形成獨立于所述電樞和所述部件的構(gòu)件。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述連接元件(26)中的至少一個由芳香族聚酰胺制成。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少任一項所述的壓力機,其中所述電樞包括芯部(22)和兩個腿部(20),所述兩個腿部(20)的自由端部顯示底面,所述電樞使得:
Hj ≥ 1.1x Ia 其中: -H1表示從所述底面到所述電樞的表面測得的每個腿部的高度,所述電樞的表面為與所述底面相對的面;以及 -1a表示在所述兩個腿部之間測得的芯部的寬度。
11.電感器(10),其特征在于,所述電感器(10)包括: 線圈(24),以及 電樞(18),所述電樞(18)具有顯示各自的底面(32)的兩個自由端部(30),每個底面(32)承載延伸作為從所述底面的突出部的至少一個連接元件(34),從而連接元件或多個連接元件總計占據(jù)所述底面的長度(L)的不到一半。
【文檔編號】B29C33/06GK104010786SQ201280062723
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月19日
【發(fā)明者】J-C·費朗, J-C·阿佩爾斯, A·羅謝特, D·瓦朗坦 申請人:米其林集團總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司