专利名称：轮胎硫化胶囊的制作方法
技术领域：
本发明的目的在于轮胎硫化胶囊。更具体而言，本发明的目的在于轮胎硫化机中所用的硫化胶囊，其中对胶囊型式进行了优化以便改进其寿命与硫化情况。
背景技术：
通常，充气式橡胶车胎是通过在模压机中模压并硫化部分定形的生(未硫化)胎而生成。利用内部流体可膨胀式胶囊而将生胎向外压靠在模具表面上。利用这种方法，生胎贴靠在确定了轮胎胎面花纹与胎侧构型的外部模具表面上而定形。通过应用热量与压力，轮胎在高温下受到模压与硫化。
通常在实践中，胶囊的膨胀通过向内部胶囊腔施加由流体例如气体、热水和/或蒸汽提供的内部压力而实现，这些流体还可以参加热传递以便于硫化或硬化轮胎。在模压并硫化后，轮胎被容许在模具中略作冷却，有时借助于加入供向胶囊的凉水或冷却器水来进行冷却。然后打开模具并使得胶囊塌瘪，这包括释放内部流体压力，从而将轮胎从轮胎模具上拆下。轮胎硫化胶囊的这种使用方法在本领域内众所周知。
图6中示出了常规型轮胎硫化胶囊100的剖视图；胶囊100为腰鼓形，并在内侧开口。胶囊具有相对的胎圈区102和位于胎圈区102之间的膨胀区104。胎圈区带有用于将硫化胶囊固定于压力机构上的装置，从而使得胶囊能够向外膨胀并形成生胎。在模制期间，在胶囊100膨胀到轮胎胎腔106的过程中，胶囊100的胎肩部分并非连续地与轮胎内部接触，从而在轮胎胶囊与轮胎胎腔之间留出间隙108和残存空气，参看图7。尽管轮胎被充分硫化，但是间隙可能在硫化轮胎中导致不均匀性。
发明内容
本发明的目的在于一种轮胎胶囊，其中轮胎胶囊胎肩的型式消除了在轮胎模制过程中可能位于轮胎胶囊与轮胎内部胎腔之间的残留空气。本发明的目标在于将胶囊胎肩向外移出比常规成型胶囊型式更远，以便在硫化期间使得胶囊更加快速地与轮胎胎肩内部接触，从而减少在胶囊与轮胎胎腔之间存在任何间隙与残存空气，并且使得硫化处理期间轮胎的橡胶流最小化。
公开了一种待安装于轮胎硫化机内部的用于成形充气轮胎的可膨胀胶囊。可膨胀胶囊具有环状构型，并且包括一对相对环形胎圈和位于这对环形胎圈之间的膨胀部分。胶囊的膨胀部分具有中心部分、胎肩部分以及胎侧部分。当胶囊处于已安装但未膨胀的模式时，胶囊的胎肩部分具有明显小于中心部分的曲率半径Rc的曲率半径R1或R4。胎肩部分要么具有至少一个泡状部分，要么具有几乎为方形的型式。
在本发明的一个公开方面中，泡状部分的曲率半径R1的值不大于胶囊高度H的20％。泡的曲率半径R1的数值根据胶囊的尺寸而定。
在本发明的另一个公开方面中，胶囊的泡状部分平滑地连接于中心部分上。
在本发明的另一个方面中，小弯曲部分位于每个胶囊胎肩部分中的泡状部分的每个侧面上。每个小弯曲部分具有位于胶囊外侧的曲率半径R2、R3。在这种型式的一个变型中，位于泡状部分每个侧面上的每个小弯曲部分的曲率半径R2、R3的值大于泡状部分的曲率半径R1。在这种型式的另一个变型中，泡状部分轴向内侧的弯曲部分的曲率半径R2大于泡状部分轴向外侧的曲率半径。
定义以下定义用于控制本公开发明。
“轴向”或“沿轴向”在本文中用于指平行于环状形状的中心固定内部线的线或方向。
“径向”或“沿径向”用于指垂直朝向或背离环状形状的中心固定内部线的方向。
“环状”是指具有环形形状，其特征在于，绕着环形形状内部的固定线的圆形构型。对于硫化胶囊而言，固定线平行于其上固定着硫化胶囊的安装柱。
下文将通过实例并参看附图对本发明进行描述，其中图1-3示出了根据本发明的胶囊；
图4示出了在模制期间膨胀至轮胎胎腔中时的胶囊；图5示出了根据本发明的另一个胶囊；图6为现有技术的轮胎硫化胶囊；以及图7为在膨胀至轮胎胎腔中之后的现有技术的轮胎硫化胶囊。
具体实施例方式
下述语言为实现本发明的最佳当前预期模式。这种描述目的在于示出本发明的一般原理而不应被理解为限制意义。本发明的范围通过参照所附权利要求而得到最佳确定。附图中所示的参考标号与说明书中所指的标号相同。为了本申请，在图中所示的各个实施例中对于类似部件使用相同的参考标号。这些结构使用基本上相同的部件而在位置或数量上产生变化，从而形成可以实践本发明概念的替代构造。
图1示出了根据本发明形成的胶囊10。所示型式为胶囊10形成时的型式，而并非必须是安装于轮胎硫化模具中时胶囊10的型式。尽管这种胶囊与图6的现有技术胶囊的不对称型式相比具有对称型式，但是本文中所要描述的对于胶囊进行的发明变化同样可以适用于这两种类型的胶囊构型。胶囊10具有一对用于将胶囊10固定于硫化机(未示出)上的环形保持胎圈12。在保持胎圈12之间为胶囊10的膨胀部分。胶囊10的膨胀部分具有中心部分14、胎肩部分16以及胎侧部分18。这些部分14、16、18由以下基准点和尺寸确定。
在胶囊10所具有的型式中，胶囊10的每个胎肩区16由泡状部分20所确定，该泡状部分的曲率半径R1明显小于中心部分14的曲率半径Rc，而并非由其中曲率中心同常规型胶囊型式一样位于胶囊型式内侧的平滑连续半径确定。假定胶囊10的中心部分在处于未膨胀位置时可以具有扁平型式，即曲率半径Rc无穷大，泡状部分20的曲率半径R1最好被确定为胶囊高度H的一部分。胶囊高度H为保持胎圈12的外缘之间的距离。泡状部分20的曲率半径R1的值不大于胶囊高度H的20％。
泡状部分20可以平滑地连接于中心部分14上，或者是小弯曲部分22、24可位于泡状部分20的至少一侧上。在所示的胶囊10中，小弯曲部分22、24位于泡状部分20的每一侧上。每个弯曲部分22、24具有位于胶囊型式外侧的曲率半径R2、R3。当胶囊10带有两个小弯曲部分时，曲率半径R1、R2和R3优选地彼此平滑连续。两个小弯曲部分22、24的曲率半径R2、R3的值等于或大于泡状部分20的曲率半径R1。两个小弯曲部分22、24的曲率半径R2、R3可以或可以不基本相似；如果这些半径具有不同的值，则优选地，轴向内侧即最靠近中心部分14的弯曲部分22，同引向胶囊10的胎侧部分18的另一弯曲部分24相比，就会具有形成更平或更宽曲线的更大曲率半径。
曲率半径R1、R2、R3的值根据胶囊的尺寸并且根据所需对胶囊的优化而定，从而在胶囊与轮胎胎腔的胎肩内部之间形成接触。如图2和3中所示，泡状部分20可以不如图1中胶囊的泡状部分明显。在图3的胶囊中，泡状部分20与中心部分14平滑连续。
当成型硫化胶囊10在硫化期间膨胀至轮胎内部30中时，参看图4，泡状部分20就提供了附加胶囊材料以便与轮胎胎肩的内部接触，从而就消除了轮胎内部30与硫化胶囊10之间存在任何间隙的可能性。
图5示出了胶囊型式的另一实施例，其中与常规型胶囊型式110相比，胎肩部分16的型式已被改进以便“推出”胎肩部分。胎肩部分16具有几乎为方形的构型，来代替提供泡状部分20推出胶囊胎肩部分16。胎肩部分的曲率半径R4明显小于中心部分14的曲率半径Rc。
本发明的轮胎胶囊由常规型可膨胀且耐用的材料制成，优选地由橡胶制成。胶囊可以利用平行帘线材料的帘布层或纺织织物得以加强。硫化胶囊的这些特征在胶囊成形领域内众所周知并且均为常规型。
使用改进型胶囊构型可以使得正在生产的轮胎的均匀性得以改进，减少残留空气缺陷，并且减少胶囊磨损，从而减少了总制造成本并且减少了通常更换轮胎硫化胶囊所需的设备停机时间。
权利要求
1.一种待安装于轮胎硫化机内部的用于成形充气轮胎的可膨胀胶囊(10)，该可膨胀胶囊具有环状构型并且包括一对相对环形胎圈(12)和位于这对环形胎圈之间的膨胀部分，该膨胀部分包括中心部分(14)、胎肩部分(16)以及胎侧部分(18)，其中，当胶囊处于已安装但未膨胀的模式时，胶囊的特征在于，胶囊的胎肩部分具有明显小于中心部分的曲率半径(Rc)的曲率半径(R1或R4)。
2.根据权利要求1所述的胶囊(10)，其特征在于，胎肩部分具有泡状部分(20)。
3.根据权利要求2所述的胶囊(10)，其特征在于，泡状部分的曲率半径R1的值不大于胶囊高度H的20％。
4.根据权利要求2所述的胶囊(10)，其特征在于，泡状部分平滑地连接于中心部分上。
5.根据权利要求2所述的胶囊(10)，其特征在于，每个胶囊胎肩部分中的泡状部分的至少一侧上具有小弯曲部分(22、24)，每个小弯曲部分具有位于胶囊外侧的曲率半径R2、R3。
6.根据权利要求5所述的胶囊(10)，其特征在于，位于泡状部分每个侧面上的每个小弯曲部分的曲率半径R2、R3的值等于或大于泡状部分的曲率半径R1。
7.根据权利要求6所述的胶囊(10)，其特征在于，泡状部分轴向内侧的弯曲部分的曲率半径R2大于泡状部分轴向外侧的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的胶囊(10)，其特征在于，胎肩部分具有方形构型。
全文摘要
一种用于轮胎硫化机中的可膨胀环状胶囊具有一对相对环形胎圈和位于这对环形胎圈之间的膨胀部分。胶囊的膨胀部分具有中心部分、胎肩部分以及胎侧部分。当胶囊处于已安装但未膨胀的模式时，胶囊的胎肩部分具有明显小于中心部分的曲率半径Rc的曲率半径R1。胎肩部分具有泡状或方形构型。
文档编号B29C33/50GK1739934SQ200510092490
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月23日 优先权日2004年8月23日
发明者Y·王, I·J·奥科耶, A·奎亚诺, S·L·阿什顿, C·-C·李 申请人:固特异轮胎和橡胶公司