[发明专利]硫化充气轮胎骤冷的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使硫化充气轮胎冷却的装置及方法。

背景技术

常规地，将聚酯、尼龙或者类似材料的有机纤维用作是充气轮胎内部增强纤维的胎体构件。在硫化完成后的轮胎冷却过程中，这些增强纤维收缩。然而，由于各构件的不一致性、布置、成型状态等原因，各构件的收缩程度并不均匀。在仅通过将充气轮胎暴露于空气中的自然冷却中，由于收缩程度的差异可能会使充气轮胎发生变形，从而使充气轮胎成为缺陷产品或者使充气轮胎的均匀性性能下降。

因此，通常在硫化完成后利用硫化后充气机将空气充入充气轮胎内部，并且使充气轮胎冷却至使增强纤维的收缩停止同时将充气轮胎保持于适当形状的某个温度或更低(通常为100℃或更低)。

常规的“两点”型硫化后充气机被用于这种类型的硫化后充气机，其具有上下两个用于冷却充气轮胎的位置，该充气机通过保持充气轮胎并使充气轮胎反转而使充气轮胎在两个操作位置之间移动。由于冷却时间和硫化时间变短，因而常规硫化后充气机具有用以缩短冷却时间的各种构造。一种硫化后充气机在用于保持充气轮胎胎圈部的轮辋机构中形成中空通道。将冷却空气与空气或喷射到充气轮胎外表面上的雾化水一起提供入所述中空通道并使其沿中空通道流动。由此，对充气轮胎进行强制冷却，从而在较短的时段内完成冷却。

此外，由于受到例如自然对流的影响，在硫化充气轮胎上部处的温度往往较高。由于设备周围的不对称温度环境，硫化充气轮胎面朝硫化机一面的温度往往较高；由于不对称的技术规格，如充气轮胎的花纹、构造和材料，充气轮胎的外围温度会有差异。因此，可能不能在垂直方向和/或圆周方向上以均衡性很好的方式冷却硫化充气轮胎。由冷却差异所造成的温度差，会导致不均匀的特性，如锥度。

而且也难以使充气轮胎的整个外表面均匀冷却，从而导致沿充气轮胎外部的圆周方向上的温度不规则性和冷却不规则性。冷却介质(如冷却空气、雾化水、或液态水)的使用会污染充气轮胎，尽管可以实现均匀冷却。因为需将包括驱动源和用以供给冷却介质的管道在内的机构安装在冷却装置附近，所以冷却装置有可能被放大并且由于这种外围设备以及这种设备和安装的成本而将会使该机构变复杂。

定义

“三角胶芯”表示位于胎圈芯径向上方且在帘布层与反包帘布层之间的弹性体填料。

“环形”表示形成如同一个环。

“高宽比”表示其断面高度与其断面宽度的比。

“轴向的”和“轴向地”在本文中是指平行于轮胎旋转轴的线或方向。

“胎圈”表示轮胎的包括环形抗拉构件的部分，其由帘布层帘线包绕并且成形为带有或不带其它增强元件如胎圈芯包布(flipper)、胎跟加强层(chipper)、三角胶芯(apex)、护趾胶(toe guard)和胎圈包布(chafer)以便适配于轮辋设计。

“带束层结构(belt structure)”表示由平行帘线构成的至少两个环形层，帘线经过编织或未经编织，位于胎面下方，非锚定于胎圈上，并且具有相对于轮胎的赤道面倾斜的帘线。所述带束层结构也可包括以相对低的角度倾斜的平行帘线制成的层，用作限制层。

“斜交轮胎(bias tire)”(斜交帘布层)表示其中在胎体帘布层的加强帘线以相对于轮胎赤道面约25度至65度角斜对角地穿过轮胎从胎圈至胎圈延伸的轮胎。如果存在多个帘布层，那么帘布层帘线在交替的层内以相反的角度延伸。

“缓冲层(breaker)”表示由平行加强帘线构成的至少两个环形层，上述平行加强帘线关于轮胎的赤道面具有与胎体帘布层中平行加强帘线相同的角度。缓冲层通常与斜交轮胎相关联。

“缆线(cable)”表示通过将两根或更多的合股线捻绞在一起而形成的帘线。

“胎体(carcass)”表示除带束层结构、胎面、底胎面以及帘布层上的胎侧橡胶之外的轮胎结构，但是包括胎圈。

“外胎(casing)”表示除胎面与底胎面之外的轮胎的胎体、带束层结构、胎圈、胎侧及所有其它组件，即，整个轮胎。

“胎跟加强层(chipper)”是指位于胎圈区域内的一窄条织物或钢丝帘线，其功能是加强胎圈区域并稳定胎侧的径向最内侧部分。

“周向”表示沿着与赤道面(EP)平行且与轴向方向垂直的环形轮胎表面的周长延伸的线或方向；它还可以指其半径限定胎面的轴向曲率的多组相邻圆形曲线的方向，如在断面图中所视。

“帘线(cord)”表示组成轮胎加强结构的加强线束之一。