[发明专利]用于模制和硫化轮胎的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于模制和硫化车轮轮胎的方法和设备。

背景技术

在轮胎的生产循环中，在制造和/或组装轮胎的各个部件的轮胎成型过程之后，执行模制和硫化过程以根据期望的几何形状(通常包括特定的胎面花纹)限定轮胎的结构。

为此，生胎(在本文中，该术语表示还没有进行模制和硫化的轮胎)被封闭在模制腔体中，该模制腔体形成在硫化模具内并且根据待生产的轮胎的外表面的几何构造成形。

当硫化完成时，模具打开以移除轮胎。

轮胎通常包括具有超环形环的形状的胎体结构，该胎体结构包括由增强帘线强化的一个或多个胎体帘布层，该增强帘线位于径向平面上(在这种情况下称为子午线轮胎)，换句话讲是位于包括轮胎旋转轴线的平面上。各个胎体帘布层的端部固定至强化胎圈(换言之，所述轮胎的径向内部末端)的至少一个金属环形结构，所述金属环形结构通常称为胎圈芯，胎圈用来将轮胎装配在对应的安装轮辋上。称为胎面带的弹性体材料带被放置在所述胎体结构的胎冠上，并且在硫化和模制步骤结束时在该胎面带中形成用于接地的凹凸图案。在胎体结构和胎面带之间放置通常称为带束结构的增强结构。就汽车而言，该带束结构通常包括至少两个径向地叠置的胶布带，该胶布带设置有通常为金属的增强帘线，该增强帘线在各个带中定位成彼此平行并且与相邻带的帘线相交，帘线优选地关于轮胎的赤道面对称地定位。优选地，所述带束结构还包括织物或金属帘线的第三层，该第三层在径向外部的位置中沿周向放置(以0度)在至少下层带的端部上。

还将弹性体材料的侧壁施加到胎体结构的对应侧向表面上，每个侧壁都从胎面带的侧向边缘之一延伸至用于固定到胎圈上的对应环形结构的位置。

在本说明书和接下来的权利要求中，术语“初级部件(elementary comonent)”表示为弹性体材料的连续长形元件形式的初步完成的中间产品，可包括能够被切割成一定尺寸的至少一个织物或金属增强帘线。

在用于形成具有上述结构的轮胎的已知工序中，最近已经发展了某些工序，其中生胎由供应给成型支撑件的有限数量的初级部件生产。这种由初级部件成型的工序是从完成的中间产品成型的常规方法的替代方案，其要求分开生产并且存储各种轮胎部件，例如胎体帘布层、胎圈芯、带束带、胎面带和侧壁，这里仅仅提及了几个，当小批量或例如在特定部门中和/或在诸如构建高性能或竞赛轮胎的应用中生产轮胎时该工序相对常规方法而言是优选的。在后一种情况下，由于完成的中间产品之间缺乏连接，该工序具体基于其较大的均匀度而是优选的。

例如，申请人与本申请相同的WO 00/35666说明了用于通过使轮胎的部件直接形成在超环形支撑件上而形成轮胎的方法和设备，其中通过借助挤压机进给连续细长元件来生产某些部件，在超环形支撑件绕其自身的轴线旋转的同时该元件便利地分布在该支撑件上。

以Goodyear Tire & Rubber Company的名义公布的美国专利申请US 2003/0141627说明了用于模制轮胎的方法和设备，其具有用于胎圈的可伸展模制环。当伸展时，胎圈模制环具有面向外的径向圆周表面，用于模制胎圈。每个胎圈模制环都包括多个区段，这些区段中的一半是第一区段，第一区段与第二区段互补并且与第二区段沿周向交替。

欧洲专利申请EP 0368546涉及用于无气囊轮胎模制的方法和设备。无气囊轮胎模压包括：两个台板，即上台板和下台板；用于使台板相对于彼此从打开位置运动至关闭模制位置的装置；台板安装装置，其用于模制轮胎的侧壁；以及用于模制胎面带的装置。台板安装装置中每个都用来模制对应的轮胎胎圈，并且胎圈模制装置包括中心装置，该中心装置能够相对于对应的台板运动，以插入到轮胎中。每个台板都包括胎圈模制装置，当伸展时，该胎圈模制装置形成用于模制胎圈内表面的表面。台板保持胎圈并且将胎圈对模具的侧壁板密封，从而使得加压流体能够被引导到轮胎中。

发明内容

申请人已经观察到，生胎在模制和硫化过程期间可能出现变形，例如其椭圆化，导致完成的(硫化的)轮胎中存在缺陷，例如一个或多个胎体帘布层的滑动，或者存在不期望的过量的和/或不足的材料体积。具体地，对于生产用于顶级汽车的高性能轮胎所要求的设计而言，这些变形可能使得轮胎报废。

申请人还已经证实，主要在胎圈位置处出现这些几何变形以及由此导致在成品轮胎中出现缺陷，每个胎圈在下文中还更一般地表示为“环形固定结构”。