专利名称：用于硫化轮胎橡胶的压力测量设备和模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮胎的技术领域，更加特别地，本发明涉及这些轮胎 的制造。
背景技术：
众所周知的是，可以通过在模具中对轮胎的基于橡胶的未加工毛 坯进行加热来制造轮胎，所述模具通常为围绕回转轴线的环状形状。 未加工毛坯的加热导致其硫化。
更加特别地，在硫化过程中，必须检査橡胶体施加在模具的内壁 上的压力，从而特别地确定橡胶体从未加工状态到已固化状态的转变。
众所周知的是，这种压力可以通过使用压力传感器来检查，所述 压力传感器包括例如配备横向壁和端部侧面的盒子，所述端部侧面形 成压力测量表面，待测量的压力施加在所述压力测量表面上。盒子也
用于容纳试验本体(proofbody)，其功能性地连结至测量表面。
传统上，测量表面在压力的作用下使其自身变形，并且将这种机
械变形传递至试验本体，所述试验本体将这种变形转化为用于检测器
的物理量，所述检测器对这种量敏感。
为了测量通过橡胶施加在模具的内壁上的压力，压力传感器插在
外壳中，所述外壳出于这个目的而设置在模具之内，从而使得其测量
表面与橡胶接触。
当毛坯未加工时，然而，橡胶残留物可能会流到传感器外壳之内，
特别是沿着其盒子的外壁。在硫化过程中，这种橡胶残留物可能会膨
胀并且在盒子的壁上施加压力，该压力使得壁以及传感器测量表面变形。
测量表面的这种不需要的变形产生不正确的压力测量结果。 发明内容本发明的主要目的是提出一种压力测量设备，其克服这种缺点同 时易于制造。
因此，本发明涉及一种压力测量设备，所述压力测量设备包括功 能性地连结至试验本体的压力测量表面，其特征在于，所述压力测量 设备包括
-刚性部件，所述刚性部件功能性地连结至所述试验本体，所述 测量表面形成所述刚性部件的一个表面，
-支撑件，所述支撑件功能性地与所述试验本体分离，所述支撑 件通常为环状形状，所述支撑件容纳所述刚性部件，以及
-挠性体，所述挠性体径向地插在所述支撑件和所述刚性部件之 间，从而所述测量表面的轮廓被所述挠性体所限制，该挠性体粘附至 所述支撑件并且粘附至所述刚性部件。
由于限制测量表面的轮廓并且粘附至支撑件以及刚性部件的挠性 体的存在，橡胶不会流到压力测量设备外壳之内并因此干扰压力测量。 此外，由于支撑件功能性地与试验本体分离，橡胶残留物会流入 在支撑件的外壁和外壳的内壁之间形成的间隙，而不会有干扰对施加 在测量表面上的压力所进行的测量的风险。
根据本发明的压力测量设备可以包括以下特征中的一个或多个， 其中
_所述支撑件和所述刚性部件之中的元件的至少一个包括凹槽和 凸缘类型的环状粘附表面，
-所述刚性部件包括第一和第二相对端部侧面，第一侧面形成测 量表面，第二侧面形成与功能性地连结至所述试验本体的可变形表面 接触的侧面，
-所述部件的端部侧面的面积等于所述可变形表面的面积， -所述挠性体在所述刚性部件上以及在所述支撑件上二次模制 (overmould)，
-所述刚性部件由非可变形材料制成，例如主要由聚醚醚酮(PEEK)
组成，
-所述挠性体由一种主要由硅树脂或丁基橡胶组成的材料制成， -所述试验本体是压电或应变计的类型，-所述支撑件包括外表面，所述外表面设计为安装进入模具的孔， 所述模具的孔开放进入空腔，所述空腔将会包容压力待测量的材料。
本发明还涉及一种包括用于硫化轮胎橡胶的压力测量设备和模具 的单元，包括
-内壁，所述内壁形成用于橡胶的空腔，以及
-孔，所述孔向外开放进入所述空腔并且用于容纳特征在于如上 述所限定的设备。
从以下的描述中，本发明将得到更好的理解，以下描述仅仅是以 实例的方式给出，并且以附图为参考，其中
-图1描述了根据本发明的包括压力测量设备的用于硫化轮胎橡 胶体的模具的横截面，
-图2描述了图1中所示的设备的正视图，
-图3描述了在图2上圈出的部分的具体图。
具体实施例方式
图1显示了用于硫化未加工的机动车辆轮胎毛坯的模具，用通常
的附图标记IO表示。如图1的横截面所示，模具IO通常具有围绕回 转轴线X的环状形状。该模具10包括内壁12，所述内壁12形成用于 包容材料的开放内空腔14，在这种情况下所述材料为形成未加工轮胎 毛坯的橡胶16。
该模具10在空腔14之内包括向外开放的孔18，所述空腔14用于 在橡胶16的硫化过程中包容橡胶16。该孔18设计为容纳设备20，所 述设备20用于测量(特别是通过橡胶16在其硫化过程中)施加在模具 10的内壁12上的压力(图2和图3)。模具10和设备20形成一个单元。
设备20包括试验本体22。传统上，承受待测量的压力的试验本体 22将压力转化为另一物理量，例如变形、位移等等。此外，设备20 包括检测器(未示出)，所述检测器对该物理量敏感并且设计为将这种检 测到的量转化为例如电子信号，以传递至用于显示测得压力的装置(未 示出)。设备20还包括功能性地连结至试验本体22的可变形表面24。优 选地，试验本体22包括能够将可变形表面24的机械变形转化为用于 检测器的电信号的压电类型的元件。作为一种变化形式，试验本体包 括应变计类型的元件。
设备20还包括用于容纳试验本体22和检测器的盒子26，盒子26 包括由可变形表面24形成的至少一个端部侧面以及通常为圆柱形状的 横向壁26A。表面24功能性地连结至试验本体22，从而在压力施加在 表面24上的时候，该表面24的由此产生的变形传递至试验本体22。
此外，设备20包括压力测量表面28，待测量的压力施加在所述压 力测量表面28上。该测量表面28功能性地连结至试验本体22。因此， 设备20包括刚性部件30，所述刚性部件30设计为将施加在测量表面 28上的压力传递至可变形表面24。
该刚性部件30包括第一相对端部侧面32和第二相对端部侧面34， 第一侧面32形成测量表面28，第二侧面34形成与设备20的可变形表 面24接触的侧面。在这个实例中，刚性部件30具有包括横向壁36的 通常为圆柱形状的本体，所述横向壁36将其两个相对端部侧面32和 34连接在一起。
优选地，刚性部件30由主要由聚醚醚酮(PEEK)组成的材料制成， 以避免硫化过程中测量表面28和形成橡胶16的材料之间的任何粘附。
此外，在这个实例中，部件30的第一端部侧面32的面积等于可 变形表面24的面积。可能地，作为一种变化形式，部件30的第一端 部侧面32的面积可以与可变形表面24的面积不同，在这种情况下， 设备20包括用于将校正系数应用至测得压力的装置(未示出)，其主要 依靠两个面积的比率。
设备20还包括支撑件38，所述支撑件38功能性地与试验本体22 分离，所述支撑件38通常为围绕回转轴线Y的环状形状并且容纳刚性 部件30。
因此，在图2所示的实例中，支撑件38包括外表面42，其形状与 孔18的内壁44互补，并且该外表面42用于安装进入孔18。具体如图 3所示，在支撑件38的外表面42和孔18的内壁44之间有间隙45， 从而使得将设备20安装进入孔18变得更加容易。此外，在所描述的实例中，外表面42具有环状外围定位肩部46， 用于与形成在孔18的内壁44中的互补形状的环状止动部48抵靠。此 外，支撑件38由例如金属材料制成。
设备20进一步包括径向地插在支撑件38和刚性部件30之间的挠 性体40。
更加特别地，挠性体40容纳在支撑件38中，从而部件30的第一 端部侧面32的轮廓以及因此测量表面28的轮廓被挠性体40所限制。
另外，挠性体40粘附至支撑件38并且粘附至刚性部件30。因此， 挠性体40通常具有围绕刚性部件30的横向壁36的环状形状，并且被 粘附至刚性部件30的壁36的内粘附表面50和粘附至支撑件38的内 壁54的外粘附表面52所限制。挠性体40的外表面52和内表面50通 过第一相对端部侧面56和第二相对端部侧面58而连接在一起。第一 端部侧面56限制测量表面28的轮廓，第二端部侧面58限制与可变形 表面24接触的部件30的侧面的轮廓。
分别地粘附至刚性部件30和支撑件38的挠性体40的每个粘附表 面50和52是凹槽60和凸缘62的类型(Each adherence surface 50 and 52 respectively of the rigid component 30 and the support 38 adhering to the flexible mass 40 is of type groove 60 and collar 62)。
在这个实例中，为了对设备20进行校准，容纳试验本体22的盒 子26通过螺母70连结至支撑件38。优选地，为了获得粘附性，挠性 体40在刚性部件30上以及在支撑件38上二次模制，例如通过注塑。 刚性部件30有利地可以由车削钢(turned steel)制成。例如，挠性体40
由 一种主要由硅树脂或丁基橡胶组成的材料制成。
如图2和图3中所示，当安装在孔18之内时，设备20的测量表 面28与模具10的内壁12平齐。根据这种布置，设备20能够被插入 模具10同时避免在模具10的内壁12上形成可能会对毛坯产生标记的 起伏0
现在将要描述压力测量设备的主要操作方面。
最初，形成未加工的毛坯并容纳在模具10的内空腔14中的橡胶 16处于允许其在内壁12上并且在与该内壁12平齐的测量表面28上流 动的状态。由于测量表面28的轮廓被挠性体40所限制，而所述挠性体40首 先粘附至支撑件38然后粘附至刚性部件30，挠性体40防止橡胶16 特别地沿着盒子26的外壁26A流动，该盒子26功能性地连结至设备 20的试验本体22。
在其硫化过程中，橡胶16随着温度膨胀，通过橡胶16施加在模 具10的内壁12上的压力增大。
由于设备20的测量表面28与模具10的内壁12平齐，当其膨胀 时橡胶16在该表面28上以及在壁12上施加相等值的压力。
通过橡胶16施加在测量表面28上的压力通过刚性部件30传递至 功能性地连结至试验本体22的可变形表面24。由于体40是挠性的， 事实上，刚性部件30能够在体40中移动并且通过其第二端部侧面34 按压该表面24而使得可变形表面24变形。功能性地连结至试验本体 22的可变形表面24将涉及其机械变形的信息传递至试验本体22，所 述试验本体22将会把这种变形转化为另一电量，例如检测器敏感的电 量。传统上，检测器将检测到的物理量转化为电信号。
可能地，橡胶16的残留物可以在形成在支撑件38和孔18的内壁 之间的间隙45中流动。然而，在这种情况下，由于支撑件38功能性 地与试验本体22分离的事实，橡胶残留物在支撑件38上施加压力， 而压力不会传递至功能性地连结至试验本体22的设备20的元件。
最后，由于可变形表面24可能是相对易碎的，由于表面24通过 刚性部件30和挠性体40与模具的内空腔14分离，其受到保护而免受 机械冲击和打击的影响，所述机械冲击和打击例如在拆除固化后的轮 胎毛坯时可能在模具10的内壁12上产生。
权利要求
1、一种压力测量设备(20)，包括功能性地连结至试验本体(22)的压力测量表面(28)，其特征在于，所述压力测量设备包括-刚性部件(30)，所述刚性部件功能性地连结至所述试验本体(22)，所述测量表面(28)形成所述刚性部件(30)的一个表面，-支撑件(38)，所述支撑件功能性地与所述试验本体(22)分离，所述支撑件通常为环状形状，所述支撑件容纳所述刚性部件(30)，以及-挠性体(40)，所述挠性体径向地插在所述支撑件(38)和所述刚性部件(30)之间，从而所述测量表面(28)的轮廓被所述挠性体(40)所限制，该挠性体(40)粘附至所述支撑件(38)并且粘附至所述刚性部件(30)。
2、 根据权利要求1所述的设备(20)，其中所述支撑件(38)和所述刚 性部件(30)之中的元件的至少一个包括凹槽(60)和凸缘(62)类型的环状 粘附表面(50、 52)。
3、 根据权利要求1或2所述的设备(20)，其中所述刚性部件(30) 包括第一(32)和第二(34)相对端部侧面，第一侧面(32)形成测量表面 (28)，第二侧面(34)形成与功能性地连结至所述试验本体(22)的可变形 表面(24)接触的侧面。
4、 根据权利要求3所述的设备(20)，其中所述部件(30)的第一端部 侧面(32)的面积等于所述可变形表面(24)的面积。
5、 根据权利要求1至4中任一项所述的设备(20)，其中所述挠性 体(40)在所述刚性部件(30)上以及在所述支撑件(38)上二次模制。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的设备(20)，其中所述刚性 部件(30)由非可变形材料制成，例如主要由聚醚醚酮组成。
7、 根据权利要求1至6中任一项所述的设备(20)，其中所述挠性体(40)由一种主要由硅树脂或丁基橡胶组成的材料制成。
8、 根据权利要求1至7中任一项所述的设备(20)，其中所述试验 本体(22)是压电或应变计的类型。
9、 根据权利要求1至8中任一项所述的设备(20)，其中所述支撑 件(38)包括外表面，所述外表面设计为安装进入模具(10)的孔(18)，所 述模具的孔开放进入空腔(14)，所述空腔将会包容压力待测量的材料。
10、 一种包括用于硫化轮胎橡胶(16)的压力测量设备和模具(10)的 单元，包括-内壁(12)，所述内壁形成用于橡胶(16)的空腔(14)，以及-孔(IS),所述孔向外开放进入所述空腔(14)并且用于容纳设备(20)，其特征在于，所述设备为根据权利要求1至9中任一项所述的设备。
全文摘要
用于硫化轮胎橡胶的压力测量设备和模具，其中该设备(20)包括功能性地连结至试验本体(22)的压力测量表面(28)和刚性部件(30)，所述刚性部件功能性地连结至所述试验本体(22)，所述测量表面(28)形成所述刚性部件(30)的一个表面。此外，该设备包括支撑件(38)以及挠性体(40)；所述支撑件功能性地与所述试验本体(22)分离，通常为环状形状，容纳所述刚性部件(30)；所述挠性体径向地插在所述支撑件(38)和所述刚性部件(30)之间，从而所述测量表面(28)的轮廓被所述挠性体(40)所限制，该挠性体(40)粘附至所述支撑件(38)并且粘附至所述刚性部件(30)。
文档编号G01L9/08GK101614608SQ200910149919
公开日2009年12月30日 申请日期2009年6月22日 优先权日2008年6月26日
发明者F·皮亚洛, G·比瓦, H·欣克 申请人:米其林技术公司;米其林研究和技术股份有限公司