[发明专利]用于硫化和模制轮胎的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于硫化和模制车轮轮胎的设备和方法。

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，该至少一个胎体帘布层分别具有相对的端部垫带，端部垫带 与相应的环形锚定结构接合，该环形锚定结构结合到通常称为“胎圈” 的区域中，胎圈的内径基本上与相应轮辋上的轮胎的所谓“装配直径” 相对应。

胎体结构与带束结构关联，带束结构包括相对于彼此和相对于胎 体帘布层径向地叠置的一个或多个带束层，胎体帘布层具有交叉定向 的和/或与轮胎的圆周延伸方向基本上平行的织物或金属增强帘线。在 带束结构的径向外部位置上设置有胎面带(tread band)，和构成轮 胎的其它半成品一样，胎面带也由弹性体材料制成。

在轴向外部位置处还具有设置到胎体结构的侧表面上的由弹性体 材料制成的相应侧壁，每个侧壁从胎面带的侧边缘之一延伸至胎圈的 相应环形锚定结构附近，侧壁还能以挤压型材的形式预先地生产。

通过组装相应的构件执行的构成生胎的过程之后，执行模制和硫 化处理，目的是通过使弹性体构件交联而确定轮胎的结构稳定性，同 时还在胎面带上印上期望的胎面花纹。

通过将生胎引入硫化和模制设备的模制腔体来执行硫化和模制处 理，腔体具有与硫化轮胎将要获得的外部构型相对应的形状。

生胎一旦封入设备就被压靠在封闭壁上。在加压步骤之后或者加 压步骤的同时，对压靠在封闭壁上的轮胎进行加热。

通过加压作用，设置在模制区段或板上的合适脊部使得在轮胎的 胎面带上形成期望的胎面花纹，以及在轮胎侧壁上形成多个图案标记。 施加的热导致构成轮胎的弹性体材料交联。当循环已经完成时，打开 设备之后从设备中取出已硫化和模制的轮胎。

为了防止气穴或残留的其它流体穴，在加压期间，在设备的接合 部分(blend)和封闭壁之间，穿过设备的壁制成用于气体通气的通道， 该通道与模制腔体外部的环境连通。

在硫化期间，在弹性体材料开始固化之前，由于其自身的粘性和 所受到的压力，弹性体材料进入通气通道并且穿过该通气通道。

弹性体材料在通气通道中的流动产生了两个缺陷。首先，如果通 道内的材料保持附接至硫化了的轮胎，那么当从设备中取出轮胎时， 轮胎具有瘤状物(称为梗、须、“丝”)，在销售外胎(casing)之 前必须去除(通过清理毛刺或修整作用)这些瘤状物。这种去除通常 是手工执行的并且耗费时间。然而，因为需要外胎自身经受进一步的 加工步骤并且使用专门用于去除瘤状物的设备，所以即使这种去除是 自动进行的，去除瘤状物也会对外胎的成本产生不利的影响。其次， 如果弹性体材料相反残留在设备的通气通道中，那么当取出轮胎时， 弹性体材料堵塞所述通道并且在下一个轮胎硫化期间阻止了空气排出 到外部。

在过去，已经进行了不同的尝试，部分地解决了这个问题。

申请人与本发明相同的文献WO 00/23238示出了一种用于模具通 气的可拆卸的插入件，其包括具有中心孔的环形衬套以及设置有中心 孔且装配到环形衬套中的插入件。而环形衬套插入到穿过模具形成的 通道中。

专利US3377662公开了一种用于成形塑性材料制品以及硫化橡胶 制品的金属模具。该模具具有多个穿过模具形成的通气孔以及多个插 入件，各个插入件装配在各个孔的内端附近。插入件包括外套和设置 有细槽的内元件或芯，细槽设置在内元件的外表面上并且与内元件的 纵向轴线平行。内元件适于稳固地但是可拆卸地引入套中，以便在槽 和所述套的内表面之间限定多个通道。

专利US4795331公开了一种用于模具通气的插入件，包括头部、 颈部和轴环，插入件装配到模具壁上形成的孔中。头部与孔一起界定 有环形通道。轴环靠着限定孔的壁接合，以便将插入件夹持到孔自身 中。通道设置成允许流体流出模制腔体，直到经过轴环。

专利US6561779示出了一种用于橡胶制品特别是车辆轮胎硫化的 模具。该模具具有通气孔，通气孔内容纳有锁定机构，以便阻止原材 料透过。每个锁定机构都包括固定到相应孔中的中心本体和由钩在中 心本体上的钢弹簧构成的密封部分。该密封部分与中心本体形成至少 一个空气通道。

根据申请人的观点，即使采用现有技术中提出的上述方案，实际 上也不可能完全消除硫化过程中由通气通道产生的瘤状物。