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)：
用于車輪的充氣輪胎通常包括胎體結(jié)構(gòu)，該胎體結(jié)構(gòu)包括至少一 個胎體簾布層，所述胎體簾布層分別具有相對的端部墊帶，所述端部 墊帶與相應(yīng)的環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)接合，所述環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)一體地形成在通 常被稱為"胎圏"的區(qū)域中。
與胎體結(jié)構(gòu)相連的是帶束層結(jié)構(gòu)，該帶束層結(jié)構(gòu)包括一個或多個 帶束層，所述帶束層相對于彼此并且相對于胎體簾布層布置成徑向?qū)?疊關(guān)系，并且所述帶束層具有織物或金屬加強簾線，所述加強簾線具 有交叉的定向和/或基本平行于輪胎的周向延伸方向。在徑向外部位置
處施加至帶束層結(jié)構(gòu)的是胎面(tread band),該胎面與構(gòu)成輪胎的其
它半成品一樣，由彈性材料做成。
需要指出的是，對于本發(fā)明的目的，術(shù)語"彈性材料"是指包括至 少一種彈性體聚合物和至少一種加強填充物的復(fù)合物。優(yōu)選地，這種
復(fù)合物還包括添加劑，例如交聯(lián)劑和/或增塑劑。由于交聯(lián)劑的存在， 這種材料可通過加熱而發(fā)生交聯(lián)，從而形成最終制成品。
胎體層結(jié)構(gòu)的側(cè)表面也施加有彈性材料的相應(yīng)側(cè)壁，所述側(cè)壁每 個都從胎面的側(cè)邊中的一個延伸，直至靠近相應(yīng)的環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)，到 達(dá)胎圏。在無內(nèi)胎類型的輪胎中，輪胎的內(nèi)表面覆蓋有氣密涂層，該 氣密涂層通常被稱為"襯層"。
通常，在制造用于車輪的輪胎的過程中，在通過組裝各部件構(gòu)建 胎坯之后，進(jìn)行模制和硫化處理，目的是通過彈性復(fù)合物的交聯(lián)確定 輪胎的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并在其上形成需要的胎面花紋，以及在輪胎側(cè)壁形成圖形區(qū)別標(biāo)記。
已知近期概念的制造工藝，其中胎坯的構(gòu)建是通過在外部成形為 超環(huán)面支承物的成型表面上制作不同的部件而進(jìn)行的，所述超環(huán)面支
承物的形態(tài)(conformation)與成品輪胎的內(nèi)部形態(tài)一致。為了進(jìn)行 模制和硫化處理，胎坯與胎坯已構(gòu)建在其上的超環(huán)面支承物一起被封 閉在硫化模具的模制腔中，硫化模具的形狀與待使成品輪胎具有的外 部形態(tài)相匹配。
以同一申請人的名義的WO 01/00395對上述方法進(jìn)4亍了i兌明，所 述方法使用了超環(huán)面支承物，該超環(huán)面支承物的成型表面在該超環(huán)面 支承物的直徑剖面中具有基本為"U"形的輪廓線。
在硫化模具關(guān)閉期間，在模具本身中限定的圓周座抵觸在成形壁 的徑向內(nèi)邊緣上，使超環(huán)面支承物產(chǎn)生彈性變形，以便保證在模具的 圓周座與成形壁的徑向內(nèi)邊緣之間的高接觸壓力。
超環(huán)面支承物的外徑比成品輪胎的內(nèi)徑稍小。在由壓力蒸汽引起 的徑向膨脹后，胎冠區(qū)域模制抵靠在模制腔的內(nèi)表面上，所述壓力蒸 汽引入到在超環(huán)面支承物與輪胎本身的內(nèi)表面之間限定的擴(kuò)散間隙 中。
以同一申請人的名義的WO-2004/045837也建議通過將在反壓力 下的流體在輪胎外部供給到模具中以抵抗供給至超環(huán)面支承物內(nèi)側(cè)的 蒸汽或其它流體而給輪胎供給預(yù)熱。熱量可供給至足夠高的溫度并持 續(xù)足夠長的時間，以在通過將高壓蒸汽供給到擴(kuò)散間隙中進(jìn)行胎胎冠 分的模制之前，保證胎圏的正確固結(jié)和襯層的充分交聯(lián)。
在實際執(zhí)行所述過程的時候，申請人注意到與輪胎模制和硫化處 理相關(guān)的不同難點。
在如WO-01/00395和/或WO-2004/045837所公開的那樣的輪胎模 制和硫化過程中，需要在以指示方式從胎圏沿側(cè)壁延伸至肩部的較寬 輪胎區(qū)域上需要進(jìn)行"強制容積(imposed-volume )"模制。
通過觀察在強制容積模制中，不同輪胎部分必須具有與模具關(guān)閉 時在超環(huán)面支承物和模制腔的內(nèi)表面之間限定的空間的幾何形狀大致相同的幾何形狀，申請人可推斷出，在這中過程中，在輪胎本身的構(gòu) 建期間，各個部件的形成需要精確的加工公差。
申請人發(fā)現(xiàn)，通過在待和輪胎一起引入模具以進(jìn)行模制和硫化過 程的基本剛性的超環(huán)面支承物上構(gòu)建輪胎，并通過在所述模制和硫化 步驟期間給超環(huán)面支承物施加在其至少一部分的軸向方向上的運動， 可提高制成品的質(zhì)量，同時實在現(xiàn)建立生產(chǎn)過程中的重要簡化。

發(fā)明內(nèi)容
更具體地，第一方面，本發(fā)明涉及一種制造充氣輪胎的方法，每 個輪胎都包括一胎冠區(qū)域，該胎冠區(qū)域在彼此軸向間隔開的側(cè)面區(qū)域 之間延伸，并且每個側(cè)面區(qū)域都在徑向內(nèi)部位置處具有相應(yīng)的胎圏，
所述方法包括以下步驟
-在超環(huán)面支承物上構(gòu)建胎坯，所述超環(huán)面支承物的外部成型表 面的形態(tài)與被構(gòu)建的輪胎的內(nèi)部形狀相對應(yīng)，并且超環(huán)面支承物具有 軸向相對的側(cè)面部分；
-通過下列步驟固化所述輪胎
將設(shè)置在所述超環(huán)面支承物上的胎坯引入到硫化模具中； 關(guān)閉硫化模具以壓縮在所述成型表面和硫化模具之間的所述輪 胎側(cè)面區(qū)域；
使在輪胎側(cè)面區(qū)域處的超環(huán)面支承物的側(cè)面部分軸向地彼此分 離移動，以使所述側(cè)面區(qū)域額外壓靠在硫化模具上； 向封閉在硫化模具中的輪胎供給熱量。
模具的關(guān)閉因而加強超環(huán)面支承物和模制腔的內(nèi)表面之間的輪胎 的壓縮，從而使側(cè)壁和胎圏區(qū)域按照強制容積類型的模制成形，同時 超環(huán)面支承物的側(cè)面部分在軸向方向上的分離移動運動根據(jù)強制壓力 模制技術(shù)產(chǎn)生抵靠在模制腔上的輪胎側(cè)面區(qū)域的額外壓僅和成形，從 而消除由于例如缺少材料而產(chǎn)生的可能的局部缺陷。
此外，通過使超環(huán)面支承物的側(cè)面部分軸向地彼此分離移動而進(jìn) 行擠壓，使得在構(gòu)建輪胎部件期間制作輪胎部件時能釆用較寬的公差。超環(huán)面支承物實際上有助于符合輪胎形狀，補償在側(cè)壁附近的可能的 幾何及尺寸缺陷，而不陷入通常與強制容積模制相關(guān)的問題，這些問 題可在根據(jù)已知技術(shù)采用剛性超環(huán)面支承物來進(jìn)行模制和固化處理時 出現(xiàn)。
由超環(huán)面支承物的側(cè)面部分的軸向分離移動產(chǎn)生的強制壓力還提 高了胎圏的固定作用，這在模制和硫化步驟期間希望對胎冠區(qū)域施加 徑向膨脹的情況下是尤其有利的。
另一方面，本發(fā)明涉及一種用于制造充氣輪胎的設(shè)備，每個輪胎 都包括一胎冠區(qū)域，該胎冠區(qū)域在側(cè)面區(qū)域之間延伸，所述側(cè)面區(qū)域 彼此軸向地間隔開并且每個都在徑向內(nèi)部位置處具有相應(yīng)的胎圏，所
述設(shè)備包括
-至少一個超環(huán)面支承物，該超環(huán)面支承物的外部成型表面的形 態(tài)與被構(gòu)建的輪胎的內(nèi)部形狀相對應(yīng)，超環(huán)面支承物還具有軸向相對
的側(cè)面部分；
—用于在超環(huán)面支承物上構(gòu)建所述胎坯的裝置；
-至少一個硫化模具，其設(shè)置成與設(shè)置在超環(huán)面支承物上的胎坯 相接合；
-用于固化封閉在硫化模具中的輪胎的裝置；
—用于使在封閉在硫化模具中的輪胎的側(cè)面區(qū)域處的超環(huán)面支承 物的所述側(cè)面部分軸向地移動分離的裝置。
第三方面，本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)建充氣輪胎的超環(huán)面支承物， 每個輪胎都包括一胎冠區(qū)域，該胎冠區(qū)域在側(cè)面區(qū)域之間延伸，所述 側(cè)面區(qū)域彼此軸向地間隔開并且每個都在徑向內(nèi)部位置處具有相應(yīng)的 胎圏，所述超環(huán)面支承物包括
-外部成型表面，其形態(tài)與被構(gòu)建的輪胎的內(nèi)部形狀相對應(yīng)，并 且具有軸向相對的側(cè)面部分；
-用于使在所述被構(gòu)建的輪胎的所述側(cè)面區(qū)域處的所述側(cè)面部分 軸向地移動分離的裝置。
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通過下面對根據(jù)本發(fā)明用于制造輪胎的方法和設(shè)備的非排他性優(yōu) 選實施例的說明，其它特征和優(yōu)點將會更加明顯。本說明書將參照以非限制性示例的方式給出的附圖來進(jìn)行說明，其中-圖l是根據(jù)本發(fā)明用于制造輪胎的設(shè)備的頂視簡圖；-圖2是在輪胎構(gòu)建循環(huán)結(jié)束時設(shè)置在剛性超環(huán)面支承物上的輪胎的直徑截面圖；-圖3是在模制和硫化處理的第一階段期間輪胎的局部直徑截面圖，所述輪胎與超環(huán)面支承物一起被封閉在硫化模具中； -圖4以放大比例示出圖3的細(xì)節(jié)；-圖5示出在輪胎模制和硫化處理的第二階段期間的圖4的細(xì)節(jié)。
具體實施方式
參照附圖，通過附圖標(biāo)記1總體地指示根據(jù)本發(fā)明用于制造輪胎 的設(shè)備。設(shè)備1用于制造輪胎2，輪胎2主要包括至少一個胎體簾布層3， 該胎體簾布層優(yōu)選地在內(nèi)部涂敷氣密彈性材料層或所謂的襯層4;兩 個環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)5a，所述環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)與胎體簾布層3的靠近通常被 稱為"胎圏"5的區(qū)域的圓周邊緣接合；帶束層結(jié)構(gòu)6，該帶束層結(jié)構(gòu)周 向地施加至胎體簾布層3;胎面7,該胎面在輪胎2的所謂的胎冠區(qū)域 "C，，中周向地重疊在帶束層結(jié)構(gòu)6上；以及兩個側(cè)壁8，所述側(cè)壁在橫 向相對部分處施加至胎體簾布層3，所述側(cè)壁每個都在輪胎2的側(cè)面 區(qū)域"L"處并且從對應(yīng)的胎圏5延伸至胎面7的對應(yīng)的側(cè)面邊緣。設(shè)備1主要包括用于構(gòu)建輪胎2的裝置，該裝置例如包括沿構(gòu)建 線9分布的構(gòu)建站11、 12、 13、 14、 15，所述構(gòu)建站每個都設(shè)置成制 作輪胎2的一個部件，輪胎2直接在超環(huán)面支承物10上被處理，超環(huán) 面支承物IO具有成型表面10a，該成型表面10a的形態(tài)與當(dāng)構(gòu)建完成 時輪胎2的內(nèi)側(cè)形狀相對應(yīng)。較詳細(xì)地，舉例來說，可設(shè)有第一構(gòu)建站ll,在該第一構(gòu)建站ll中，通過將彈性材料的連續(xù)細(xì)長部件纏繞成巻形成襯層4，所述巻布 置成彼此靠近并且沿超環(huán)面支承物10的成型表面10a分布。在至少一 個第二構(gòu)建站12中，可形成一個或多個胎體簾布層3，所述胎體簾布 層3通過將以周向靠近布置設(shè)置的帶狀部件鋪設(shè)在超環(huán)面支承物10 上而獲得，所述帶狀部件從彈性材料的連續(xù)帶切斷，所述彈性材料的 連續(xù)帶包括以平行并排關(guān)系布置的織物或金屬的線。第三構(gòu)建站13 可專門用于制造環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)5a，該環(huán)狀固定結(jié)構(gòu)通過鋪設(shè)至少一個 連續(xù)的細(xì)長部件而一體地形成到胎圏5中，所述至少一個連續(xù)的細(xì)長 部件包括為徑向?qū)盈B的巻的形式的至少一個涂膠金屬線。至少一個第 四構(gòu)建站14可專門用于制造環(huán)狀帶束層結(jié)構(gòu)6，該環(huán)狀帶束層結(jié)構(gòu)6 通過以下方式獲得以周向靠近的關(guān)系鋪設(shè)從彈性材料的連續(xù)帶切割 下的帶狀部件，所述彈性材料的連續(xù)帶包括相互平行的優(yōu)選為金屬的 線；和/或在輪胎2的胎冠部分處，將至少一條優(yōu)選為涂膠金屬加強簾 線纏繞成通過并列關(guān)系布置在周向側(cè)面的巻。至少一個第五構(gòu)建站15 可用于制造胎面7和側(cè)壁8。胎面7和側(cè)壁8優(yōu)選地通過以下方式獲 得將至少一個彈性材料的連續(xù)細(xì)長部件纏繞成以相互并列關(guān)系布置 的巻。沿構(gòu)建線9分布的構(gòu)建站11、 12、 13、 14、 15每個都可同時在正 被處理的相應(yīng)的輪胎2上操作，所述輪胎2由相應(yīng)的剛性超環(huán)面支承 物IO承載，并通過自動化機(jī)械臂16或其它適當(dāng)?shù)难b置從一個構(gòu)建站 順序地傳送至下一個構(gòu)建站。有利地，每個超環(huán)面支承物10的成型表面10a都在成形壁17上 獲得，該成形壁17優(yōu)選由例如鋁合金的金屬材料或者其它材料制成， 所述其它材料具有足夠高的彈性模數(shù)，以承受在輪胎2的制造期間傳 遞到超環(huán)面支承物10的應(yīng)力，而不產(chǎn)生永久變形。成形壁17具有靠近輪胎2的胎冠部分的徑向外部部分18和兩個 軸向相對的側(cè)面部分19，所述軸向相對的側(cè)面部分19從徑向外部部 分18延伸并且限定成形壁17的徑向內(nèi)部圓周邊緣17a。從附圖看，在超環(huán)面支承物10的直徑截面上，徑向外部部分18和側(cè)面部分19使成形壁17具有大致U形的輪廓線，該大致U形的輪 廓線在超環(huán)面支承物本身中限定至少一個圓周腔20。
為了使超環(huán)面支承物10能隨后從輪胎2脫離，所述超環(huán)面支承物 具有可折疊或可拆卸的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由以相互周向?qū)?zhǔn)關(guān)系布置的多 個圓周扇形部21構(gòu)成。圓周扇形部21通過可去除的互連凸緣22相互 連接，所述互連凸緣22承載至少一個夾持柄23,所述夾持柄23待用 于使超環(huán)面支承物10能在不同的構(gòu)建站11、 12、 13、 14、 15之間搬 運?；ミB凸緣22在附裝板24處接合每個圓周扇形部21，所述附裝板 24優(yōu)選地在超環(huán)面支承物10的徑向中間平面"m"上從成形壁17的徑 向外部部分18延伸。
優(yōu)選地在所述成形壁的徑向內(nèi)部圓周邊緣17a附近在成形壁17 的側(cè)面部分19之間軸向地延伸的是止動支柱25,每個止動支柱25都 具有與相應(yīng)的定位座27相對的抵靠表面26。抵靠表面26和定位座27 相互作用抵靠彼此上，以停止側(cè)面部分19之間的軸向接近運動，以便 有效地阻止超環(huán)面支承物10的不良軸向收縮，從而即使傳遞至所述側(cè) 面部分19的較大軸向推力的作用下仍然能夠保持成形壁17的結(jié)構(gòu)整 體性。
更具體地，在示出的實施例中，超環(huán)面支承物10的每個圓周扇形 部21都設(shè)有至少一對止動支柱25;這些止動支柱彼此軸向地對準(zhǔn)， 并且每個止動支柱都從成形壁17的對應(yīng)的側(cè)面部分19延伸至附裝板 24。此外，每個止動支柱25都分為軸向內(nèi)部部分25a和軸向外部部分 25b,軸向內(nèi)部部分25a與附裝板24形成一體并承栽定位座27，軸向 外部部分25b與成形壁17的側(cè)面部分19形成一體并承載4氏靠表面26。
當(dāng)超環(huán)面支承物IO上沒有應(yīng)力時，抵靠表面26和定位座27可已 處于相互接觸關(guān)系，或者在所有的情況下都布置成相距一距離，以便 當(dāng)達(dá)到最大軸向收縮行程時停止側(cè)面部分19的軸向靠近，作為示例， 上述最大軸向收縮行程在大約O.Olmm和大約0.15mm之間，優(yōu)選地 比大約0.1mm^豆。
為達(dá)到這個目的，在示出的實施例中，在超環(huán)面支承物IO上沒有應(yīng)力時的靜止(rest)狀態(tài)下，每個抵靠表面26和相應(yīng)定位座27之 間的距離"n"必須在大約0.01mm和大約0.15mm之間，優(yōu)選地比 0.1mm短。當(dāng)構(gòu)建完成時，輪胎2和超環(huán)面支承物10到達(dá)傳送站28，以引 入到硫化模具29中。在圖1示出的示例中，設(shè)有多個疏化模具29， 所述多個硫化模具29布置在可轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)30中，從而被順序地帶到 上料/下料位置31，在上料/下料位置31處進(jìn)行固化了的輪胎2的去除， 然后將來自構(gòu)建線9的胎坯2引入。每個硫化模具29都主要具有一對軸向相對的板32和多個模制扇 形部33，所述軸向相對的板32可在軸向方向上相互地移動，以抵靠 在輪胎2的側(cè)面區(qū)域上，所述模制扇形部33在板32之間周向地分布， 并且可在軸向方向上相互地移動，以作用在輪胎2的胎冠區(qū)域C上。更具體地，硫化模具29可在打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間切換，在所 述打開狀態(tài)下，板32和模制扇形部33相互間隔開，以使輪胎2能和 超環(huán)面支承物10 —起被引入和去除，在關(guān)閉狀態(tài)下，如圖3到圖5 所示，所述板和模制扇形部布置成相互靠近，以限定模制腔34，該模 制腔34的形態(tài)對應(yīng)于待使固化了的輪胎2具有的外形。優(yōu)選地，模制腔34的直徑尺寸比胎坯2的直徑尺寸稍大，以便使 模制腔34中的內(nèi)表面與封閉在硫化模具29中胎坯2的胎面適當(dāng)?shù)亻g 隔開。在將輪胎2引入到硫化模具29中的過程中，通過超環(huán)面支承物 10承載的夾持柄23適于插入在硫化模具中形成的至少 一 個中心座23 a 中，以保證輪胎2的中心定位。然后開始輪胎2的硫化循環(huán)。為此目的，硫化模具29通過軸向相 對的板32的軸向靠近和同時模制扇形部33的徑向靠近而關(guān)閉。在這種情況下，成形壁17的側(cè)面部分19有效地作用在輪胎2的 側(cè)面區(qū)域上，以抵抗在用于硫化模具29的關(guān)閉的最終步驟期間由板 32施加的軸向推力。因此，輪胎2的側(cè)面區(qū)域并且尤其是胎圏5和側(cè) 壁8的徑向內(nèi)部被壓縮在硫化模具29的板32和成形壁17的側(cè)面部分19之間，從而屈服于基本為強制容積類型的高效模制作用。
這樣，消除了在構(gòu)建過程中造成的胎圈5和側(cè)壁8的所有或大部 分的表面不平度，所述表面不平度例如由于上述以彼此靠近布置的巻 的形式鋪設(shè)彈性材料的連續(xù)細(xì)長部件而產(chǎn)生。
通過當(dāng)硫化模具29關(guān)閉時施加的軸向推力的作用，成形壁17的 側(cè)面部分19之間的止動支柱25的存在消除或在各種情況下將側(cè)面部 分19的軸向靠近停止到預(yù)定程度。因此，可以使板32快速地靠近彼 此移動，從而可以大幅度減少由于如果沒有止動支柱25所需的關(guān)閉硫 化模具29的時間，應(yīng)尤其注意不要使超環(huán)面支承物IO應(yīng)力過大。
當(dāng)硫化模具29的關(guān)閉完成時，到輪胎2熱量供給在至少一種硫化 流體的幫助下通過硫化裝置進(jìn)行，所述硫化流體通過至少一個敞開到 硫化模具29中的供給回路35供給到超環(huán)面支承物10的圓周腔20的 內(nèi)側(cè)。
優(yōu)選地，不說明或示出控制裝置，因為可使控制裝置以任何方便 的方式操作在供給回路35上，以在兩個連續(xù)階段期間管理硫化流體的 供給，從而管理熱量供給。
第一熱量供給階段的目的是在輪胎2的內(nèi)表面處獲得局部交聯(lián)， 以使襯層4獲得足夠的不透性，用于隨后的第二熱量供給階段的執(zhí)行， 該第二熱量供給階段的目的是使輪胎2完全疏化。
除了襯層4的局部交聯(lián)之外，或者作為其替代方案，第一熱量供 給階段還使局部交聯(lián)的目的在于尤其在胎圏和側(cè)壁8的徑向內(nèi)部部分 處實現(xiàn)輪胎2的側(cè)面區(qū)域的結(jié)構(gòu)固結(jié)。
更具體地，第一熱量供給階段的持續(xù)時間例如在大約2分鐘與大 約6分鐘之間，優(yōu)選為等于大約3分鐘，該第一熱量供給階段優(yōu)選地 包括硫化流體的供給，例如蒸汽和/或氮，所述硫化流體的溫度和壓力 條件允許適當(dāng)?shù)臒崃總鬟f至襯層4和/或輪胎2的側(cè)面區(qū)域，而不使成 形壁17的側(cè)面部分19打開至較大程度的寬度。
為達(dá)到上述目的，硫化裝置還可包括輔助供給回路35a，該輔助 供給回路35a在向超環(huán)面支承物10的圓周腔20內(nèi)側(cè)供給硫化流體的同時，將例如氮的輔助反壓力流體在輪胎2的外部引入到模制腔34 中，所述流體的溫度優(yōu)選低于50'C，壓力優(yōu)選至少與硫化流體的供給 壓力一樣高。
更具體地，反壓力流體的供給壓力優(yōu)選地適于在輪胎2的外部和 在超環(huán)面支承物10內(nèi)限定的圓周腔20之間產(chǎn)生例如在大約lbar與大 約3bar之間的第一壓力梯度。
僅作為示例，在第一階段期間硫化流體的供給壓力可小于16bar， 例如等于大約14bar，而反壓力流體的壓力可在大約7bar與大約17bar 之間，例如等于大約16bar。
因而產(chǎn)生了一"負(fù)"的壓力梯度，即，圓周腔20內(nèi)的壓力比模制腔 34內(nèi)輪胎2外部的壓力低大約2bar,并且能有利地使輪胎2的內(nèi)表面 以與文獻(xiàn)WO-2004/045837中所述的相同的方式壓靠在超環(huán)面支承物 10的成型表面10a上，該文獻(xiàn)是以相同申請人的名義。
同時，由于通過進(jìn)入超環(huán)面支承物10的硫化流體的作用，熱量傳 遞通過成形壁17的側(cè)面部分10，而且在與所述板32相聯(lián)的其它加熱 裝置的作用下傳遞通過模具板32，因此尤其在胎圏5和側(cè)壁8的徑向 內(nèi)部處產(chǎn)生襯層和/或輪胎2的側(cè)面區(qū)域的局部交聯(lián)，而不引起在胎面 7和側(cè)壁8的徑向外部部分18上延伸的輪胎2的徑向外部的顯著交聯(lián)。
然后開始第二熱量供給階段，在該第二熱量供給階段期間，輪胎 2接收完全交聯(lián)所需的熱量，完全交聯(lián)是指足以保證按照設(shè)計說明書 的輪胎本身的幾何和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的交聯(lián)。
在所述控制裝置的命令下，如果有先前引入到硫化模具29中的反 壓力流體，則通過排出反壓力流體并且將例如蒸汽和/或氮的硫化流體 引入到超環(huán)面支承物10的圓周腔20中達(dá)到第二壓力值而進(jìn)行第二熱 量供給階段，所述第二壓力值在20bar與30bar之間，例如等于大約 27bar，從而在圓周腔20和模制腔34之間產(chǎn)生第二"正"壓力梯度，即， 圓周腔20內(nèi)大約27bar的壓力高于在模制腔34內(nèi)輪胎外部的壓力， 并且能夠有利地確定輪胎2的外表面抵靠在模制腔34的內(nèi)表面上的壓 力。在超環(huán)面支承物10內(nèi)產(chǎn)生的高壓引起硫化流體在成型表面10a 與胎冠區(qū)域C中輪胎2的內(nèi)表面之間通過徑向孔(未示出)的流入， 所述徑向孔例如限定在超環(huán)面支承物本身的周向連接的扇形部21的 相對邊緣之間。因而輪胎2的胎冠區(qū)域C被壓靠在模制腔34的內(nèi)表 面上，并屈服于"強制壓力"類型的模制。
根據(jù)本發(fā)明，還設(shè)有這樣的裝置，所述裝置在輪胎2被關(guān)閉在硫 化模具29中后并且優(yōu)選在執(zhí)行第二熱量供給階段的同時，使在輪胎2 的側(cè)面區(qū)域L處的超環(huán)面支承物10的成形壁17的側(cè)面部分19軸向 地移動分離。
為此目的，有利的是，硫化模具29的關(guān)閉在硫化模具29的板32 與超環(huán)面支承物10的成形壁17之間沒有直接接觸的情況下完成，以 使成形壁17的側(cè)面部分19可從靜止?fàn)顟B(tài)開始稍微打開一寬度，所述 靜止?fàn)顟B(tài)對應(yīng)于超環(huán)面支承物上沒有應(yīng)力的狀態(tài)。
優(yōu)選地，用于使所述側(cè)面部分19軸向地移動分離的所述裝置可以 由通過沿止動支柱25的所述抵靠表面26和定位座27確定的中斷部分 地表示。實際上，這些中斷使成形壁17的側(cè)面部分19具有軸向地相 互分離移動的自由度。
由于成形壁17的側(cè)面部分19可移動性，可進(jìn)行胎圏5和側(cè)壁8 的徑向內(nèi)部的額外擠壓，這能從胎圏5和側(cè)壁8的徑向內(nèi)部消除任何 可能殘留的表面不平度。
所述額外擠壓還可借助通過施加至輪胎2徑向膨脹引入的反作用 應(yīng)力較有效地保持在胎圏5處的輪胎2的部件。
在需要的情況下，當(dāng)實現(xiàn)側(cè)面部分19的最大展開位置時，停止超 環(huán)面支承物10的側(cè)面部分19的軸向分離移動。因而避免了超環(huán)面支 承物IO上的太多應(yīng)力，所述應(yīng)力會導(dǎo)致成形壁17的永久變形和/或胎 圏5以及側(cè)壁8的徑向內(nèi)部的過度壓縮和變形。
為達(dá)到此目的，在每個板32上周向地形成有至少一個止動座36， 所述止動座36布置成在成形壁17的相對于胎圏向內(nèi)凸出的徑向內(nèi)部 圓周邊緣17a附近與超環(huán)面支承物10的對應(yīng)側(cè)面部分19接觸。在關(guān)閉硫化模具29的步驟結(jié)束時，圓周止動座36到達(dá)與成形壁 17的側(cè)面部分19相距預(yù)定距離"d"的位置，所述距離"d"例如在大約 0.1mm和大約0.5mm之間。因此，當(dāng)關(guān)閉完成時，由于成形壁17的彈性變形，每個側(cè)面部分 19都可按照一行程移動至最大展開位置，所述行程大致等于可在胎圈 處測量的距離"d"。在硫化結(jié)束時，硫化模具29恢復(fù)至打開狀態(tài)，以使固化了的輪胎 2能和超環(huán)面支承物10 —起取出。隨后，在拆卸展37中，例如借助輔助自動化機(jī)械臂38，通過在 拆除互連凸緣22后用向心力取出各圓周扇形部21，從輪胎2去除超 環(huán)面支承物10，如以相同申請人的名義的專利US-6，757，955中所述。
權(quán)利要求
1. 一種制造充氣輪胎的方法，每個輪胎(2)都包括一胎冠區(qū)域 (C)，所述胎冠區(qū)域(C)在彼此軸向間隔開的側(cè)面區(qū)域(L)之間延 伸，所述側(cè)面區(qū)域(L )每個都在徑向內(nèi)部位置處承載相應(yīng)的胎圏(5 ), 所述方法包括以下步驟-在超環(huán)面支承物(10)上構(gòu)建充氣胎坯(2)，所述超環(huán)面支承 物(10)具有一外部成型表面(10a),所述外部成型表面(10a)的形 態(tài)與構(gòu)建的輪胎(2 )的內(nèi)部形狀相對應(yīng)，并且所述超環(huán)面支承物(10 ) 設(shè)有軸向相對的側(cè)面部分(19);-通過以下步驟固化所述輪胎(2): 將布置在所述超環(huán)面支承物(10)上的胎坯(2)引入到硫化模 具(29)中； 關(guān)閉硫化模具(29)，以在所述成型表面(10a)和硫化模具(29) 之間壓縮所述輪胎側(cè)面區(qū)域(L); 在輪胎側(cè)面區(qū)域(L)處使所述超環(huán)面支承物(10)的側(cè)面部 分(19)軸向地彼此分離移動，以使所述側(cè)面區(qū)域(L)額外壓靠在 所述硫化模具(29)上； 將熱量供給至封閉在所述硫化模具(29)中的輪胎(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中胎坯(2)的構(gòu)建包括所述 輪胎(2)的部件在所述超環(huán)面支承物(10)的成型表面(10a)上的 施力口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述超環(huán)面支承物(IO) 由圓周扇形部(21)構(gòu)成，所述圓周扇形部(21)以周向相互對準(zhǔn)的 關(guān)系可去除地接合。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述成型 表面(10a)在成形壁(17)上得到，所述成形壁(17)在所述超環(huán)面 支承物(10)中限定至少一個圓周腔(20)，使所述側(cè)面部分(19)軸 向地移動分離的步驟包括將在壓力下的工作流體引入到所述圓周腔
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述成形壁(17)基本沿在 所述超環(huán)面支承物(10)的直徑截面中的U形輪廓線延伸。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述側(cè)面 部分(19)的軸向分離移動按照一行程進(jìn)行，所述行程在大約0.1mm 和大約0.5mm之間，并且可在所述輪胎(2)的每個胎圏(5)處測量。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，還包括在所述 輪胎(2)的側(cè)面區(qū)域(L)在所述成型表面(10a)和硫化模具(29) 之間的壓縮期間，停止所述側(cè)面部分(19)之間的軸向靠近運動的步
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述停止步驟在所述側(cè)面部 分(19)的軸向靠近的量在大約0.01mm和大約0.15mm之間以后發(fā) 生。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述停止步驟在所述側(cè)面部 分(19)的軸向靠近的量小于大約O.lmm以后發(fā)生。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中將熱量 供給至輪胎(2)的步驟包括-第一熱量供給階段，所述第一熱量供給階段在使所述超環(huán)面支 承物(10)軸向地膨脹之前進(jìn)行，以在所述輪胎(2)的徑向內(nèi)表面和 /或側(cè)面區(qū)域(L)處引起局部交聯(lián)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中將熱量供給至輪胎(2) 的步驟包括-第二熱量供給階段，所述第二熱量供給階段與所述超環(huán)面支承 物(10)的側(cè)面部分(19)軸向分離移動同時進(jìn)行，以使所述輪胎(2) 完全交聯(lián)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述第一熱量供給 階段通過將達(dá)到第一壓力值的硫化流體引入到所述超環(huán)面支承物(IO) 中而進(jìn)行。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第二熱量供給階段通過將達(dá)到第二壓力值的硫化流體引入到所述超環(huán)面支承物(10)中而進(jìn)行，并且所述第二壓力值高于所述第一壓力值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述第一壓力值在 大約7bar和大約17bar之間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任意一項所述的方法，其中所述 第一熱量供給階段的持續(xù)時間在2分鐘至6分鐘的范圍內(nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任意一項所述的方法，其中所述 第二壓力值在大約20bar與大約30bar之間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10至16中的一項或多項所述的方法，還包括 以下步驟-在所述第 一熱量供給階段的同時，將反壓力流體引入到所述硫 化模具(29)中，以產(chǎn)生第一壓力梯度，從而將所述輪胎(2)的徑向 內(nèi)表面壓靠在所述超環(huán)面支承物(10)的徑向外表面上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括以下步驟 -在所述第二熱量供給階段的同時，將所述反壓力流體排出，以產(chǎn)生第二壓力梯度，從而將所述輪胎(2)的徑向外表面壓靠在所述模 制腔(34)的徑向內(nèi)表面上。
19. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述構(gòu) 建步驟通過將彈性材料的細(xì)長部件纏繞成巻以形成所述輪胎(2 )的至 少一個部件而進(jìn)行，所述巻以相互并列的關(guān)系布置并且沿所述超環(huán)面 支承物(10)的成型表面(10a)分布。
20. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述構(gòu) 建步驟通過鋪設(shè)彈性材料的帶狀部件以形成所述輪胎(2 )的至少一個 部件而進(jìn)行，所述彈性材料的帶狀部件包括按照周向靠近布置以平行 并列關(guān)系布置在所述超環(huán)面支承物(10)上的線。
21. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述構(gòu) 建步驟通過在所述超環(huán)面支承物(19)上鋪設(shè)至少一個連續(xù)細(xì)長部件 以形成所述輪胎(2)的至少一個部件而進(jìn)行，所述連續(xù)細(xì)長部件包括 按照徑向?qū)盈B巻布置的至少一個涂膠金屬線。
22. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的方法，其中所述構(gòu) 建步驟通過在所述超環(huán)面支承物(10)上以巻的形式纏繞至少一個加 強簾線以形成所述輪胎(2)的至少一個部件而進(jìn)行，所述巻在所述輪 胎(2)的胎冠部分中軸向地布置成彼此靠近。
23. —種用于制造充氣輪胎的設(shè)備，每個輪胎(2)都包括一胎冠 區(qū)域(C)，所述胎冠區(qū)域(C)在彼此軸向間隔開的側(cè)面區(qū)域(L) 之間延伸，所述側(cè)面區(qū)域(L)每個都在徑向內(nèi)部位置處承載相應(yīng)的 胎圏(5)，所述設(shè)備包括-至少一個超環(huán)面支承物(10)，所述超環(huán)面支承物(10)具有一 外部成型表面(10a),所述外部成型表面(10a)的形態(tài)與構(gòu)建的輪胎 (2)的內(nèi)部形狀相對應(yīng)，并且所述超環(huán)面支承物(10)還設(shè)有軸向相 對的側(cè)面部分(19);-用于在所述超環(huán)面支承物(10)上構(gòu)建所述充氣胎坯(2)的裝置；-至少一個硫化模具(29),其與布置在所述超環(huán)面支承物(10) 上的所述胎坯(2)相接合；-用于固化封閉在所述硫化模具(29 )中的輪胎(2 )的裝置(35 );-用于在封閉在所述硫化模具(29 )中的輪胎(2 )的側(cè)面區(qū)域(L) 處軸向地移動分離所述超環(huán)面支承物(10)的側(cè)面部分(19)的裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述超環(huán)面支承物(10) 包括多個圓周扇形部(21)，所述圓周扇形部(21)以周向相互對準(zhǔn)的 關(guān)系可去除地接合。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中用于軸向地移動分離所述 側(cè)面部分(19)的所述裝置對于每個圓周扇形部(21)包括至少一對 止動支柱(25)，每個支柱(25)都分為兩個部分(25a， 25b )，所述 兩個部分(25a， 25b)可〗吏所述側(cè)面區(qū)域能軸向運動。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23至25中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述成型表面(10a)在成形壁(17)上得到，所述成形壁(17)在所述 超環(huán)面支承物(10)中限定至少一個圓周腔(20)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述成形壁(17)基本沿 在所述超環(huán)面支承物(10)的直徑截面中的U形輪廓線延伸。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的設(shè)備，其中所述成形壁(17) 的所述軸向相對的側(cè)面部分(19)可在軸向方向上移動。
29. 根據(jù)權(quán)利要求23至28中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述硫化模具(29 )還包括止動座(36 ),所述止動座(36 )用于在最大 軸向間隔開的條件下抵靠在所述超環(huán)面支承物(10)的所述側(cè)面部分 (19)上。
30. 根據(jù)權(quán)利要求23至29中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述用于軸向地移動分離所述側(cè)面部分(19)的裝置可在停止?fàn)顟B(tài)和軸 向展開狀態(tài)之間動作，其中所述側(cè)面部分(19)相對于停止?fàn)顟B(tài)相互 間隔開一行程，所述行程在大約O.lmm與大約0.5mm之間，并且可 在布置成與所述輪胎(2)的每個胎圏(5)相對應(yīng)的相應(yīng)胎圏座處測 量。
31. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述止動支柱(25)具有 抵靠表面(26)，所述抵靠表面(26)軸向地作用在相應(yīng)的定位座(27) 上，以停止所述側(cè)面部分(19)之間的軸向靠近運動。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述抵靠表面(26)和定 位座(27)在所述超環(huán)面支承物(10)上沒有應(yīng)力的情況下布置成相 距一距離，以便當(dāng)達(dá)到一軸向收縮行程時停止所述軸向靠近運動，所 述軸向收縮行程在大約O.Olmm與大約0.15mm之間。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述軸向收縮行程小于大 約O.lmm。
34. 根據(jù)權(quán)利要求23至33中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述硫化模具(29)可在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間移動，在所述關(guān)閉狀 態(tài)下，所述硫化模具(29)限定一模制腔(34),所述模制腔(34)的 形狀與固化了的輪胎(2)的外部形態(tài)相對應(yīng)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求23至34中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述用于硫化所述輪胎(2)的裝置包括供給回路(35),所述供給回路(35)敞開至所述硫化模具(29)中，以將硫化流體供給到所述超環(huán)面 支承物(10)中。
36. 根據(jù)權(quán)利要求23至35中的一項或多項所述的設(shè)備，其中控 制裝置在所述供給回路(35)上操作，以在預(yù)定的時間周期中將硫化 流體供給到第一壓力值，并且隨后將硫化流體供給至第二壓力值，所 述第二壓力值高于所述第一壓力值。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中所述第一壓力值在大約 7bar與大約17bar之間。
38. 根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的設(shè)備，其中所述第二壓力值在 大約20bar與大約30bar之間。
39. 根據(jù)權(quán)利要求36至38中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述硫化裝置(35)還包括至少一個輔助供給回路(35a)，以將反壓力 流體引入到所述硫化模具(29)中，以產(chǎn)生第一壓力梯度，從而在將 所述硫化流體引入到所述第一壓力值的同時，將所述輪胎(2)的徑向 內(nèi)表面壓靠在所述超環(huán)面支承物(10)的徑向外表面上，并且排出所 述反壓力流體，以產(chǎn)生第二壓力梯度，從而在將所述硫化流體引入到 所述第二壓力值的同時，將所述輪胎(2)的徑向外表面壓靠在所述模 制腔(34)的徑向內(nèi)表面上。
40. 根據(jù)權(quán)利要求23至39中的一項或多項所述的設(shè)備，其中所 述用于在超環(huán)面支承物(10)上構(gòu)建胎坯(2)的裝置包括多個構(gòu)建站 (11， 12， 13， 14, 15)，所述構(gòu)建站沿構(gòu)造線(9)分布，每個構(gòu)建站 (11， 12， 13, 14， 15)都用于直接在所述超環(huán)面支承物(10)上形成 所述胎坯(2)的一個部件。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中沿所述構(gòu)建線(9)分布 的構(gòu)建站(ll， 12， 13， 14， 15)每個都在正在被處理的相應(yīng)胎坯(2) 上操作，所述胎坯(2)通過相應(yīng)的超環(huán)面支承物(10)承載，所述超 環(huán)面支承物(10)借助自動化臂(16)從一個構(gòu)建站(11, 12， 13， 14， 15)順序地輸送至下一個構(gòu)建站(11, 12， 13， 14， 15)。
42. —種用于構(gòu)建充氣輪胎的超環(huán)面支承物(10)，每個充氣輪胎(2)都包括一胎冠區(qū)域(C)，所述胎冠區(qū)域(C)在彼此軸向間隔開 的側(cè)面區(qū)域(L)之間延伸，每個所述側(cè)面區(qū)域(L)都在徑向內(nèi)部位 置處承載相應(yīng)的胎圏(5)，所述超環(huán)面支承物(10)包括-外部成型表面(lOa)，所述外部成型表面(10a)的形態(tài)與構(gòu)建 的輪胎(2)的內(nèi)部形狀相對應(yīng)，并且具有軸向相對的側(cè)面部分(19);-用于在所述構(gòu)建的輪胎(2)的側(cè)面區(qū)域(L)處軸向地移動分 離所述側(cè)面部分(19)的裝置。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的超環(huán)面支承物(10),包括多個圓周 扇形部(21)，所述圓周扇形部(21)以周向相互對準(zhǔn)的關(guān)系可去除地 接合。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的超環(huán)面支承物(10)，其中所述用于 軸向地移動分離所述側(cè)面部分(19)的裝置對于每個圓周扇形部(21) 包括至少一對止動支柱(25 )，每個止動支柱(25 )都分為兩個部分(25a， 25b)，所述兩個部分(25a， 25b)允許所述側(cè)面部分的軸向運動。
45. 根據(jù)權(quán)利要求42至44中的一項或多項所述的超環(huán)面支承物 (10)，其中所述成型表面(10a)在成形壁(17)上得到，所述成形壁 (17)在所述超環(huán)面支承物(10)中限定至少一個圓周腔(20)。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的超環(huán)面支承物(10)，其中所述成形 壁(17)基本沿在所述超環(huán)面支承物(10)的直徑截面中的U形輪廓 線延伸。
47. 根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的超環(huán)面支承物(10),其中所述 成形壁(17)的所述軸向相對的側(cè)面部分(19)可在軸向方向上移動。
48. 根據(jù)權(quán)利要求42至47中的一項或多項所述的超環(huán)面支承物 (10)，其中所述用于軸向地移動分離所述側(cè)面部分(19)的裝置可在 停止?fàn)顟B(tài)和軸向展開狀態(tài)之間動作，在所述軸向展開狀態(tài)下，所述側(cè) 面部分(19)相對于停止?fàn)顟B(tài)相互間隔開一行程，所述行程在大約 O.lmm與大約0.5mm之間，并且可在相應(yīng)胎圏座處測量，所述胎圏座 布置成與構(gòu)建在所述超環(huán)面支承物(10 )上的輪胎(2 )的每個胎圏(5 ) 相對應(yīng)。
49. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的超環(huán)面支承物(10)，其中所述止動 支柱(25)具有抵靠表面(26)，所述抵靠表面(26)抵靠在相應(yīng)的定 位座(27)上，以停止所述側(cè)面部分(19)之間的軸向靠近運動。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的超環(huán)面支承物(10)，其中所述抵靠 表面(26)和定位座(27)在所述超環(huán)面支承物(10)上沒有壓力的 情況下布置成相距一距離，以便當(dāng)達(dá)到 一軸向收縮行程時停止所述軸 向靠近運動，所述軸向收縮行程在大約0.01mm與大約0.15mm之間。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的超環(huán)面支承物(10),其中所述軸向 收縮行程小于大約O.lmm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造充氣輪胎的方法和設(shè)備。充氣胎坯(2)構(gòu)建在剛性超環(huán)面支承物(10)上，該超環(huán)面支承物(10)在外部具有成型表面(10a)，該成型表面的形態(tài)與輪胎(2)內(nèi)部形狀相對應(yīng)。接合在可膨脹的超環(huán)面支承物(10)上的胎坯(2)被引入到硫化模具(29)中并屈服于硫化循環(huán)。在硫化過程中，使超環(huán)面支承物(10)的側(cè)面部分(19)軸向移動分離，從而將輪胎(2)的胎圈(5)和側(cè)壁(8)壓靠在硫化模具(29)上。
文檔編號B29D30/06GK101312822SQ200580052123
公開日2008年11月26日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者毛里齊奧·馬爾基尼, 皮耶蘭杰羅·米薩尼, 馬爾科·坎圖 申請人:倍耐力輪胎股份公司