用于制造轮胎的方法和设备 技术领域 本发明涉及一种用于制造车用轮胎的方法和设备。
更确切来讲， 本发明还涉及一种用于加工轮胎的成型及硫化工作台， 其构成了上 述的设备。
背景技术 在制造轮胎的生产周期内， 在构建过程之后， 设置了最后的成型及硫化处理过程， 在构建过程中， 制出轮胎自身的各个组成部件和 / 或将这些组成部件构建到一起， 而执行 成型及硫化处理则是为了将轮胎的结构按照所需的几何指标确定下来， 通常情况下， 轮胎 的结构上具有特定的胎面图案。
为此目的， 将轮胎封闭在硫化模具中形成的成型腔中， 该成型腔的结构是按照所 要制得的轮胎的外表面的几何结构来进行设计的。
轮胎通常包括胎体结构， 其结构为环形的环面体构造， 胎体结构包括一个或多个 胎体帘布层， 并由铺布在径向平面内增强帘线进行增强， 其中的径向平面即包含轮胎转动 轴线的平面。每个胎体帘布层的端部都与至少一个金属质的环形锚固结构紧固地连接着， 该环形锚固结构通常被称为胎边芯体， 其构成了胎边 - 即所述轮胎径向内侧端部的增强 体， 胎边的功能在于能将轮胎与对应的安装轮辋装配到一起。在所述胎体结构的胎冠处设 置了弹性体材质的环带， 其被称为胎面条带， 在成型及硫化步骤的结束时刻， 在胎面条带中 制出浮凸的图纹， 以利于与路面的接触。
在胎体结构与胎面条带之间设置了增强结构， 其通常被称为束带结构。对于轿车 用的轮胎， 束带结构通常包括至少两个径向叠置的、 涂覆有橡胶的织物条带， 该条带中设置 有增强帘线， 增强帘线通常是金属性的， 各个条带中的帘线被布置得相互平行， 且与相邻条 带中的帘线相交， 优选地是， 相邻条带中的帘线被布置成相对于轮胎的赤道中心面是对称 的。 优选地是， 所述束带结构还包括由织物帘线或金属帘线构成的第三层， 其位于径向外侧 位置， 且至少布置在底层各个条带的端部处， 该第三层中的帘线是沿环周方向布置的 ( 处 于 0 度角 )。
在胎体结构的侧表面上， 还安装了对应的胎壁， 其是由弹性体材料制成的， 其中， 胎体结构的两个侧表面都是从胎面条带的其中一个侧边缘延伸出， 直至到达用于锚固胎边 的对应环形结构处为止。
需要指出的是 ： 在本说明书以及后附的权利要求书中， 每个压力值都应该被理解 为相对于大气压的相对压力值。
在授予 Kazumasa Sarumaru 的美国专利 US 4525320 中， 公开了一种在进行硫化之 前对未硫化轮胎执行预热和预成型加工的方法。该方法包括的步骤是 ： 借助于较冷的板体 支撑着未硫化轮胎的胎边， 从而形成密封的密闭空间 ； 相对地移动板体， 直至使得轮胎所呈 现的形状大体上等于其最终的形状 ； 向封闭空间中输送换热流体 ； 以及将流体和轮胎加热 到一定温度， 该温度低于硫化反应开始时的温度， 但足以允许对轮胎执行预成型加工。 将冷
却剂供送到与胎边接合的板体内部， 以防止胎边过热。
属于 Kobe 钢铁有限公司的欧洲专利申请 EP 1177872 涉及一种设备， 其利用与轮 胎中所含金属元件发生磁感应而产生出热量， 并由此来对未硫化轮胎进行加热， 以便于在 足够短的时间内完成对未硫化轮胎的加热操作。特别是， 在未硫化轮胎中难于升温的特厚 区域， 通过在该区域内所含的金属元件上集中高频的磁场， 能加强由电磁感应产生热量的 效能。 在该文件所描述的几种优选实例中， 特别是对于该专利申请中图 15a 和 15b 所对应的 实例， 设置了这样一种用于对未硫化轮胎进行加热的设备 ： 在该设备中， 通过向轮胎中注入 加压流体来对轮胎进行加压的步骤是这样来执行的 - 使得未硫化轮胎膨胀到所需的形状， 且不产生变形。
在属于 Bridgestone/Firestone 北美轮胎有限公司的 PCT 专利申请 WO 02/066238 中公开了一种用于支撑轮胎的设备， 其包括构架、 从构架水平延伸出的杆棒、 以及安装在杆 棒上的可充胀腔室。腔室可被充胀到扩张状态， 从而与未硫化轮胎内周面的主体部分相接 触， 以便于在硫化之前的等待周期中支撑着未硫化的轮胎。
申请人已经注意到 ： 在轮胎的制造过程中， 未硫化轮胎被输送向硫化炉时可能会 处于不同的温度， 这会造成制造周期的延缓 - 特别是在硫化步骤期间， 这是因为 ： 将各个轮 胎调到硫化温度所用的短暂时期可能是不同的。这就需要延长处理的时间， 从而降低了生 产率， 其中， 需要延长处理时间的原因在于 ： 必须要进行等待， 直到相对而言 “最冷” 的未硫 化轮胎也能达到预定的温度时为止。
此外， 申请人已注意到 ： 在从构建步骤到成型及硫化处理步骤期间， 在运输未硫化 轮胎和 / 或未硫化轮胎的等待过程中， 未硫化轮胎可能发生任何形式的变形 - 例如轮胎的 椭圆化变形， 这样的变形将导致制成的轮胎 ( 硫化后轮胎 ) 中存在缺陷， 例如， 胎体的一个 或多个帘布层出现滑脱、 或轮胎的体积出现不利的增大和 / 或不足。尤其是， 当为高级轿车 制造高性能轮胎时， 各项设计要求是很严格的， 从而， 这些变形将导致轮胎被拒收。
申请人还已确认 ： 帘布层的滑脱 - 进而在已制成轮胎中造成缺陷的现象主要发生 在胎边区域处， 在下文中， 将每个胎边区域更为宽泛地称为 “环形锚固结构” 。
更确切来讲， 申请人已经注意到 ： 当未硫化轮胎被送入到硫化炉中时， 其被嵌入到 硫化模具中， 硫化模具具有刚性的支撑件的、 上侧壁板、 以及下侧壁板， 上、 下侧壁板可相对 地移动， 当它们处于封闭位置时， 将未硫化轮胎封闭在成型腔中。 每个侧壁板都具有为未硫 化轮胎环形锚固结构的对应轴向外表面所设置的支撑表面或定位表面。
但是， 通常情况下， 未硫化轮胎环形锚固结构的轴向外表面与侧壁板的支撑表面 ( 其通常是轴向内侧表面 ) 并不是互补的， 从而， 当未硫化轮胎被装入到模具中时， 侧壁板 对其的支撑可能并不是精确的， 在随后的成型及硫化处理步骤中， 不精确的支持可能导致 轮胎的形状相对于设计规格发生椭圆化变形和出现不平整。
申请人已经确认 ： 如文件 EP 1177872 中所描述的、 执行预热及预加压处理的方法 可能无法排除经过成型及硫化处理后的轮胎出现变形的可能性 - 尤其是在环形锚固结构 的层面上。 发明内容
因而， 申请人感觉到 ： 必须要使轮胎的制造过程实现完美精确， 在该制造过程中，在向未硫化轮胎本身进行加热的同时， 对轮胎上环形锚固结构区域的至少一部分执行合适 的预成型加工。
最后， 申请人已经发现 ： 通过将环形锚固结构上轴向外侧表面的一部分 ( 尤其是 当未硫化轮胎被嵌入到硫化模具中时、 与模具侧壁板上对应表面部分相接触的表面部分 ) 作适当的变形， 使得该部分所呈现的构造与其将要接触的硫化模具侧壁板的表面大体上互 补， 这样就使得未硫化轮胎在被支承到侧壁板上时， 能以足够的精度被接纳在模具中， 从而 减少了由于在模具中未准备对中而导致的缺陷 ( 体积不足、 体积过量、 帘布层滑脱 )。可通 过在至少一个环形锚固结构轴向内表面的部分上施加压力来实现这样的变形， 其中的部分 与所关心的、 接触着合适定位表面的表面相对着。此外， 向未硫化轮胎输送热量。
更确切来讲， 根据本发明的第一方面涉及一种用于制造轮胎的方法， 其包括步骤 如下 ：
- 构建出未硫化的轮胎， 其包括胎体结构， 胎体结构包括至少一个胎体帘布层， 其 与第一环形锚固结构和第二环形锚固结构实现工作联接， 未硫化轮胎还包括胎面条带， 其 位于所述胎体结构的径向外侧位置， 轮胎还包括束带结构， 其被夹置在所述胎体结构与所 述胎面条带之间 ； - 在硫化模具中对所述未硫化轮胎执行成型及硫化处理， 所述模具包括上侧壁板 和下侧壁板、 以及由环周段节构成的环体， 其中的环周段节环围出成型腔 ；
- 至少对所述第一环形锚固结构轴向内侧表面的至少一个部分进行加压， 由此， 借 助于第一定位表面将至少所述第一环形锚固结构轴向外侧表面的一部分进行造形， 使其与 支撑表面上的一部分大体上互补， 其中， 所述的支撑表面是所述模具所述第一、 第二侧壁板 中至少之一上为支撑未硫化轮胎而设置的支撑表面 ； 以及
- 向所述未硫化轮胎加热。
申请人已经确认 ： 通过采用这样的方案， 可使未硫化轮胎在被嵌入到硫化模具中 时， 其基本上处于相同的温度， 且借助于预成型操作所形成的环形锚固结构的构造允许轮 胎能被精确而容易地嵌入到硫化模具中， 这其中的原因在于那些相互干涉的表面具有基本 上互补的构造。
从而， 申请人注意到 ： 通过对环形锚固结构轴向外侧表面的一部分进行造形， 使 其与未硫化轮胎在硫化模具中所贴接侧壁板的支撑表面的一部分基本上互补， 就有利于将 轮胎嵌入到模具中， 且由于先前借助于局部施加压力所形成的胎边区域具有了新的几何构 造， 所以， 用于将轮胎装配到模具中所施加的压力将不会涉及到不规则或不均匀的状况。
优选地是， 利用主体预成型操作所制得环形锚固结构的轴向外侧表面上所述部分 的构造与其最终构造基本上是相同的， 或者与该部分在制成后轮胎上的构造基本上是相同 的。借助于该预成型操作， 环形锚固结构所在区域的轴向外侧表面的一部分将从一种构造 改变为另一种构造， 其中， 前一种构造的横截面基本上为球茎形， 而后者的横截面具有基本 上为直线形的部分。
与此同时， 所供送的热量对未硫化轮胎进行加热， 将轮胎置于基本上均匀的温度， 且对于所有等待硫化操作的未硫化轮胎而言， 该温度是相等的。在所有未硫化轮胎中都实 现了基本上恒定的温度， 这将缩短轮胎硫化周期所用的时长。 此外， 对未硫化轮胎的加热同 时还有利于对上述环形锚固结构表面的预成型处理， 这是因为 ： 借助于施加的热量， 构成环
形锚固结构的材料被处理得具有更大的延展性。
根据第二方面， 本发明涉及一种用于制造轮胎的成型及硫化工作台， 每个未硫化 的轮胎都包括胎体结构， 胎体结构具有至少一个胎体帘布层， 其与第一环形锚固结构和第 二环形锚固结构实现工作联接， 未硫化轮胎还包括胎面条带， 其位于所述胎体结构的径向 外侧位置， 轮胎还包括束带结构， 其被夹置在所述胎体结构与所述胎面条带之间， 所述成型 及硫化工作台包括 ：
- 至少一个硫化模具， 所述模具包括上侧壁板和下侧壁板、 以及由环周段节构成的 环体， 其中的环周段节环围出成型腔 ；
- 至少一个与所述至少一个模具实现工作联接的设备， 其包括 ：
至少一个用于支撑未硫化轮胎的支撑结构 ；
至少一个第一定位表面， 其与所述支撑结构实现工作联接， 并适于与所述第一、 第 二环形锚固结构中至少之一的轴向外侧表面的至少一个部分相接触 ；
至少一个用于对所述第一、 第二环形锚固结构中至少之一的轴向内侧表面的部分 进行施压的装置， 所述装置适于与轴向内侧表面的所述部分相接触， 由此对所述第一和 / 或第二环形锚固结构轴向外侧表面的所述部分进行造形， 使其与所述第一定位表面大体上 互补 ； - 至少一个用于对所述未硫化轮胎进行加热的装置 ；
其中， 所述至少一个第一定位表面的构造基本上类似于所述上侧壁板和 / 或所述 下侧壁板上为未硫化轮胎而设置的支撑表面的部分。
按照第三方面， 本发明涉及一种用于制造轮胎的设备， 每个未硫化轮胎都包括胎 体结构， 胎体结构具有至少一个胎体帘布层， 其与第一环形锚固结构和第二环形锚固结构 实现工作联接， 未硫化轮胎还包括胎面条带， 其位于所述胎体结构的径向外侧位置， 轮胎还 包括束带结构， 其被夹置在所述胎体结构与所述胎面条带之间， 所述设备包括 ：
- 至少一个用于支撑未硫化轮胎的支撑结构 ；
- 至少一个第一定位表面， 其与所述支撑结构实现工作联接， 并适于与所述第一、 第二环形锚固结构中至少之一的轴向外侧表面的至少一个部分相接触 ；
- 至少一个用于对所述第一、 第二环形锚固结构中至少之一的轴向内侧表面的部 分进行施压的装置， 所述装置适于与轴向内侧表面的所述部分相接触， 由此对所述第一和 / 或第二环形锚固结构轴向外侧表面的所述部分进行造形， 使其与所述第一定位表面大体上 互补 ；
- 至少一个用于对所述未硫化轮胎进行加热的装置。
在上述各个方面的至少之一中， 本发明可具有如下的至少一个优选特征。
根据一种优选实施方式， 对所述未硫化轮胎加热的步骤包括使所述未硫化轮胎的 温度达到均匀的步骤。
按照另一种优选实施方式， 对所述未硫化轮胎加热的步骤包括将所述未硫化轮胎 的温度保持在硫化温度之下的步骤。
按照另一种优选实施方式， 向所述未硫化轮胎加热的所述步骤的持续时长在 5 到 60 分钟之间。
更为优选地是， 向所述未硫化轮胎加热的所述步骤的持续时长在 10 到 40 分钟之
间。 按照一种优选实施方式， 至少对所述第一环形锚固结构轴向内侧表面的至少一个 部分进行施压的所述步骤包括如下步骤 ： 对至少一个可充胀腔室进行充胀， 以便于借助于 所述至少一个可充胀腔室的壁面对所述第一环形锚固结构所述轴向内侧表面的所述至少 一个部分进行挤压。
按照一种优选的实施方式， 向所述未硫化轮胎加热的所述步骤包括步骤 ： 利用温 度在约 60℃与约 100℃之间的流体对所述至少一个可充胀腔室进行充胀。更为优选地是， 向所述未硫化轮胎加热的所述步骤包括步骤 ： 利用温度在约 70℃与约 80℃之间的流体对 所述至少一个可充胀腔室进行充胀。
按照一种优选的实施方式， 至少对所述第一环形锚固结构轴向内侧表面的至少一 个部分进行施压的所述步骤包括步骤 ：
- 将所述未硫化轮胎嵌入到中心体中， 由此将所述第一环形锚固结构抵接到包括 所述第一定位表面的定位结构上 ；
- 对所述至少一个可充胀腔室进行充胀， 由此对所述第一环形锚固结构轴向内侧 表面的所述部分进行施压 ；
- 将与所述第一定位表面相对的所述未硫化轮胎的所述第二环形锚固结构抵接到 第二定位表面上。
更为优选地是， 在将所述第二环形锚固结构抵接到所述第二定位表面上的所述步 骤之后， 具有如下的步骤 ：
对所述第二环形锚固结构轴向内侧表面的部分施压， 由此借助于所述第二定位表 面对所述第二环形锚固结构轴向外侧表面的部分进行造形， 使其形状与所述模具所述上、 下侧壁板支撑表面的部分大体上互补。
按照一种特别优选的实施方式， 所述第一环形锚固结构轴向外侧表面的所述部分 被设置成与所述模具下侧壁板支撑表面的部分大体上互补。
按照另一种特别优选的实施方式， 所述第二环形锚固结构轴向外侧表面的所述部 分被设置成与所述模具上侧壁板支撑表面的部分大体上互补。
按照一种优选的实施方式， 将至少一个可充胀腔室充胀的所述步骤包括如下的步 骤：
- 将所述至少一个可充胀腔室充胀到第一压力， 从而与所述第一环形锚固结构轴 向内侧表面的所述部分实现接触 ；
- 在使第二环形锚固结构抵接到第二定位表面之后， 将至少一个可充胀腔室进一 步充胀到高于所述第一压力的第二压力上。
优选地是， 所述第一压力在约 0.1 巴到约 0.3 巴之间。优选地是， 所述第二压力在 约 0.5 巴到约 2 巴之间。
根据一种优选实施方式， 对所述第一环形锚固结构轴向内侧表面的部分进行加压 的所述步骤包括如下的步骤 ： 对第一可充胀腔室进行充胀， 以便于借助于所述第一可充胀 腔室的壁面对第一环形锚固结构轴向内侧表面上的所述部分进行加压 ； 以及对第二环形锚 固结构轴向内侧表面的部分进行加压的步骤包括将第二可充胀腔室充胀的步骤， 以便于借 助于所述第二可充胀腔室对所述第二环形锚固结构轴向内侧表面的所述部分进行挤压。
根据另一种优选实施方式， 在所述构建步骤与所述成型及硫化步骤之间， 还设置 了步骤 ： 借助于机械抓夹器将未硫化轮胎从构建机组处转送到成型及硫化工作台处。
根据一种实施方式， 用于将所述第一和 / 或第二环形锚固结构轴向内侧表面的所 述部分压紧到所述定位表面上的所述装置包括至少一个可充胀腔室。
按照另一种实施方式， 设置了至少一根管路， 用于将温度处于约 60℃到约 100℃ 的流体注入到所述至少一个可充胀腔室中。
优选地是， 设置了至少一根管路， 用于将温度处于约 70℃到约 80℃的流体注入到 所述至少一个可充胀腔室中。
优选地是， 设置了至少一根管路， 用于将流体以约 0.1 巴到约 2 巴的相对压力注入 到所述可充胀腔室中。
按照一种优选的实施方式， 所述流体是空气。
根据另一种优选实施方式， 所述第一定位表面适于与第一环形锚固结构轴向外侧 表面的至少一个部分相接触， 所述支撑结构与第二定位表面保持工作联接， 所述第二定位 表面适于与第二环形锚固结构轴向外侧表面的至少一个部分相接触。
按照另一种优选实施方式， 设置了第一可充胀腔室， 用于将第一环形锚固结构所 述轴向外侧表面的部分贴接着第一定位表面进行造形， 并设置了第二可充胀腔室， 用于将 第二环形锚固结构所述轴向外侧表面的部分贴接着第二定位表面进行造形。
按照一种不同的实施方式， 第一定位表面的构造基本上类似于所述下侧壁板上为 未硫化轮胎设置的支撑表面的部分， 第二定位表面的构造基本上类似于所述上侧壁板上为 未硫化轮胎设置的支撑表面的部分。
按照一种优选实施方式， 设置了可相对于所述支撑结构移动的封闭构件。
更为优选地是， 所述封闭构件被固定到所述第二定位表面上。
按照另一种实施方式， 设置了从所述支撑结构的基座突伸出的中心体， 所述未硫 化轮胎被安装到该中心体上。
优选地是， 在所述基座上装配了下部的第一环形构件， 下部的第一环形构件被定 中在包括所述第一定位表面的所述中心体上， 第一环形锚固结构轴向外侧表面的部分在该 第一定位表面上进行造形。
按照另一种优选实施方式， 所述中心体包括第一、 第二可充胀腔室， 它们沿着该中 心体顺次排列。
按照一种不同的实施方式， 所述封闭构件包括可动的上部第二环形构件， 其包括 所述第二定位表面， 第二环形锚固结构轴向外侧表面的所述部分在该第二定位表面上被进 行造形。
优选地是， 所述中心体可按照套筒伸缩的形式延伸。
优选地是， 至少一个所述的定位表面是可拆卸的。
按照一种优选的实施方式， 设置了包含所述支撑结构的壳罩。
更为优选地是， 所述壳罩是恒温控制的腔室。 附图说明
通过下文对根据本发明的轮胎制造方法、 成型及硫化工作台、 以及用于执行所述方法的设备的优选实施方式的详细描述， 可更加清楚地认识到本发明的特点和优点， 其中 的实施方式仅是优选性的， 而非排它性的。
下文将参照附图进行描述， 附图仅是给出了一些非限定性的实例， 在附图中 ：
图 1 是根据本发明的、 用于制造轮胎的设备的示意性侧视剖面图， 图中该设备处 于第一工作状态 ；
图 2 是图 1 所示设备在处于第二工作状态时的示意性侧视剖面图 ；
图 3 是图 1 和图 2 所示设备中细节部分的放大剖视图 ；
图 4 是轮胎硫化模具的剖视图 ；
图 5 和图 6 是两个局部剖面图， 表示了未硫化轮胎上的细节部分在执行根据本发 明的方法之前和之后的情形 ；
图 7 中的侧视剖面图表示了本发明设备的第二种优选性示例实施方式 ； 以及
图 8 中的示意图表示了根据本发明的轮胎成型及硫化工作台。 具体实施方式
首先参见图 1 和图 2， 标号 100 指代根据本发明的、 用于制造轮胎 - 特别是车用轮 胎的设备。
设备 100 适于接纳着已在先前制造步骤或构建步骤中构建出的未硫化轮胎 50， 其 中的构建方式本身优选地是已知的。具体而言， 图 1 和图 2 中仅是示意性地表示出了未硫 化轮胎 50 的剖面结构， 轮胎限定了与其转动轴线垂直的轴线 X， 轮胎包括胎体结构 52， 其包 括至少一个胎体帘布层 ( 图中未示出 )， 其与一对环形锚固结构 51a、 51b 实现工作联接， 轮 胎还包括位于所述胎体结构径向外侧位置上的胎面条带 53、 以及被夹置在胎体结构与胎面 条带 53 之间的束带结构 ( 图中也未示出 )。经过轮胎转动轴线的那些平面被称为径向平 面。
优选地是， 未硫化轮胎 50 的尺寸在 17 英寸到 24 英寸之间， 重量是在 8kg 到 25kg 之间。
下面将结合轮胎的轴线 X 和径向平面来对轮胎进行介绍， 因而， 下文的词语 “轴向 内侧 / 轴线外侧” 或 “径向内侧 / 径向外侧” 应当参照所述的轴线和平面来进行理解。
如图 1 和图 2 中示意性表示的那样， 环形锚固结构 51a 和 51b 代表了未硫化轮胎 50 上两个相对的径向内侧端部。
如图 1 和图 2 所示， 优选地是， 当轮胎 50 被嵌入到设备 100 中时， 设备 100 所限定 的几何轴线 Y 与未硫化轮胎 50 的转动轴线重合， 设备 100 包括支撑结构 1， 其包括基座 2， 基本上为圆柱形的中心体 3 从该基座 2 上突伸出， 中心体 3 也以轴线 Y 为中心线。
在基座 2 上安装了下部环形构件 4， 其以圆柱形中心体 3 为中心进行定中， 如下文 介绍的那样， 当未硫化轮胎 50 被送入到设备 100 中时， 其抵接在环形构件 4 上。
设备 100 还包括封闭构件 6， 其可相对于基座 2 移动， 且与支撑结构 1 实现工作联 接， 其适于从开启状态移动到闭合状态， 在开启状态下， 允许未硫化轮胎 50 被放入到设备 100 中， 在闭合状态下， 未硫化被锁定。
图 3 的剖面图中更为详细地表示出了下部环形构件 4 ： 其为圆环形的结构， 且其横 截面是由两个分支构成的， 两分支被相互布置成大体上成 L 形， 且利用其中一个分支固定到基座 2 上。构件 4 为未硫化轮胎 50 上位于下部位置的环形锚固结构 51a 轴向外侧表面 ( 相对于轮胎的 X 轴线而言 ) 的部分形成了第一定位表面 5a。定位表面 5a 包括第一环形 部分 8a， 其基本上是平面， 并与基座 2 平行， 定位表面 5a 还包括第二部分 8b， 其也为环形， 基本上为平面， 但相对于第一环形部分是偏斜的， 且相对于轴线 Y 所成的角度优选地是处 于约 5°到约 65°之间， 更为优选地是在约 10°到约 45°之间。
封闭构件 6 包括固定到其上的第二环形构件， 在下文中其被称为上部环形构件 10， 其构造与下部环形构件 4 的构造大体上相同， 因而形成了第二定位表面 5b， 当未硫化轮 胎 50 被嵌入并封闭在设备 100 中时， 位于上部位置的锚固结构 51b 的第二轴向外侧表面 7b 将抵接着该第二定位表面 5b。因而图 3 也可被认为是表示了上部环形构件 10。
优选地是， 上、 下环形结构 10、 4 最好是可拆卸的， 从而， 可选地是， 使用直径不同 的环形结构来进行替换， 由此使得设备 100 的其余组成构件可被用于不同直径的轮胎。
更详细来讲， 至少在部分上， 第一和 / 或第二定位表面 5a 和 5b 的构造与硫化模具 200 上轮胎支撑表面部分的构造大体上类似， 其中的支撑表面优选地是指硫化模具 200 侧 壁板上位于轴向内侧位置的表面部分。
未硫化轮胎 50 在被送入到设备 100、 并被进行处理之后， 在合适的硫化模具 200 内 被进行加工， 从而赋予其最终的形状。 从图 4 可示意性地看出， 轮胎的硫化模具 200 具有下侧壁板 20 和上侧壁板 21， 它 们分别接合到容壳 17 或其它适于将未硫化轮胎 50 封闭在模具中的其它装置的基部 15 和 封闭部分 16 上， 优选地是， 这样的硫化模具 200 在本领域内是公知的。尽管模具 200 限定 了几何轴线 Y， 但为了便于使用单个参照系来理解本文的描述， 与模具 200 的各个构件相关 的词语 “轴向外侧 / 内侧” 和 “径向外侧 / 内侧” 将始终参照滑嵌到模具 200 中的未硫化轮 胎 50 的轴线 X 和径向平面来进行理解。
基部 15 与封闭部分 16 与对应的下侧壁板 20 和上侧壁板 21 一起可在图 4 所示的 张开状态与闭合状态之间相对地移动， 在张开状态下， 这些部件相互分开， 从而允许将待硫 化的未熟化轮胎 50 放入到模具 200 中， 而在闭合状态下， 这些部件相互倚靠在一起， 从而将 未硫化轮胎 50 封在成型腔 ( 或容壳 17) 中， 成型腔壁面的形状与成型及硫化处理结束时轮 胎所要具备的几何构造相符合。在图 4 的实例中， 未硫化轮胎 50 的转动轴线与模具 200 的 轴线 Y 相重合。
详细来讲， 侧壁板 20、 21 相互面对着， 且被布置成与未硫化轮胎 50 上相对的环形 锚固结构 51a、 51b 抵接着， 以便于对环形锚固结构的轴向外侧表面进行造形。
模具 200 还包括至少一个由环周段节 55 构成的环体， 这些段节环围成了成型腔 17， 一般情况下， 这些段节上带有成型浮凸体 ( 图 4 中未示出 )。环周段节 55 被布置成对未 硫化轮胎 50 上所谓胎面条带的径向外侧表面进行加工， 以便于在胎面条带上形成一系列 凹陷和沟槽， 这些凹陷和沟槽按照所需的 “胎面图案” 合适地布置着。
优选地是， 每个侧壁板 20、 21 都具有环周的支撑表面 31a、 31b， 优选地是， 这些支 撑表面位于轴向内侧， 环形锚固结构 51a、 51b 的第一和 / 或第二轴向外侧表面 7a、 7b 的对 应部分抵接到这些支撑表面的部分上。上述环周表面 31a、 31b 的构造基本上类似于定位表 面 5b、 5a 的构造， 其中的定位表面是本发明设备 100 的上、 下环形构件 10、 4 上的支撑表面。
返回来参见图 1 和图 2 中的示例性实施方式， 圆柱形的中心体 3 还包括第一、 第二
可充胀腔室 19a、 19b， 这些可充胀腔室沿着中心体 3 的轴线 Y 依次排列， 其中一个位于另一 的上方， 两腔室都以环面体的构造围绕着中心体。
流体的供送装置 ( 图中未示出 ) 与所述可充胀腔室 19a、 19b 实现工作联接， 其中 的流体例如是空气、 氮气、 或其它基本上为惰性的气体。如图 1 所示， 所述装置可包括单根 管路 25， 其用于实现输气和排气的功能。作为备选方案， 所述装置可具有输送管和排出管， 分别用于将所述流体以一定压力供送到腔室 19a、 19b 中以将它们充胀起来、 以及将流体从 腔室中排出。
优选地是， 被注入到腔室 19a、 19b 中的流体是经过加热的， 或者在流体为空气的 情况下， 其优选地是处于 60℃到 100℃的温度范围内， 更为优选地是在 70℃到 80℃的范围 内。
下文将更为详细地介绍， 在腔室发生膨胀的情况下， 每个可充胀腔室 19a、 19b 外 壁 11、 11’ 的部分将是与对所述未硫化轮胎 50 环形锚固结构 51a、 51b 轴向内侧表面 71a、 71b 的对应部分进行挤压， 按照这样的方式， 使得与这些部分对应的轴向外侧表面 7a、 7b 的 部分抵接着对应的定位表面 5a、 5b 进行了合适的成形。
按照根据本发明的方法， 在封闭构件 6 被置于张开状态、 且可充胀腔室 19a 和 19b 处于泄放工作状态的结构下， 例如借助于机械臂的抓夹器将未硫化轮胎 50 放置在设备 100 的基座 2 上， 以将其装配到中心体 3 上， 并使未硫化轮胎 50 的转动轴线与设备 100 的轴线 Y 重合。在图 1 所示的构造中， 未硫化轮胎的下部锚固结构 51a 抵接着下部环形构件 4。优 选地是， 中心体 3 是套筒伸缩类型的， 从而其高度是可调节的， 以便于适应于不同尺寸的未 硫化轮胎 50。 优选地是， 在未硫化轮胎 50 被嵌入的情况下， 通过将热空气经管路 25 以第一压力 注入而将腔室 19a、 19b 充胀起来， 以便于将未硫化轮胎 50 围绕着中心体基本上锁固住， 防 止其出现不利的移动， 其中的第一压力低于最终的预成型压力。 优选地是， 所述第一压力处 于 0.1 巴与 0.3 巴之间。然后， 利用封闭构件 6 将本发明的设备 100 封闭， 从而使未硫化轮 胎 50 的上环形锚固结构 51b 抵接着上部的、 可动的第二环形构件 10。
然后， 仍然是利用同样的加热后流体将腔室 19a、 19b 充胀起来， 直至达到所需的 最终压力为止， 从而借助于这些流体达到第一锁定压力 ： 在此状态下， 每个腔室 19a、 19b 外 壁面 11、 11’ 的部分将分别与上和 / 或下环形锚固结构 51a、 51b 轴向内侧表面 71a、 71b 的 部分相接触， 将轴向内侧表面的部分推向外侧。图 2 表示出了这样的状态。
按照这样的方式， 下、 上环形锚固结构 51a、 51b 的轴向外侧表面 7a、 7b 的部分将被 以一定的作用力推向对应的下、 上定位表面 4、 10， 从而使它们被形状相对于初始时的构造 或未硫化轮胎 50 被嵌入时的形状出现了变化。优选地是， 所述的第二最终压力在约 0.5 巴 到约 2 巴之间。
将腔室 19a、 19b 保持在该预成型压力下持续 5 到 60 分钟的时间， 更为优选地是保 持 10 到 30 分钟的时间。
随后， 利用与可充胀腔室 ( 如上文介绍的那样， 这些腔室由加热到高于环境温度 的空气进行充胀 ) 的接触来传递热量， 从而将整个未硫化轮胎 50- 而非局部部分的温度升 高到所需的温度。 优选地是， 所达到的温度低于硫化温度， 从而避免在后续出现过度硫化的 问题。
此处操作结束时， 环形锚固结构 51a、 51b 的构造从图 5 所示的、 基本上为圆形的形 状变为更接近 “线形” 的构造， 形成了基本上为平面的表面， 其轮廓形状与上述表面 31a、 31b 的轮廓基本上互补， 从图 6 的示意图可看出这一点。
一旦达到了对未硫化轮胎 50 执行预成型操作和加热操作所必需的时间， 就将腔 室 19a、 19b 泄放， 并将设备 100 张开。然后将未硫化轮胎 50 取出， 并送到上文描述、 图4表 示的硫化模具 200 中， 以执行随后的处理步骤。
再将新一个未硫化轮胎 50 装配到设备 100 中， 并重复执行上述举例说明的工作循 环。
如图 7 所示， 在本发明一种优选的备选实施方式中， 用于制造轮胎的设备 100’ 包 括封闭件 60， 在该封闭件内设置了支撑结构 1， 未硫化轮胎 50 被接纳在该支撑结构中， 在图 7 中， 与图 1、 图 2 所示示例性实施方式中类似的附图标号指代相同的部件。封闭件 60 的功 能是作为恒温控制的腔室， 其能使未硫化轮胎在较短的时间内达到最为可能均匀的温度。
优选地是， 封闭件 60 带有加热装置， 该装置例如是电阻器或含有压力蒸汽的管 路。利用这种类型的加热操作， 可避免对注入到腔室 19a、 19b 中的流体进行加热。
硫化模具 200 和设备 100 或 100’ 都是根据本发明的轮胎成型及硫化工作台 110 的组成元件。图 8 示意性地表示出了整个所述的工作台 110。