Способ и устройство для вулканизации шины

Способ и устройство для вулканизации шины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для вулканизации шины, в частности, шины высшего класса, которую следует понимать как означающую высокоэффективную или конкурентную шину. Шину вулканизируют посредством вулканизационной формы во время первого этапа процесса вулканизации и в устройстве снаружи формы во время второго этапа процесса вулканизации.

Шина в общем содержит каркасную конструкцию с тороидальной кольцеобразной формой, включающую один или более каркасных слоев. Каждый каркасный слой имеет его концы, связанные за одно целое по меньшей мере с одной кольцеобразной крепежной конструкцией, обычно содержащей сердечник борта шины, образующий усиление бортов шины, т.е. радиально внутренних концов шины, которые имеют функцию позволения сборки шины с помощью соответствующего установочного обода. На короне каркасной конструкции размещен браслет из эластомерного материала, называемый протекторным браслетом, на котором образован рельефный рисунок для контакта с землей после завершения этапов вулканизации и формования. Усиливающая конструкция, обычно известная как брекерная конструкция, расположена между каркасной конструкцией и протекторным браслетом.

Соответственные боковины, изготовленные из эластомерного материала, также наложены на боковые поверхности каркасной конструкции, каждая из которых продолжается от одного из боковых краев протекторного браслета до области соответственной кольцеобразной крепежной конструкции.

В связи с этим тороидальная конструкция шины определяет радиально внешнюю поверхность, которая по существу совпадает с внешней поверхностью протекторного браслета, и радиально внутреннюю поверхность, которая в общем не видима во время использования шины.

Во время цикла изготовления шины предусматривается, что вслед за процессом подготовки, во время которого изготавливают и/или собирают различные компоненты шины, выполняют процесс формования и вулканизации с целью определения конструкции шины согласно требуемой геометрии, обычно имеющей особый протекторный рисунок.

С этой целью невулканизированную шину, т.е. шину, которая еще не отформована и не вулканизирована, заключают в формовочную полость, которую определяют внутри вулканизационной формы и которой придают форму в соответствии с геометрической конфигурацией внешних поверхностей получаемой шины.

Как только вулканизация завершилась, форму открывают так, чтобы позволять удаление шины. Время вулканизации зависит от размера шины и толщины протектора, а также от характеристик, которые следует придавать шине, как описано подробно ниже.

В процессе вулканизации, который представляет собой ничто иное, как процесс сшивания, происходят радикальные изменения физических, механических и химических свойств эластомерного материала, образующего невулканизированную шину. Например, возникают упругие свойства при исчезновении пластических свойств. Вулканизированный эластомерный материал имеет большую прочность на излом, большее удлинение и большую прочность на разрыв и устойчивость к растворителям.

Выражение "степень сшивания" понимается как означающее простое число в диапазоне между 0 и 1, которое идентифицирует степень завершения процесса сшивания эластомерного материала, где 0 соответствует значению невулканизированного эластомерного материала, а 1 представляет значение, относящееся к полностью вулканизированному эластомерному материалу. Это число предпочтительно указывается также в процентной форме (0%-100%). "Полувулканизированная шина" понимается ниже как означающая шину, в которой степень сшивания эластомерного материала, образующего по меньшей мере один участок шины, имеет значение между около 0,5 и около 0,95 (а именно между около 50% и около 95%).

Считается, что шина вулканизирована, или что процесс вулканизации завершен, когда эластомерный материал, образующий по меньшей мере один участок шины, достиг степени сшивания по меньшей мере 99%.

Указываемые процентные изменения температуры будут пониматься как выражаемые в отношении номинальных значений, указываемых в градусах Цельсия (°C), а не в градусах абсолютной шкалы (K). Например, изменение температуры между 60% и 120% относительно номинальной температуры 150°C будет пониматься как охватывающее диапазон между 90°C (150°C-40%) и 180°C (150°C+20%).

Что касается давления, как известно, оно может быть классифицировано двумя путями: либо как абсолютное давление, равное давлению, измеряемому, принимая вакуум в качестве номинального значения; либо как относительное давление, равное давлению при принятии другого значения давления (обычно атмосферного давления) в качестве номинального значения.

Выражение "давление", или изменения давления, относится к относительному давлению, даже если прямо не указано, а атмосферное давление принимается в качестве номинального значения.

Европейская заявка на патент EP 1657049 относится к устройству для накачивания после вулканизации для расширения вулканизированной шины во время охлаждения. Устройство для последующего накачивания содержит механизм для удержания вулканизированной шины и вращательный механизм для вращения вулканизированной шины с высокой скоростью посредством механизма для удержания так, что принудительная конвекция становится более преобладающей, чем естественная конвекция в потоке воздуха вокруг вулканизированной шины.

Патент США № 6322342 описывает невулканизированную шину, которая частично вулканизируется во время операции первичной вулканизации вулканизатором для шин. Первоначально вулканизированная шина затем полностью вулканизируется во время операции вторичной вулканизации устройством для накачивания. Это позволяет уменьшать цикл вулканизации посредством одновременной вулканизации, выполняемой вулканизатором и устройством для накачивания параллельно, чтобы увеличивать производительность.

Было установлено, что каждый тип компаунда, а именно каждый тип эластомерного материала, образующего невулканизированную шину, обладает характеристиками, которые могут быть изменены в зависимости от времени и температуры процесса вулканизации. Было отмечено, что для некоторых типов компаунда, в частности, для тех, которые образуют высокоэффективную шину, для качественных результатов предпочтительно иметь относительно долгий цикл вулканизации, т.е. более 30 минут, при работе с температурами среднего диапазона, например, в диапазоне от 140°C до 170°C. Эта относительно долгая продолжительность процесса вулканизации, однако, имеет недостаток в том, что она приводит к тому, что вулканизационная форма остается занятой одной и той же шиной все это время с последующим увеличением стоимости изготовления. Фактически, время, затрачиваемое в форме для вулканизации, является решающим фактором для общей стоимости шины, причем вулканизатор представляет собой относительно дорогостоящее и сложное устройство.

В связи с этим, имеется необходимость уменьшения времени, в течение которого вулканизируемая шина остается внутри вулканизационной формы, при достижении, однако, по-прежнему таких же технических результатов, которые могут быть достигнуты с помощью относительно медленной операции вулканизации, выполняемой внутри вулканизационной формы, в течение всего требуемого периода времени, как описано выше.

Был исследован способ вулканизации, разделенный на два этапа, как предложено в патенте США №6322342, и было обнаружено, что, несмотря на то, что этот способ эффективно уменьшает время, затрачиваемое одной невулканизированной шиной внутри вулканизатора, так как шину удаляют из формы до завершения вулканизации, тип обработки, выполняемой впоследствии для завершения вулканизации, выполняемый адиабатически, не способен достигать таких же технических результатов, в частности в отношении эффективности, как результаты, которые могут быть получены посредством одной длительной операции вулканизации, выполняемой в форме для вулканизации.

В связи с этим необходима разработка устройства и способа уменьшения времени, затрачиваемого шиной внутри вулканизатора, и выполнения последующей обработки шины для того, чтобы завершать вулканизацию, при поддержании таких же конечных характеристик шины, которые получаются при помощи длительной операции вулканизации, выполняемой внутри вулканизационной формы.

В отличие от процессов вулканизации, содержащих два этапа, где переход шины от первого этапа вулканизации внутри вулканизационной формы ко второму этапу вулканизации внутри устройства для последующего накачивания происходит адиабатически, для того, чтобы получать результаты, сравнимые с результатами, которые могут быть получены с помощью процесса вулканизации, выполняемого полностью внутри вулканизационной формы или пресса, после того, как шину удалили из формы до завершения вулканизации, ее необходимо вставлять внутрь дополнительного устройства, где к ней подают некоторое количество тепла в определенную единицу времени так, чтобы быстро доводить полувулканизированную шину снова до температуры, близкой к той, которую она имела внутри вулканизационной формы.

Наконец, путем удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы и доведения ее в другой закрытой среде до температуры, близкой к той, которая имелась в момент извлечения из вулканизационной формы, в заданный предопределенный период времени, возможно эффективно возобновлять процесс вулканизации так, что вулканизацию завершают снаружи формы без изменения характеристик эффективности конструкции формованной и вулканизированной шины, таким образом освобождая место формы для следующей невулканизированной шины за более короткое время, чем нормальное время вулканизации, если бы вулканизация выполнялась полностью внутри формы.

Более подробно, согласно первому аспекту изобретение относится к способу вулканизации невулканизированной шины, имеющей тороидальную конструкцию, определяющую радиально внутреннюю поверхность и радиально внешнюю поверхность, и первую кольцеобразную крепежную конструкцию и вторую кольцеобразную крепежную конструкцию, размещенные аксиально противоположно друг другу.

Предпочтительно, способ включает этап, на котором: вводят невулканизированную шину в форму для вулканизации.

Предпочтительно, способ включает этап, на котором: частично вулканизируют невулканизированную шину так, чтобы изготавливать полувулканизированную шину.

Предпочтительно, способ включает этап, на котором: удаляют полувулканизированную шину из вулканизационной формы.

Предпочтительно, способ включает этап, на котором: завершают вулканизацию полувулканизированной шины снаружи вулканизационной формы.

Процесс завершения вулканизации предпочтительно содержит этап, на котором: доводят по меньшей мере один участок полувулканизированной шины до температуры, имеющей значение между около 75% и около 120% температуры по меньшей мере одного участка полувулканизированной шины в момент ее удаления из вулканизационной формы, в период времени между около 2 минут и около 7 минут с момента, когда полувулканизированную шину удалили из формы.

Согласно вышеупомянутому способу получают вулканизированную шину с техническими характеристиками, сравнимыми с техническими характеристиками шины, вулканизируемой в процессе "медленной" вулканизации, где шина выполняет весь цикл вулканизации внутри вулканизационной формы. Таким образом не только получают вулканизированные шины, соответствующие спецификациям по конструкции, но и определенно улучшают эффективность всей установки для вулканизации или каждой формы при уменьшении времени, затрачиваемого каждой шиной внутри самой формы.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для завершения вулканизации полувулканизированной шины, которая удалена из вулканизационной формы.

Устройство предпочтительно содержит: камеру, пригодную для вмещения полувулканизированной шины, причем камера определяет пространство, в которое подается первая текучая среда в контакте с радиально внешней поверхностью полувулканизированной шины.

Устройство предпочтительно содержит: распределитель для распределения первой текучей среды в камере.

Устройство предпочтительно содержит: нагревательный элемент, пригодный для доведения первой текучей среды до температуры так, что, в период времени между около 2 минут и около 7 минут после удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы температура по меньшей мере одного участка полувулканизированной шины достигает значения между около 75% и около 120% температуры по меньшей мере одного участка полувулканизированной шины в момент ее удаления из вулканизационной формы.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к установке для вулканизации, включающей форму для вулканизации для частичной вулканизации невулканизированной шины так, чтобы изготавливать полувулканизированную шину.

Предпочтительно установка содержит: по меньшей мере одно устройство для удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы и перемещения ее в устройство для завершения вулканизации.

Предпочтительно установка содержит: устройство для завершения вулканизации полувулканизированной шины согласно предыдущему аспекту. Настоящее изобретение по меньшей мере в одном из вышеупомянутых аспектов может иметь по меньшей мере одну из предпочтительных характеристик, указанных ниже.

Предпочтительно, процесс доведения по меньшей мере одного участка полувулканизированной шины до температуры, имеющей значение между около 75% и около 120% температуры по меньшей мере одного участка полувулканизированной шины в момент ее удаления из вулканизационной формы в период времени между около 2 минут и около 7 минут с момента, когда полувулканизированную шину удалили из формы, включает процесс подачи тепла к полувулканизированной шине. Более предпочтительно, поток тепла направляют из радиально внешней поверхности к радиально внутренней поверхности.

Другими словами, оптимальную вулканизацию получают с помощью этапа, на котором подают тепло в области радиально внешней поверхности полувулканизированной шины и удаляют тепло из (другими словами, охлаждают) радиально внутреннюю ее поверхность. Это происходит за счет того, что на выпуске из вулканизационной формы процесс сшивания больше возникает в области радиально внутренней поверхности, чем в области радиально внешней поверхности полувулканизированной шины, и, в связи с этим, подача тепла этим различным образом уменьшает риск чрезмерного сшивания.

Предпочтительно, во время процесса завершения вулканизации полувулканизированной шины температура по меньшей мере одного участка полувулканизированной шины достигает значения между около 130°C и около 180°C.

Более предпочтительно, температура достигает значения между около 140°C и около 165°C.

При этом диапазоне температуры, который, как отмечено выше, необходимо достигать в кратчайший период времени, достигают оптимальную вулканизацию, а риск перевулканизации уменьшают до минимума.

Предпочтительно, по меньшей мере один участок полувулканизированной шины (60) содержит по меньшей мере один участок радиально внешней поверхности.

Предпочтительно, по меньшей мере один участок полувулканизированной шины (60) содержит по меньшей мере один участок первой кольцеобразной крепежной конструкции и/или второй кольцеобразной крепежной конструкции.

Предпочтительно, после процесса удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы выполняют следующие этапы, на которых:

вводят полувулканизированную шину в камеру, определяющую закрытое свободное пространство, в которое помещают полувулканизированную шину;

впускают первую нагретую текучую среду в камеру так, чтобы подавать тепло к полувулканизированной шине.

Другими словами, процесс завершения вулканизации выполняют с помощью этапа, на котором вводят полувулканизированную шину в камеру, определяющую закрытое свободное пространство, внутрь которого помещают шину, и впускают первую нагретую текучую среду в камеру так, чтобы нагревать полувулканизированную шину для того, чтобы завершать ее вулканизацию.

Согласно предпочтительному варианту выполнения в камере полувулканизированную шину зажимают в области противоположных первой и второй кольцеобразных крепежных конструкций так, чтобы определять два отдельных пространства: внутреннее пространство, частично ограниченное радиально внутренней поверхностью полувулканизированной шины, и внешнее пространство, частично ограниченное радиально внешней поверхностью полувулканизированной шины и внутренней стенкой камеры.

Предпочтительно, первую текучую среду впускают во внешнее пространство так, что температура внутри внешнего пространства в области участка радиально внешней поверхности полувулканизированной шины достигает значения по меньшей мере на 10°C выше, чем значение температуры участка радиально внешней поверхности полувулканизированной шины при ее удалении из вулканизационной формы.

Оптимальную вулканизацию получают не только когда в кратчайший период времени достигают температуру, которую шина имела внутри формы, но и когда эту температуру превышают, и, в частности, превышают по меньшей мере на 10°C в области радиально внешней поверхности шины.

Предпочтительно, в внутреннее пространство впускают вторую текучую среду при температуре окружающей среды.

Оптимальную вулканизацию получают с помощью этапа, на котором впускают вторую относительно холодную текучую среду внутрь шины, а именно в область ее радиально внутренней поверхности.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту выполнения вторую текучую среду впускают в внутреннее пространство и доводят до относительного давления между около 0,10 бара и около 3 бар.

Более предпочтительно, относительное давление поддерживается по существу постоянным с течением времени при заданном значении до завершения вулканизации.

Вторую текучую среду, впускаемую внутрь шины и вводимую, например, посредством насоса, помещают под давлением для того, чтобы исключать деформацию самой шины из-за еще не завершенного сшивания эластомерного материала, образующего шину.

Работая с относительным давлением, выбираемым в диапазоне [10 кПа-300 кПа], можно обрабатывать шины различных размеров и с различными компаундами.

Предпочтительно, однако, непрерывно отслеживать, например, посредством электронной системы управления давлением, включающей, например, датчик давления, давление внутри шины при поддержании выбранного значения по существу постоянным образом, так как в противном случае тепло будет стремиться вызывать увеличение давления внутри закрытого пространства шины. Это выполняют для того, чтобы исключать какой-либо разрыв шин из-за чрезмерного увеличения давления.

В случае, отмеченном выше, выражение "по существу постоянный" указывает на то, что может существовать допустимое изменение относительно первоначального значения второй текучей среды внутри шины (вследствие изменений температуры в среде постоянного объема) до 50%.

Предпочтительно, процесс удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы выполняют, когда степень сшивания эластомерного материала, образующего по меньшей мере один участок, имеет значение между около 85% и около 95%.

В одном примере варианта выполнения средняя температура первой текучей среды в внешнем пространстве поддерживается при заданном значении по существу постоянно с течением времени до завершения вулканизации. В этом случае выражение "по существу постоянный" указывает на изменения до 5% заданного значения.

После переходного состояния, при котором камеру, в которую вводят шину, необходимо доводить до требуемой температуры для того, чтобы продолжать вулканизацию введенной полувулканизированной шины, было установлено, как поддержание по существу постоянной температуры дает оптимальные результаты в вулканизированной шине. В частности, средняя температура поддерживается постоянной, при этом ее вычисляют, например, с использованием по меньшей мере двух датчиков температуры на аксиально противоположных концах камеры и определяя среднюю полученных значений.

Предпочтительно, к первой кольцеобразной крепежной конструкции подают количество тепла в единицу времени, которое больше количества тепла в единицу времени, которое подают к противоположной второй кольцеобразной крепежной конструкции полувулканизированной шины.

Температура шины при подаче к ней тепла внутри устройства после удаления ее из формы не одинакова, а имеет изменения также порядка десятков градусов. Эта разница возникает главным образом в области первой и второй кольцеобразной крепежной конструкции полувулканизированной шины. В частности, это происходит из-за образования конденсата в области нижней кольцеобразной крепежной конструкции, который неблагоприятно воздействует на передачу тепла в рассматриваемой зоне. В связи с этим, для того, чтобы делать температуру одинаковой, внутри камеры количество тепла в единицу времени, большее, чем количество тепла в единицу времени, подаваемое ко второй кольцеобразной крепежной конструкции полувулканизированной шины, предпочтительно подают к первой кольцеобразной крепежной конструкции, размещенной под ней.

Более того или в качестве альтернативы, процесс удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы и введения полувулканизированной шины в камеру выполняют в период времени между около 30 секунд и около 3 минут.

Предпочтительно, по меньшей мере один участок периферийной стенки камеры нагревают так, чтобы доводить его до температуры выше температуры окружающей среды.

Более предпочтительно, температура составляет выше 170°C.

Другими словами, камера, где помещается полувулканизированная шина, представляет собой нагретую камеру так, что, когда начинается процесс завершения вулканизации, она уже находится при температуре так, что количество тепла, которое необходимо подавать для того, чтобы возобновлять вулканизацию полувулканизированной шины, используется преимущественно для нагревания шины, а не самой камеры.

Предпочтительно, камера содержит по меньшей мере один из следующих признаков:

основание;

кожух, который является аксиально подвижным из первого рабочего положения, в котором он отстоит от основания так, чтобы позволять введение полувулканизированной шины, во второе рабочее положение, в котором она удерживается с помощью герметичного уплотнения на основании;

первый фланец, который выполнен за одно целое с основанием и примыкает к первой кольцеобразной крепежной конструкции полувулканизированной шины;

второй аксиально подвижный фланец, который может примыкать ко второй кольцеобразной крепежной конструкции, аксиально противоположной первой кольцеобразной крепежной конструкции полувулканизированной шины во втором рабочем положении.

В связи с этим шина зажимается внутри камеры двумя фланцами, которые примыкают в области бортов полувулканизированной шины по существу герметичным образом. Смещение фланцев и камер позволяет введение полувулканизированной шины и ее последующее удаление в конце процесса вулканизации.

Предпочтительно, нагревательный элемент включает по меньшей мере один вентилятор.

Предпочтительно, нагревательный элемент включает распределитель, содержащий поверхность, включающую множество отверстий так, чтобы заставлять первую текучую среду выходить из множества отверстий.

Согласно предпочтительному примеру распределитель размещен в области основания.

Предпочтительно, поверхность, включающая множество отверстий, выполнена в форме цилиндрической оболочки.

В связи с этим первая нагретая текучая среда поступает в камеру из положения в области основания и распределяется в ней с помощью перемещения сверху вниз, а именно от нижнего борта к верхнему борту.

Более предпочтительно, распределитель размещен коаксиально с полувулканизированной шиной при размещении в камере и размещен по существу симметрично вокруг первого и/или второго фланца.

Предпочтительно, отверстия образованы в участке поверхности, по существу обращенной к первому и/или второму фланцу.

Предпочтительно, распределитель включает кольцеобразный канал, в который тангенциально поступает первая нагретая текучая среда.

В связи с этим распределитель создает поток нагретой текучей среды, который является очень однородным вследствие его особой геометрии: первая текучая среда тангенциально поступает в кольцеобразный канал и, в частности, тангенциально в отношении поверхности, содержащей отверстия, из которых эта же первая текучая среда выходит. В связи с этим последняя выходит по существу без давления из отверстий, создавая тягу внутри кольца, определенного кольцеобразным каналом. Таким образом она может распределяться весьма однородным образом внутри камеры, содержащей полувулканизированную шину, которая должна завершать вулканизацию.

Множество отверстий, распределенных предпочтительно по всей цилиндрической оболочке, обеспечивает правильное распределение воздуха по всей внешней поверхности шины.

Предпочтительно, первая текучая среда представляет собой воздух.

Предпочтительно, предусмотрен второй нагревательный элемент, располагаемый в области первого фланца для его нагревания.

Предпочтительно, предусмотрены насос и распределительная труба для впуска второй текучей среды под давлением между около 0,1 бара и около 3 бар между двумя фланцами во втором рабочем положении.

Предпочтительно, предусмотрен контур управления давлением, причем контур включает по меньшей мере один датчик давления, пригодный для поддержания давления между двумя фланцами во втором рабочем положении по существу постоянным при заданном значении до завершения вулканизации.

Предпочтительно, предусмотрен контур управления температурой, причем контур включает по меньшей мере один датчик температуры, пригодный для поддержания средней температуры по существу постоянной около заданного значения в пространстве, определенном кожухом, до завершения вулканизации.

Предпочтительно, кожух содержит периферийную стенку и третий нагревательный элемент для нагревания периферийной стенки.

Более предпочтительно, кожух включает полость, включающую трубный пучок, через который протекает текучая среда, нагреваемая третьим нагревательным элементом.

Как отмечено выше, предпочтительно нагревать кожух, чтобы выпускать тепло с помощью распределителя первой текучей среды большей частью к полувулканизированной шине, а не к самому кожуху.

Предпочтительно, предусмотрены первый привод для аксиального перемещения второго фланца и второй привод для аксиального перемещения кожуха, причем первый привод и второй привод перемещают фланец и кожух, соответственно, независимо друг от друга.

Предпочтительно, устройство выполнено с возможностью удаления полувулканизированной шины из вулканизационной формы и перемещения ее в устройство в период времени между около 30 секунд и около 3 минут.

Предпочтительно, установка согласно изобретению включает два устройства для каждой вулканизационной формы.

Таким образом оптимизировано использование вулканизационной формы, причем всегда имеется устройство для завершения вулканизации, которое свободно всегда, когда полувулканизированная шина готова к удалению на выпуске из формы.

Отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из подробного описания двух предпочтительных примеров его варианта выполнения, обеспеченного исключительно в качестве не ограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - упрощенный пример схемы установки для вулканизации, обеспеченной в соответствии с изобретением;

Фиг. 2 - упрощенный местный вид в радиальном сечении невулканизированной шины, пригодной для вулканизации согласно способу настоящего изобретения;

Фиг. 3 - вид сбоку и в поперечном сечении вулканизационной формы, образующей часть установки на Фиг. 1;

Фиг. 4 - вид сбоку и в поперечном сечении устройства для завершения вулканизации шины, выполненном в соответствии с изобретением, в первом рабочем положении;

Фиг. 5 - вид сбоку и в поперечном сечении устройства на Фиг. 4 во втором рабочем положении;

Фиг. 6 - вид, подобный виду на Фиг. 5, на котором показан поток текучей среды внутри устройства;

Фиг. 7 - вид сверху компонента устройства на Фиг. 4-6, удаленного из самого устройства;

Фиг. 8 - вид в поперечном сечении кожуха, образующего часть устройства на Фиг. 4-6;

Фиг. 9 - вид в перспективе компонента на Фиг. 7;

Фиг. 10 - вид в поперечном сечении полувулканизированной шины; и

Фиг. 11 - вид сбоку и в поперечном сечении участка дополнительного примера варианта выполнения устройства для завершения вулканизации шины, обеспеченного в соответствии с изобретением.

Первоначально на Фиг. 1 ссылочная позиция 100 в целом обозначает установку для вулканизации, обеспеченную в соответствии с настоящим изобретением, для вулканизации невулканизированной шины 50.

Установка 100 содержит вулканизационный пресс или форму 1, характеристики и конструктивные детали которой считаются известными в области техники и будут лишь кратко описаны ниже. Форма 1 может относиться к любому типу, известному в области техники, и пригодна для приема невулканизированных шин 50 (см. Фиг. 2), собираемых во время предыдущего этапа обработки, т.е. во время пригодного этапа подготовки; например, невулканизированные шины 50 могут быть подготовлены с использованием полуготовых издeлий, размещенных на пригодной опоре для образования.

Подробно, невулканизированная шина 50, пригодная для вулканизации - показанная на схематическом виде в поперечном сечении на Фиг. 2 - определяет ось Z, которая по существу совпадает с ее осью вращения и плоскостью X, обозначенную линией на Фиг. 2, которая представляет собой экваториальную плоскость шины, а именно центральную плоскость, перпендикулярную оси вращения Z. Невулканизированная шина 50 содержит каркасную конструкцию 52, включающую по меньшей мере один каркасный слой (не виден на чертеже), функционально связанный с парой кольцеобразных крепежных конструкций 51a, 51b, протекторным браслетом 53 в положении радиально снаружи каркасной конструкции и брекерной конструкцией (также не видна), размещенной между каркасной конструкцией и протекторным браслетом 53. Плоскости, содержащие ось вращения шины, обозначены как радиальные плоскости (например, Фиг. 2 представляет собой радиальное поперечное сечение невулканизированной шины 50, а именно плоскость на Фиг. 2 представляет собой радиальную плоскость: она фактически содержит ось Z). Шина будет описана ниже со ссылкой на ее экваториальную плоскость X и ее радиальные плоскости; в связи с этим ссылки на "аксиально внутренний/внешний" или "радиально внутренний/внешний" следует понимать со ссылкой на экваториальную плоскость X и ось вращения Z соответственно. В связи с этим невулканизированная шина имеет определенную на ней радиально внутреннюю поверхность 50b, которая, например, может совпадать с компонентом, называемым "прокладка", и радиально внешнюю поверхность 50a, обычно протекторный браслет.

Предпочтительно, невулканизированная шина 50 имеет посадочный диаметр больше или равный 0,4064 м.

Как схематически показано на Фиг. 2, кольцеобразные крепежные конструкции 51a и 51b образуют два противоположных радиально внутренних конца невулканизированной шины 50.

Далее на Фиг. 3 форма 1 для вулканизации в общем имеет нижнюю боковую пластину 20 и верхнюю боковую пластину 21, которые соответственно зацеплены с основанием 15 и участком 16 для закрытия контейнера 17, и телескопический и по существу цилиндрический центральный корпус 30 с осью Y, внутрь которого вставлена невулканизированная шина 50. Центральный корпус 30 перемещается при выполнении его телескопических аксиальных перемещений для удлинения/укорачивания, например, посредством гидравлических цилиндров (не показаны).

Форма 1 также включает кольцо из периферийных сегментов 55, которые определяют формовочную полость, которая имеет геометрическую ось, которая совпадает с осью Y центрального корпуса 30 и которая предпочтительно также совпадает, как показано на Фиг. 2, с осью вращения Z невулканизированной шины 50, когда последняя вставлена внутрь формы 1.

Периферийные сегменты 55 в общем имеют образующие рельефы (не видны на Фиг. 1) и предрасположены так, чтобы воздействовать на радиально внешнюю поверхность протекторного браслета 53 невулканизированной шины 50 для того, чтобы создавать в ней последовательность прорезей и канавок, которые пригодно размещены по требуемому "протекторному рисунку".

Основание 15 и закрывающий участок 16 вместе с соответственной нижней боковой пластиной 20 и верхней боковой пластиной 2 являются подвижными относительно друг друга между открытым состоянием, где они разнесены друг от друга так, чтобы позволять введение вулканизируемой невулканизированной шины 50 внутрь формы 1, и закрытым положением, где они размещены ближе друг к другу так, чтобы окружать невулканизированную шину 50 внутри формовочной полости (а именно контейнера 17).

Форма также в общем содержит нагревающий элемент (не показан), такой как множество труб (также не показано), для нагревания кольца из периферийных сегментов 55 и/или введения нагретой текучей среды в надувную камеру (не видна), пригодную для сжимания и нагревания радиально внутренней поверхности невулканизированной шины 50 относительно периферийных сегментов 55, нижней боковой пластины 20 и верхней боковой пластины 21 так, чтобы формовать и вулканизировать ее (частично согласно изобретению). В связи с этим форма вулканизирует и определяет геометрическую форму шины.

Однако, как отмечено выше, вулканизационная форма 1 может относиться к любому типу, например, может не иметь отмеченную надувную камеру (так называемая "бездиафрагменная" камера).

Согласно изобретению, шина удаляется из формы 1 до завершения сшивания или вулканизации эластомерного материала, образующего шину, в частности, предпочтительно, она удаляется, когда степень сшивания эластомерного материала, образующего по меньшей мере один участок шины, больше 50% и меньше 95%, более предпочтительно, когда она имеет значение между около 85% и около 95%. В связи с этим шина, покидающая форму 1, в соответствии с употребляемым ранее определением называется ниже "полувулканизированной" шиной 60.

Установка 100 также содержит устройство 2 для удаления и перемещения полувулканизированной шины 60, покидающей вулканизационную форму 1, а также устройство 3 для завершения вулканизации полувулканизированной шины 60, выходящей из формы 1 и перемещаемой устройством 2.

Устройство 2, схематически показанное на Фиг. 1, содержит, например, загрузчик 42, а именно захват, подвижный посредством приводимого в действие двигателем рычага 41 для захватывания полувулканизированной шины 60 и перемещения ее внутрь устройства 3, как будет описано более полно ниже. Перемещение рычага 41 схематически обозначено стрелкой, показанной на Фиг. 1. Альтернативно, устройство 2 может включать вместе с захватом 42 конвейерную ленту для перемещения полувулканизированной шины 60 к устройству 3. Так как с момента ее удаления из вулканизационной формы 1 полувулканизированная шина 60 начинает терять тепло, будучи передаваемой из вулканизационной формы 1, которая имеет температуру в общем между около 150°C и около 170°C, во внешнюю среду, для того, чтобы предотвращать ее температуру от чрезмерного падения устройство 2 выполнено с возможностью перемещения полувулканизированной шины 60 из формы 1 к устройству 3 предпочтительно в период времени между около 30 секунд и около 3 минут.

Далее на Фиг. 4 устройство 3 для завершения вулканизации полувулканизированной шины 60, изготовленное в соответствии с изобретением, показано в первом открытом рабочем положении, пригодном для прие