用于制造充气轮胎的方法和设备的制作方法

专利名称：用于制造充气轮胎的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造充气轮胎的方法和设备。
背景技术：
用于车轮的轮胎通常包括胎体结构，胎体结构包括至少一个胎体 帘布层，帘布层具有相对的端部衬带，两衬带与对应的环形锚固结构 相接合，而锚固结构则被集成在通常称为"胎圏"的区域中。
与胎体结构相连的是束带结构，该结构包括一个或多个带束层， 这些带束层被布置成在径向上相互叠压，且叠压到胎体帘布层上，带 束层具有织物性的增强线或金属性的增强线，这些增强线与轮胎的环 周延伸方向成相交和/或基本上平行的定向状态。胎面条带被贴附到束 带结构的径向外侧位置上，与构成轮胎的其它半成品制品一样，该胎 面条带也是由弹性体材料制成的。
此处应当制出的是为了进行当前的描述，采用了"弹性体材料" 这一术语，该术语是指这样的混合物其包括至少一种弹性体聚合物 和至少一种增强填料。优选地是，该混合物例如还包括诸如交联剂和/ 或增塑剂等添加剂。由于存在有交联剂，所以，通过加热可以使这种 材料交联，从而形成最终的制成产品。
由弹性体材料制成的两侧壁也被贴附到胎体结构的侧面上，每个 侧壁都是从胎面条带的一个侧边缘处延伸到对应的胎圏环形锚固结构 附近为止。在无内胎型的轮胎中，通常被称为"胎衬，，的气密性涂覆层 遮盖着轮胎的内表面。
如下的制造方法是已知的通过将各个组成部件在轮胎配套机上 组装到一起而装配成未硫化的轮胎；随后，通过对弹性体混合物执行 交联处理来完成模制及硫化处理步骤，以便于确定轮胎的结构稳定性；以及在轮胎上形成所需的胎面花紋图案，并在轮胎侧壁上印制出可辨 别的图形标识。
为此目的，未硫化轮胎被送入到被合适加热的硫化模具中，该模 具模腔的形状与轮胎本身所要达到的最终形态相同。
在对模具执行了闭合操作之后，使得环面形态的嚢胆在轮胎内部 发生膨胀，其中，该嚢胆的相对两端与对应的锚固凸缘相接合。通过 将压力蒸汽注入到嚢胆本身的内部而使嚢胆发生膨胀，由此可使嚢胆 与轮胎的内表面相接触，并将轮胎紧压到模腔的壁面上，同时还传递 了发生交联反应所需的热量。
通常情况下，在硫化过程中，具有一定压力的蒸汽被注入到可膨 胀的嚢胆中，这些蒸汽提供了执行硫化处理所必需的部分热量。必需 热量中的另 一部分通常是通过模具从轮胎外部提供来的，合适地是， 借助于设置在硫化设备中的通道来进行加热，蒸汽或其它的加热流体 流经这些通道。
例如在文件JP 54-010383中介绍了对上述轮胎的模制及硫化处 理。按照该文件的公开内容，当未硫化轮胎已围绕着嚢胆本身定位完 成时，胎圏圏与嚢胆的其中一个锚固凸缘可拆分地进行联接。在将蒸 汽注入到嚢胆中时，使得嚢胆的两端同时相互接近，从而，在将模具 闭合以完成对轮胎的模制及硫化处理之前，将未硫化轮胎设置成环面 的形态。
审查人注意到在将这样的方法应用到实际情况中时，出现了一 些与轮胎模制及硫化处理操作相关的困难。确切来讲，申请人希望在 执行模制及硫化步骤期间，借助于促使束带结构以及构成胎体帘布层 的帘线产生预张紧作用而实现强制的轮胎膨胀，以达到所需的操作条 件。但是，已经注意到克服了某些限制条件的预张紧操作可能会造 成最终产品的结构几何出现不利的变化。现实的情况是，对胎圏处帘 线的锚固不足可能会导致帘线本身出现部分滑脱。
因而，申请人注意到当轮胎被送入到模制及硫化挤压机中时， 几乎无法实现轮胎的精确对位，而且这一 困难将会给最终产品带来不能忽略的影响。事实上，在目前情况下，为了使得胎圏具有正确的几 何结构确定性，轮胎相对于模腔的最佳对中是主导性的质量因素，整 个轮胎的结构完整性、以及轮胎振动均匀性均取决于胎圏的几何结构 确定性。
因而，申请人认识到在装配步骤结束时，通过借助于合适的装 置将轮胎的胎圏锁定，就能解决上述的问题。

发明内容
根据本发明，申请人已经发现在对轮胎执行模制及硫化步骤之 前，通过使胎圈经过紧固步骤、且在随后经过预模制步骤的处理，就 能在两个方面获得一些重要的优点机器设备以及生产方面的简化； 以及最终产品的质量方面。
具体而言，根据本发明的第一方面，本申请提出了一种用于制造 充气轮胎的方法，其包括步骤
i) 装配出未硫化的轮胎，该未硫化轮胎具有一对胎圏，两胎圏是 沿着所述轮胎的两内侧环周边缘形成的；
ii) 将各个胎圏紧固在两个轴向对置的夹紧表面之间；
iii) 将轮胎转移到疏化挤压机的模腔中，该模腔的内壁与被模制 轮胎的外表面形状基本上相符；以及
iv) 对轮胎执行模制和硫化处理；
其中，至少在步骤iii)和iv)执行期间，保持着将胎圈紧固在所 述夹紧表面之间的状态。
在将轮胎转移到模具中之前执行将胎圏紧固在对置夹紧表面之间 的操作，且在对轮胎执行模制及硫化步骤期间保持该紧固状态，上述 方案的优点在于通过对胎体结构的帘线、以及包含在胎圏中的其它 增强部件施加保持作用，促成了事关胎圏几何结构稳定性的模制作用。
因此，在随后的轮胎模制及硫化步骤期间，可对帘线施加预张紧 作用，使得帘线不存在从胎圏处滑脱掉的风险，并消除了轮胎出现其 它结构缺陷的可能性。通过在随后的轮胎转移步骤以及模制步骤期间保持着将胎圏紧固 在夹紧表面之间的状态，还能简化并改善轮胎在模具中的对位操作， 且消除了在将轮胎封装到模具中时对胎圏造成变形或损坏的风险，因 而避免出现对胎圏本身执行再次模制操作的情况。
根据一种优选的方案，根据本发明的方法包括步骤对紧固在夹 紧表面之间的胎圈至少部分地执行预硫化操作。
在这一点上，已经注意到的是在现有技术所披露的方法中，难 于使提供给轮胎不同部件的热量达到正确的分布，这也是因为这些部 件中的某些部件具有与模具内壁相接触的延展表面，例如，胎面条带 和側壁所接收到的热量可能就多于其它部件一例如厚度较大和/或与 模具直接接触的暴露表面较小的胎圏。因而，为了使得轮胎的胎圏区 域实现正确的交联，其所需的热量供应可能要大于使轮胎其它部分发 生交联所必需的热量。
由于根据本发明的方案而执行了对胎圈的预疏化步骤，所以，有
利地是，能对胎圏的最终硫化程度进行控制，且不会显著地影响到轮 胎其余部件的交联程度。
此外，通过将轮胎封装在模具中来执行模制和/或硫化步骤的时间 将是使轮胎自身其余部件具有足够结构强度严格所需的时间，而不必 采用更长的时间来使得胎圏处达到足够的强度。
此外，有利地是，对胎圏执行预硫化造成胎圏结构达到了进一步 的增强，并进一步增强了胎体结构帘线以及集成在胎圏中的其它增强 部件与胎圏的联接。结果就是，在随后对轮胎执行模制及硫化的步骤 期间，帘线可受到重要的预张紧作用，且消除了帘线从胎圏处滑脱或 轮胎中出现其它结构缺陷的风险。
在对胎圏执行模制的同时执行胎圏的预硫化操作使得胎圏的几何 结构精度得到进一步的改善。
根据另一方面，本发明涉及一种用于制造充气轮胎的设备，其包
括
-装配单元，该单元被用于形成未硫化的轮胎，该未硫化轮胎具有一对胎圏，两胎圏是沿着所述轮胎的两内侧环周边缘形成的；
-胎圏模制装置，其用于将各个胎圏紧固在两个轴向对置的夹紧 表面之间；
-具有模腔的轮胎模制单元，所述模腔的内壁与被模制轮胎的外 表面形状基本上相符合；
-用于对轮胎执行硫化的装置；以及
-致动装置，其用于将轮胎随同所述胎圏模制装置一起转移到模 腔中。
从下文对根据本发明的、用于制造充气轮胎的方法和设备的优选 实施方式的详细描述，可更加清楚地认识到本发明的其它特征和优点， 其中，优选的实施方式并非是排它性的。


下文将参照非限定性的实例附图展开描述，在附图中
图1中的示意性俯视图表示了根据本发明的、用于装配轮胎的设
备；
图2示意性地表示了轮胎的径向剖面结构，该视图对应于在胎圏 模制及预硫化工作台上执行接合步骤期间的情形；
图3表示了利用胎圈模制装置对轮胎胎圏进行接合时的起始步
图4表示了图3所示步骤之后的胎圏接合步骤；
图5表示了在对胎圈执行模制及预硫化步骤期间轮胎所处的状
态；
图6示意性地表示了被送入到硫化模具中的轮胎的径向剖面结 构；以及
图7表示了图4所示轮胎在执行硫化步骤中的状态。
具体实施例方式
具体参见图1，为实施根据本发明的方法而设计的、用于制造车轮充气轮胎的设备在图中总体上由标号1指代。
设备1被用于制造轮胎2 (见图3)，该轮胎主要包括至少 一个 胎体帘布层3，该帘布层的内部涂覆有气密的弹性体材料层或者所谓 的"胎衬"层4;两个环形的增强结构5，其与胎体帘布层3的端部衬带 3a相接合，端部村带靠近于通常被称为胎圏6的对应区域。束带结构 7沿环周方向贴附到胎体帘布层3上，胎面条带8沿周向叠压着束带 结构7。两侧壁9贴附到胎体帘布层3上的横向对置位置处，且每个 侧壁9都是从对应的胎圏6延伸到胎面条带8的对应侧边缘处。
设备1主要包括至少一条装配生产线10，该生产线包含这样的装 置其适于通过将轮胎2自身的不同组成部件在成形转鼓10a上组装 到一起而形成轮胎2，其中的组成部件也就是指胎体帘布层3、胎村4、 环形增强结构5、束带结构7、胎面条带8、侧壁9、和/或其它部件， 这些部件都被制成半成品的形式。装配未硫化轮胎2的过程可能会牵 涉到使用如下装置的操作该装置用于将端部衬片3a包绕着对应的环 形增强结构5进行翻折。
作为备选方案，例如如与本申请同属于本申请人的专利文件US 6328084中所描述的那样，通过对基础部件进行贴附，(借助于与轮胎 自身形状相适配的装配转鼓)可在被加工的轮胎2上直接形成一个或 多个所述的结构部件，其中的基础部件例如包括涂覆有橡胶的单立绳 线、由涂覆橡胶的绳线部分地平行聚集在一起而形成的带状元件、纵 长的橡胶元件等。
当装配操作已完成时，轮胎2靠近于转送工作台11，该工作台与 转移装置12—例如环状类型的转移装置保持互锁关系。该转移装置12 自身将未硫化轮胎2与成形转鼓10a脱离开，并将轮胎转移给胎圏模 制及预硫化工作台(该工作台总体上标注为13)，在该工作台上，胎 圏6被进行模制，且如果需要的话，独立于轮胎2上的其余部件，对 胎圏至少部分地进行预硫化，而其余的部件则基本上保持未硫化状态。
为此目的，胎圏模制及预硫化工作台13包括胎圏模制装置14， 其被用来将各个胎圏6紧固在两个轴向对置的夹紧表面之间，这两个夹紧表面也就是位于轴向外侧的夹紧表面15和位于轴向内侧的夹紧 表面16。
更详细而言，将轴向内侧夹紧表面16设置成这样其被制在位于 轴向内侧的环形定位元件17上，该元件由可扩张的环面支撑件18承 载着，该环面支撑件包括一对在轴向上对置的凸缘19，它们被定位成 具有所需的相互距离，且该环面支撑件具有可扩张的嚢胆20,该嚢胆 的两相对边缘沿环周方向与某个凸缘19进行接合。凸缘19的外径尺 寸小于未硫化轮胎2的内径尺寸，从而，当轮胎被转移装置12保持在 胎圏模制及预硫化工作台13上时，能将可扩张的环面支撑件18沿轴 向插入到处于轴向对中位置的轮胎本身中。
可扩张的环面支撑件18可拆卸地连接到支撑构件21上，该支撑 构件例如是卡盘，该连接方式是沿着基本上水平的轴线进行悬支在支 撑构件上，支撑构件由基体22承载着，且适于有效地与同轴的握夹套 接管23的第一端相联接，其中，套接管26承载着环面支撑件自身的 凸缘19。握夹套接管23可由两个部分构成，这两个部分为相互伸缩 套接的关系，且可相对于对方在轴向上锁定，从而可以调节由所述的 两个部分承载着的凸缘19之间的轴向距离。
每个位于轴向内側的定位元件17都包括一些段节24、 25，这些 段节在周向上是邻接的，并可沿径向在径向扩张状态与径向收缩状态 之间移动，在径向扩张状态下，位于轴向内侧的环形定位元件17的外 径大于对应胎圏6的内径，而在径向收缩状态下，轴向内侧的环形定 位元件17的最大径向尺寸小于胎圏本身的内径，从而允许将元件沿轴 向送入到轮胎2中、以及从轮胎2中撤出。
更详细而言，位于轴向内侧的每个环形定位元件17都包括在周向 上交错布置的第一周向段节24和第二周向段节25。每个轴向内侧环 形定位元件17的第 一周向段节24都被可扩张环面支撑件18上对应的 凸缘19振荡地支承在一个或多个滑动表面26上，这些表面26都向可 扩张环面支撑件18的几何轴线收敛。每个轴向内侧环形定位元件17 的第二周向段节25反过来则被对抵凸缘27振荡地支承着，在第一操作装置29的作用下，凸缘27适于沿握夹套接管23同轴地移近对应的 凸缘19，并与其进行接合，第一操作装置29可相对于由支撑构件21 承载着的可扩张环面支撑件18同轴地进行移动。
随着第二周向段节25沿着对应凸缘19的滑动表面26进行移动， 所述的各个第二周向段节25可按照周向上连续排列的方式插入到两 个已被置于径向扩张状态的第一周向段节24之间，从而，第二周向段 节与第一周向段节一起形成了位于轴向内侧的第一夹紧表面16，该表
面基本上不存在不连续之处。
有利地是，在对抵凸缘自身靠近凸缘19的轴向运动过程中，可借 助于对抵凸缘27上所带的第一推力表面28来使得第一周向段节24 完成向径向扩张状态的移动。为此目的，在未硫化轮胎2已被围绕着 由支撑构件21所支承的可扩张环面支撑件18进行了定位之后，且周 向段节24、 25已处于收缩状态的情况下，第一操作装置29将对抵凸 缘27移近对应的凸缘19，以促使第一周向段节24移向径向扩张状态。
随后，利用图中未示出、或者下文作了详细描述的外部致动装置， 将第二周向段节25也置于径向扩张位置，并使其在周向上位于各个第 一周向段节24之间，从而形成位于轴向内侧的夹紧表面16。
可在凸缘19上连接电磁铁或其它合适的装置(图中未示出)，以 将第一、第二周向段节24、 25保持在径向扩张和径向收缩状态，和/ 或将对抵凸缘27保持在靠近凸缘19的位置关系上。
胎圏模制装置14还包括位于轴向外侧的夹紧表面15，各个夹紧 表面15都是在轴向外侧环形定位元件30上形成的，定位元件可移动 靠近轴向内侧的环形定位元件17。更详细来讲，每个轴向外侧的环形 定位元件30都可工作地由轴心毂31支承着，轴心毂31适于可拆卸地 与第二操作装置32进行接合，而第二操作装置32可相对于由支撑构 件21承载着的可扩张环面支撑件18同轴地移动。第二操作装置32 移动轴向外侧环面定位元件30而使其靠近位于轴向相反侧的可扩张 环面支撑件18，直到将它们促顶到轮胎2的对应胎圏6上为止，从而 将胎圏本身紧固起来，随后再执行模制，并使得胎圏的几何形态与相互联接的夹紧表面15、 16的形态相符合。
借助于在可扩张环面支撑件18握夹套接管23与各个轴心毂31 之间工作的插销接头33或其它合适的接合装置，轴向内側环形定位元 件30稳定地与可扩张环面支撑件18实现接合。当已发生接合时，第 二操作装置32可与轴心毂31脱离开，并移动远离对应的轴向外侧环 形定位元件30。在第二操作装置32的干涉操作之前或之后，第一操 作装置29可与对应的对抵凸缘27脱离开，并移动远离该凸缘。
如果需要的话，可在各个轴向外侧定位元件30与对应轴心毂31 之间有效地设置滚动轴承34，从而允许轴心毂31产生转角旋转，以 便于促使插销接头33工作，且不会造成环形定位元件自身受到驱动而 转动，这样就防止了轴向外侧夹紧表面15在构成胎圏6的弹性体原材 料上不适地滑动。作为补充措施或备选方案，第二操作装置32可被用 来对轴向外侧环形定位元件30施加轴向推力作用，将其推向可扩张的 环面支撑件18，并保持所需的时长，从而，通过将夹紧表面15、 16 相互顶压在一起而促进对胎圏6的模制。
在可能设置的第二推力表面35的协助下，还可利用轴向外侧环形 定位元件30的轴向接近运动和转动运动来实现第二周向段节25从径 向收缩状态向径向扩张状态的转变，第二推力表面35与环形定位元件 自身是一体的，且为螺旋型面凸轮的形状。更具体来讲，段节25沿着 设置有复位弹簧的引导件在凸缘27上径向滑动，其中的弹簧用于在对 制成的轮胎执行卸载步骤期间释放被紧固着的胎圈部分。
在每个轴向外侧环形定位元件30的轴向内侧位置上都设置了抵 接凸肩36或其它的止动元件，其被用于顶压对应的轴向内侧环形定位 元件17，以便于停止轴向外侧夹紧表面15向对应的轴向内侧夹紧表 面16的接近，将其停止在预定的距离处。因而，可执行所谓"体积迫 移"型工艺来完成对胎圏6的模制。
作为抵接凸肩36的补充措施或备选措施，在胎圈6的模制过程中， 可借助于弹簧元件33以预定的紧固载荷将夹紧表面15、 16相互促顶 到一起，从而按照预定的夹紧压力完成对胎圏的模制。在图示的实例中，为各个轴向外侧环形定位元件30设置的弹簧元件包括贝氏盘形弹 簧垫圏52，其有效地间置在轴心毂31的固定部分31a与轴心毂31自 身的可动部分31b之间，其中，固定部分31a与插销接头33是一体的， 而可动部分31b与对应的轴向外侧环形定位元件30是一体，且可相对 于固定部分31a沿轴向滑动。贝氏弹簧垫圏52适于在达到预定的预载 荷之后屈服，从而能将插销接头33闭合，并且，例如即使在胎圏6 存在过量材料一其体积将大于由相互靠近的夹紧表面15、16所围成体 积的情况下，也不会对胎圏6施加过大的挤压作用，其中，抵接凸肩 36顶靠着轴向内侧的环形定位元件17。
此外，在模制及预硫化工作台13上，预疏化装置进行工作，该装 置主要包括靠近胎圏6的轮胎局部加热构件37。更详细来讲，这些局 部加热构件37可至少部分地集成在胎圏模制装置14中，例如，其利 用包含在轴向外侧环形定位元件30中的电阻器来工作。作为补充措施 或备选措施，电阻器也可被集成在环面支撑件11中靠近表面部分23 中的部分。在胎圏6已被紧固到夹紧表面22与对应表面部分23之间 之后，电阻器37可被集成在轴向内侧环形定位元件17和/或可扩张环 面支撑件18的凸缘19中。
在胎圏6已被紧固到夹紧表面15、 16之间之后，电阻器37例如 借助于第二操作装置32所带的导电线(图中未示出)启动工作预定的 时长，该时长适于在制造轮胎2胎圏6的弹性体材料中形成所需的交 联程度。
一旦已完成了将胎圏6紧固在夹紧表面15、 16之间的操作，就将 压力流体经设置在可扩张环面支撑件18上的入口 38注入到可膨胀嚢 胆20中，以使得嚢胆本身在轮胎2中发生径向膨胀。当膨胀完成时， 环形转移装置12可与轮胎2脱开，并移动离开轮胎2，有利地是，利 用膨胀起来的嚢胆20的作用，轮胎将保持着被支撑的状态，且其几何 形态保持稳定。
机械转送手39或其它合适的致动装置将可扩张的环面支撑件18 以及接合在其上的未硫化轮胎2从胎圏模制及预硫化工作台13上抓取下来，并将它们转送给模制单元40。有利地是，该转送步骤可在无需 将胎圏模制装置14从轮胎2上拆下的条件下进行，从而，轮胎2是在 其胎圏6仍然保持着被紧固在夹紧表面15、16之间的状态下被转移到 模制单元40上的。
在图l所示的实施方式中，模制单元40包括多个模具41，这些 模具被布置在可转动的结构42上，从而能被依次地送到装载/卸载位 置43，在该位置处，执行将硫化后轮胎2卸下的操作、以及将来自于 胎圏模制及预硫化工作台13的未硫化轮胎2送入的后序操作。
每个模具41都基本上具有 一对轴向对置的板件44，它们被用 来对轮胎2的侧壁9进行操作；以及多个成型扇形段45，这些扇形段 被设计成顶抵着胎面条带8,并与板件44一起围成了模腔46，当成型 模制操作完成时，模腔46内壁的形状与轮胎2外表面2b的形状基本 上相一致。
另外，在模腔46中还形成了至少一个承座47，其用于容纳着胎 圏模制装置14，更具体而言，其用于接纳着可扩张环面支撑件18、对 抵凸缘27、轴向内侧以及外侧环形定位元件30和17。
在将轮胎2送入到模具41中期间，可扩张环面支撑件18所带的 握夹套接管23本身伸入到设置在模具41自身中的至少一个对位承座 41a中，从而确保了轮胎2在模具41中的对中定位。此外，在轮胎2 内膨胀开的嚢胆20使得轮胎自身的几何形态实现稳定，这有利于将轮 胎正确地定位在模腔46中。
通过使轴向相对的板件44在轴向上相互靠近、同时使成型扇形段 45在径向上靠近而完成模具41的合模。
当合模操作已完成时，轮胎2的侧壁9被紧固在板件44与可扩张 环面支撑件18的嚢胆20之间，胎圏6被夹紧在容纳于板件44中的环 形定位元件30与嚢胆20之间，而胎圏的径向最内侧部分则被紧固在 轴向内侧环形定位元件17与轴向外侧环形定位元件30之间。
优选地是，模腔46的径向尺寸略大于未硫化轮胎2的径向尺寸。 因此，当模具41被完全闭合时，模腔46的内壁与轮胎2的径向外侧部分略微地分开。
当模具41被闭合时，开始完成对轮胎2的硫化步骤。为此目的， 将具有压力的硫化流体经通入到模具41中的供送管路48供送到可膨 胀嚢胆20中，该流体例如是蒸汽、氮气或它们的混合物，或者是其它 合适的流体，但优选是蒸汽和氮气，供送管路可与设置在可扩张环面 支撑件18中的所述入口 38进行连接。
利用嚢胆20，硫化流体的供送压力迫使轮胎2在径向上膨胀，直 到其径向外侧部分贴接到模腔46的内壁上为止。轮胎2的径向膨胀对 其自身施加了拉伸作用，特别是对束带结构7和形成胎体帘布层3的 帘线造成了拉伸。有利地是，由夹紧表面15、 26施加在胎圏6上的紧 固作用将高效地将胎体帘布层3的帘线保持为靠近环形锚固结构5。 因而，消除了由轮胎2径向膨胀效应施加在胎体帘布层3上的拉伸作 用所带来的帘线相对于环形锚固结构发生滑动的风险、和/或对胎圏6 或环形锚固结构本身造成不利变形的风险。
由于压力硫化流体被供送到模腔46中、以及进入到其它合适通道 44a和45a中，所以，向轮胎2传递了对其进行硫化所需的热量，其 中，通道被设置得靠近模具41的板件42和/或扇形段45。
优选地是，可在各个轴向外侧环形定位元件30与对应板件44之 间形成至少一个阻热间隙49，用于限制热量向已在先前预硫化步骤中 部分或全部地发生交联的胎圏6传递，其中，该阻热间隙中可能填充 了低导热性的绝热材料。
如果对轮胎2的交联处理已经完成、或者已经达到了足以确保轮 胎具有所需几何结构稳定性的交联度，就可将模具41打开，以将轮胎 2取出，并在另一机械手50a或其它合适装置的作用下将轮胎转送到 拆除工作台50处，在该工作台处，图中未示出的装置对胎圏模制装置 14执行拆除操作，使其与硫化后的轮胎2拆分开。
如果需要的话，在将轮胎转送到拆除工作台50之前，可执行暂停 步骤，在该步骤中，轮胎2自身停留在硫化后工作台51上，以达到受 控的温度，该工作台还设置有用于将轮胎保持在一定压力下的装置(例如利用压缩空气)，此条件下，轮胎2的几何结构稳定化操作结束。
有利地是，在硫化后步骤期间，胎圏模制装置14可保持为与轮胎 2胎圏6相接合的位置关系，以便于进一步确保胎圏本身具有最佳的 几何结构和尺寸稳定性。特别是，在硫化后步骤期间将胎圏6保持在 紧固状态下的设置使得胎体帘布层端部村片3a与环形增强结构5之间 的接合关系得以保持，直到弹性体材料完全达到了结构稳定为止，由 此避免了出现不利的滑脱或结构变形现象。因而，在需要的情况下， 这样的设计能缩短轮胎2在模具41中的停留时间，这对于生产率而言 是有利的，而且不会带来任何影响轮胎2本身结构稳定性和完整性的 风险。
权利要求
1. 一种用于制造充气轮胎的方法，其包括步骤i)装配未硫化的轮胎(2)，该未硫化轮胎(2)具有一对胎圈(6)，每个胎圈是沿着所述轮胎(2)的相应内侧环周边缘形成的；ii)将各个胎圈(6)紧固在两个轴向对置的夹紧表面(15、16)之间；iii)将轮胎(2)转移到硫化挤压机(40)的模腔(46)中，该模腔的内壁与被模制轮胎(2)的外表面(2b)形状基本上相符；iv)对轮胎(2)执行模制和硫化处理；其中，至少在步骤iii)和iv)执行期间，保持着将胎圈(6)紧固在所述夹紧表面(15、16)之间的状态。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤i)包括制造 至少一个胎体帘布层(3)的操作，帘布层的端部衬片(3a)翻折包绕 着集成在轮胎(2)各个胎圏(6)中的对应环形增强结构(5)。
3. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于还包括对被 紧固在夹紧表面(15、 16)之间的胎圏(6)至少部分地执行预硫化操 作的步骤v)。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤v)是在 所述步骤ii)之后、所述步骤iii)之前进行的。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤v)是在 所述步骤iii)之后、所述步骤iv)之前进行的。
6. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述步骤 (iii)是借助于机械手(39)进行的。
7. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于借助 于以悬支状态支撑在握夹套接管(23)上的胎圏模制装置(6)来执行 所述步骤ii),其中，握夹套接管与轮胎(2)为同轴关系。
8. 根据权利要求3到7之一或多个所述的方法，其特征在于通 过对轮胎(2)上靠近胎圏(6)的位置执行局部加热来执行所述步骤V)。
9. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于轴向 对置的各个所述环形夹紧表面(15、 16)包括位于对应胎圈(6)轴向 内侧的夹紧表面(15)，该夹紧表面是由包括周向邻接段节(24、 25) 的轴向内侧环形定位元件(17)形成的。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于步骤ii)包括如下 的步骤iia) 将轴向内侧环形定位元件(17)送入到轮胎(2)中；iib) 将所述段节(24、 25)在径向上从径向收缩状态变换为径向 扩张状态，在径向收缩状态下，各个轴向内侧环形定位元件(17)的 径向最大尺寸小于胎圏(6)的内径，在径向扩张状态下，各个轴向内 侧环形定位元件(17)的外径大于胎圏(6)的内径。
11. 根据权利要求9或IO所述的方法，其特征在于轴向对置的 各个所述环形夹紧表面(15、 16)包括位于对应胎圏(6)轴向外侧的 夹紧表面(16)，该夹紧表面是由轴向外侧的环形定位元件(30)形成 的，该定位元件可同轴地移向位于横向对置位置的相应轴向内侧环形 定位元件(17 )。
12. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在 步骤ii)、 iii)、 iv)期间，所述轴向对置的环形夹紧表面(15、 16)被 弹簧以预定的紧固载荷相互促顶起来。
13. 根据权利要求3和12所述的方法，其特征在于在步骤v) 期间，所述轴向对置的环形夹紧表面(15、 16)被弹簧以预定的紧固 载荷相互促顶起来。
14. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在 步骤ii)、 m)、 iv)期间，轴向对置环形夹紧表面(15、 16)被锁定为 预定的相互距离。
15. 根据权利要求3和14所述的方法，其特征在于在步骤v) 期间，轴向对置环形夹紧表面(15、 16)被锁定为预定的相互距离。
16. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于装配未硫化轮胎(2)的步骤i)是借助于至少一个成形转鼓(10a)来执行的。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于包括利用转移装置(12)对未硫化轮胎(2)进行保持的步骤vi)，转移装置作用在未硫化轮胎(2)的至少一个部分上，所述步骤vi)是在步骤i)之后，但在步骤ii)之前。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于包括将所述成形转鼓(10a)与被装配的所述未硫化轮胎(2)脱离开的步骤vii)，所述步骤vii)在所述步骤vi)之后，但在所述步骤ii)之前。
19. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在将胎圏(6)紧固的步骤ii)之前，将可扩张的嚢胆(20)送入到轮胎(2)中。
20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于在执行所述步骤iii)之前，将可膨胀嚢胆(20)在轮胎(2)中进行膨胀。
21. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于在对轮胎(2)至少部分地进行硫化期间，将硫化流体注入到所述可膨胀嚢胆(20)中。
22. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在步骤iv )期间，在对轮胎(2 )执行模制步骤的同时，进行将轮胎(2 )至少部分地硫化的操作。
23. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在对轮胎(2)至少部分地模制及硫化步骤iv)期间，胎圈(6)相对于模腔(46)是热隔绝的。
24. 根据上述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在轮胎(2)模制及硫化步骤执行的同时，执行将轮胎(2)拉伸的步骤viii )。
25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于利用步骤viii)的效果，造成作为所述帘布层(3)组成部分的帘线被张紧。
26. 根据上迷权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于在步骤iv)之后，在硫化后工作台上执行轮胎暂停步骤ix)，以将轮胎置于受控的温度。
27. 根据权利要求26所述的方法，其特征在于在所述步骤ix)期间，保持将胎圏(6)紧固在所述夹紧表面(15、 16)之间的状态。
28. —种用于制造充气轮胎的设备，其包括-装配单元(IO)，该单元被用于形成未硫化的轮胎(2)，该未硫化轮胎(2)具有一对胎圏(6)，各胎圏是沿着所述轮胎(2)的相应内侧环周边缘形成的；-胎圏模制装置(14)，其用于将各个胎圏(6)紧固在两个轴向对置的夹紧表面(15、 16)之间；-具有模腔(46)的轮胎(2)模制单元(40)，所述模腔的内壁与被模制轮胎(2)的外表面形状基本上相符合；-用于对轮胎(2)执行硫化U4a、 45a)的装置；以及-致动装置(36 )，其用于将轮胎(2 )随同所述胎圏模制装置(14 )一起转移到模腔(46)中。
29. 根据权利要求28所述的设备，其特征在于还包括用于对所述胎圏(6)至少部分地执行预硫化操作的预硫化装置(37)。
30. 根据权利要求28或29所述的设备，其特征在于所述模制单元(40 )具有至少 一个为胎圏模制装置(14 )设置的容纳承座(47 )。
31. 根据权利要求28到30之一或多个所述的设备，其特征在于装配单元(10)包括用于形成至少一个胎体帘布层(3)的装置，帘布层的端部衬片(3a)翻折包绕着集成在轮胎(2)各个胎圏(6)中的对应环形增强结构(5)
32. 根据权利要求29所述的设备，其特征在于所述胎圏模制装置(14 )和预硫化装置(37 )在独立于装配单元(10 )和模制单元(40 )的模制及预硫化工作台(13)上工作。
33. 根据权利要求29所述的设备，其特征在于还包括转移装置(12)，其与位于装配单元上的未硫化轮胎(2)进行接合，并将其转送到胎圏模制装置(14)上。
34. 根据权利要求28到33之一或多个所述的设备，其特征在于所述致动装置包括机械手(39 )，该机械手被用来与胎圏模制装置(14 )以及轮胎(2)进行接合，以便于将它们转移到所述模腔(46)中。
35. 根据权利要求29所述的设备，其特征在于所述预硫化装置(37)包括对轮胎(2)上胎圏(6)附近区域执行局部加热的构件。
36. 根据权利要求29所述的设备，其特征在于所述胎圈预硫化装置(37)被至少部分地集成在胎圏的模制装置(14)中。
37. 根据权利要求28到36之一或多个所述的设备，其特征在于所述胎圈模制装置(14)包括轴向内侧的夹紧表面(16)，每个夹紧表面(16)都是沿着包括周向邻接段节(24、 25)的轴向内侧环形定位元件(17)形成的。
38. 根据权利要求37所述的设备，其特征在于所述段节(24、25)可沿径向在径向扩张状态与径向收缩状态之间移动，在径向扩张状态下，位于轴向内侧的所述环形定位元件(17)的外径大于对应胎圏(6)的内径，而在径向收缩状态下，轴向内侧的环形定位元件(17)的最大径向尺寸小于胎圏(6)的内径。
39. 根据权利要求37和38所述的设备，其特征在于所述轴向内侧环形定位元件(17)包括第一周向段节(24)和第二周向段节(25)，其中，每个第二周向段节(25)都可按照周向邻接的关系插入到两个处于径向扩张状态的所述第一周向段节(24)之间。
40. 根据权利要求39所述的设备，其特征在于第一周向段节(24)由同轴插入到轮胎(2)中的凸缘(19)可振荡地承载。
41. 根据权利要求40所述的设备，其特征在于第二周向段节(25 )由对抵凸缘(27)可振荡地承载，对抵凸缘(27)可沿轴向移动接近于所述凸缘(19)。
42. 根据权利要求41所述的设备，其特征在于所述对抵凸缘(27 )具有第一推力表面，该第一推力表面顶推着第一段节(24),以便于当对抵凸缘(27)沿轴向移动靠近凸缘(19)时，将第一段节向径向扩张状态转变。
43. 根据权利要求37到42之一或多个所述的设备，其特征在于所述胎圈模制装置(14)包括轴向外侧的夹紧表面(16)，每个夹紧表面(16)都是沿着轴向内外侧环形定位元件(30)形成的，其中，定位元件(30)可移动接近轴向内侧环形定位元件(17)。
44. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于所述轴向外侧环形定位元件(30)具有第二推力表面(35)，该笫二推力表面顶推着第二段节(25)，以便于当轴向外侧环形定位元件(30)沿轴向移动轴向内侧环形定位元件(17)时，将第二段节向径向扩张状态转变。
45. 根据权利要求39到43之一或多个所述的设备，其特征在于还包括作用于第二段节(25)的致动装置，其用于将第二段节置于与第一段节(24)周向邻接的径向扩张状态。
46. 根据权利要求37到45之一或多个所述的设备，其特征在于所述预硫化装置(37)包括集成在所述轴向内侧环形定位元件(17)中的电阻器(37a)。
47. 根据权利要求43到45之一或多个所述的设备，其特征在于所述预硫化装置(37)包括电阻器(37a)，这些电阻器被集成在所述轴向外侧环形定位元件(30)和轴向内側环形定位元件(17)中的至少之一 中。
48. 根据权利要求28到47之一或多个所述的设备，其特征在于还包括弹簧元件(52)，在对胎圏(6)执行紧固的过程中，其用于按照预定的紧固载荷将夹紧表面(15、 16)相互促顶起来。
49. 根据权利要求48所述的设备，其特征在于所述弹簧元件(52 )作用在轴向外侧环形定位元件(30)与承载着轴向外側环形定位元件(30)的轴心毂(31)之间。
50. 根据权利要求28到49之一或多个所述的设备，其特征在于还包括与夹紧表面(15、 16)相连的止动元件(36)，用于在对胎圏(6 )执行紧固的过程中将夹紧表面锁定在预定的相互距离上。
51. 根据权利要求28到50之一或多个所述的设备，其特征在于还包括可扩张的嚢胆(20),其环周边缘与可同轴插入到所述轮胎(2)中的凸缘(19)相接合。
52. 根据权利要求51所述的设备，其特征在于还包括至少一个入口 (38)，其用于将压力流体引入到所述可膨胀囊胆(20)中。
53. 根据权利要求40到52之一或多个所述的设备，其特征在于所述凸缘(19)可在轴向方向上相互移动。
54. 根据权利要求40到53之一或多个所述的设备，其特征在于所述胎圏模制装置(14)包括支撑构件(21)，该支撑构件用于与由所述凸缘(19)同轴地承载着的握夹套接管(23)悬支接合。
55. 根据权利要求28到54之一或多个所述的设备，其特征在于用于对轮胎(2)执行硫化的所述装置至少部分地集成在轮胎(2)的所述模制单元(40)中。
56. 根据权利要求52所述的设备，其特征在于用于对轮胎(2)执行硫化的所述装置包括用于供送压力流体(48)的管路，该管路通入到模腔(46)中，且可与所述入口 (38)相连接，以将硫化流体注入到嚢胆(20 )中。
57. 根据权利要求28到56之一或多个所述的设备，其特征在于所述模腔(46)内壁的尺寸大于被装配轮胎(2)外表面的尺寸。
58. 根据权利要求28到57之一或多个所述的设备，其特征在于还包括用于将轮胎(2)随同胎圏模制装置(14) 一起从模腔(46)转送到硫化后工作台(51)的装置。
59. 根据权利要求43到58之一或多个所述的设备，其特征在于还包括阻热间隙(49),其形成于各个轴向外侧环形定位元件(30)与所述模制单元(40)的板件(44)之间。
全文摘要
在成形转鼓(10a)上装配出未硫化的轮胎(2)，然后，轮胎被转移到胎圈模制及硫化工作台(13)，在该工作台上，通过将轮胎(2)的胎圈(6)紧固在两轴向对置的夹紧表面(15、16)之间而对胎圈进行模制，其中，两夹紧表面分别由位于轴向外侧的环形定位元件(30)和位于轴向内侧的环形定位元件(17)承载，定位元件都是由可在径向上扩张的周向段节(24、25)构成的。通过借助于集成在轴向外侧环形定位元件(30)中的电阻器提供热量，可对被紧固的胎圈(6)执行预硫化操作。其胎圈(6)被紧固、可能的话还被预硫化后的轮胎(2)被转移到模腔(44)中，模腔的内壁与被模制轮胎(2)外表面(2b)的形状基本上相符，由此来对所述轮胎(2)执行模制，并完成对轮胎的硫化操作。
文档编号B29D30/06GK101484302SQ200680055282
公开日2009年7月15日 申请日期2006年7月11日 优先权日2006年7月11日
发明者G·曼奇尼 申请人:倍耐力轮胎股份公司