[發明專利]硫化充氣輪胎的方法及其裝置

有效

• 申請號: 200580051633.4
• 申請日: 2005-10-27
• 公開（公告）號: CN101267923A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: P·費羅;C·扎尼徹利;S·卡贊蒂
• 申請（專利權）人: 倍耐力輪胎股份公司
• 主分類號: B29C35/02
• 分類號: B29C35/02;B29D30/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 朱德強

技術領域

本發明涉及一種硫化充氣輪胎的方法和裝置。

背景技術

一般地，在制造車輪充氣輪胎的過程中，在裝配各個元件形成胎坯之后執行模制和硫化處理，其中每個元件具有其自身的彈性體成分，一些元件還具有合適的增強結構；所述處理旨在通過使所述彈性體成分交聯來確定輪胎的結構穩定性，同時一般要求能夠在輪胎上形成期望的胎面花紋，以及在輪胎側壁上形成可能的特殊的圖形符號。

為此，要將胎坯放置到適當供熱的硫化模具中，該模具的型腔形狀與將要賦予給輪胎本身的最終形狀一致。

在關閉模具之后，使胎胚壓靠在型腔的支撐壁上，同時施加對輪胎本身進行硫化所需的熱。為此，例如通過使帶壓的蒸汽進入環形結構的氣囊(bladder)中并使氣囊在輪胎內膨脹，從而使氣囊接觸輪胎的內表面，并使輪胎壓靠在型腔的支撐壁上。

進入輪胎中的膨脹氣囊內的帶壓蒸汽還被用于提供硫化所需的部分熱。另一部分熱從輪胎的外部通過模具提供，該模具可通過使蒸汽或其它供熱流體循環的布置在硫化裝置中的管路進行適當地供熱。

通常，按照基于實驗數據獲得的預先設定的程序來控制蒸汽供給的溫度、壓力和在硫化模具中輪胎的停留時間，從而使具有不同彈性體成分的輪胎元件達到期望的交聯度。

當完成硫化時，停止供熱，打開模具，取出輪胎，然后使模具執行新的模制/硫化循環。

然而，這種做法很容易發生輪胎或其部件的過硫化和/或不充分硫化的現象。例如，這些現象可能會隨著用于供熱模具的蒸汽溫度的變化而發生。此外，模具的溫度還可能例如由于環境溫度的變化而變化，或者由于供熱流體的溫度和在單位時間內模具散發的熱量和/或在硫化步驟結束和下一個輪胎的硫化開始之間的打開時間的變化而變化。

在消除上述問題的嘗試中，專利US-3,718,721提出了一種方法，即在對輪胎供熱的過程中控制至少一部分輪胎的硫化狀態，為此可將用于溫度檢測的探頭布置在預定的輪胎區域中。

在對輪胎進行供熱的過程中，在探頭附近實時地對彈性體材料的溫度進行檢測，以計算在插入探頭的輪胎部分所達到的真實硫化狀態。當達到預定的交聯度時，停止供熱。

根據US-3,718,721的教導，待檢測的用于測量溫度的探頭布置在非常難以進行熱傳遞的輪胎區域中，或者布置在處理結束時所達到的交聯度預計最小的任何地方。如果在不同的輪胎區域布置了幾個探頭，則根據檢測到最小交聯度的探頭發送的數據中斷供熱。使所述輪胎區域達到合適的交聯度將確保其余的輪胎部分充分地硫化。

然而，申請人還注意到，在US-3,718,721中公開的方法不能夠保證對硫化處理的最佳控制。

實際上申請人觀察到，對整個硫化時間的影響是由多個幾乎不可預測的和不可控的因素導致的。取決于溫度，這些因素會顯著地影響在不同輪胎區域中進行供熱所依據的動態特性。例如，申請人觀察到，在硫化步驟開始時在胎坯中彈性體元件的溫度會顯著地影響在不同輪胎區域中進行供熱所依據的動態特性。

另一個重要因素是室外環境溫度，因為放置到模具內的胎坯的溫度會取決于該環境溫度，因此在不同輪胎區域中溫度梯度也取決于該環境溫度，特別是在硫化處理的初始步驟中。

此外，根據申請人的理解，在US-3,718,721中公開的方法在生產率和成本方面似乎也是不利的，因為每個輪胎的硫化需要的時間基本上比必需的時間更長。

重要的是在輪胎生產過程中，在不包括存儲半成品的生產過程中(例如參見同一申請人的文獻WO01/32409)，另一個幾乎不可控的因素是在生產每個輪胎元件和將胎坯放置到模具中之間經歷的時間。實際上在該臨時步驟中，彈性體元件會受到冷卻，冷卻的程度取決于室外溫度以及特別是取決于上述時間間隔。

在打開模具自身取出成品輪胎和放置一個新的胎坯之間所經歷的過程中，室外溫度也會影響模具的散熱。

申請人認為，按照US-3,718,721的教導對硫化處理的控制可能決定輪胎的生產。在某些區域，該輪胎具有足夠的交聯度以確保輪胎行駛安全而需要的結構完整性，但是在性能方面不是最佳的。例如，取決于各種情況，彈性體元件在胎面帶的徑向外部或胎圈處的交聯度可能大于或者相反小于最佳性能所要求的最佳交聯度。

這種情況提出了一個非常重要的問題，特別是在制造用于具有較高和極高性能和/或用于競賽的跑車和/或摩托車的輪胎中，其中在性能方面需要極高的質量。

申請人認為，通過監控在至少兩個輪胎區域中達到的交聯度，能夠顯著地改進現有的硫化方法。