用於檢測膨脹容器中漏洞的方法與設備的製作方法
2023-06-08 15:28:21
專利名稱：用於檢測膨脹容器中漏洞的方法與設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢測膨脹容器中的洩漏的方法與設備，尤其涉及一種用於檢測胎模的膠囊中的漏洞的方法與設備。
背景技術：
許多用於模製產品的硫化裝置使用膨脹容器或硫化膠囊。膨脹容器或硫化膠囊通常利用流體如蒸汽進行加壓。流體源使得膨脹容器膨脹，從而推動產品緊靠於模具上。可以對流體源進行加熱，以便使得利用熱量來幫助模製產品的硫化。
當通常為針孔尺寸的漏洞形成於硫化膠囊中時可能會發生問題。在輪胎工業中，膠囊漏洞使得高溫蒸汽與輪胎的內襯層接觸，這就可能導致內襯層中存在未硫化區域。另一種可能的結果是蒸汽滲透至輪胎帘布層區域中，這最終會導致帘布層分離並產生廢輪胎。硫化膠囊中的漏洞是輪胎工業中產生廢輪胎的一個主要原因。而且，通常在形成漏洞與發現漏洞之間存在滯後時間，從而產生數量更多的廢輪胎。
現有技術漏洞檢測系統的一個問題在於當膠囊在硫化周期期間受到充氣以貼靠於生胎上時，漏洞可能被截留於膠囊與內襯層之間，從而使其難以檢測。另外，在收縮期間，漏洞具有多條逃逸路徑從而使檢測變得困難。
製造商試圖通過利用監控裝置檢測漏洞來限制由漏洞所致的廢品產生。然而，現有技術的監控系統通常不足以檢測出針孔型漏洞，這是因為通過孔損失的流體量極小。另外，如果漏洞位於充氣式膠囊與輪胎之間，從而使得漏洞暫時密封，則現有技術的檢測系統可能檢測不到漏洞。另外，位於模具的室中的壓力傳感器通常用於檢測漏洞。這需要室在壓力開關致動之前就被洩漏流體填充。因此，該室與漏洞容積相比通常具有較大容積，從而更加難以檢測。
因此，需要一種改進型漏洞檢測系統，其能夠檢測到針孔型漏洞並且發現可能位於充氣式壓力容器與產品的密封區域中的漏洞。
發明內容
本發明一方面提供了一種用於檢測具有氣體膨脹周期與收縮周期的模具的膠囊中漏洞的改進型方法，這種方法包括以下步驟在與模具的膠囊接觸的模具部分中形成通風通道；將所述通風通道通向大氣壓力；在收縮周期的一部分期間，測量通風通道中的壓力。
本發明的另一方面提供了一種用於模製製品的兩件式模具，這種兩件式模具包括下部壓板與上部壓板，內部胎腔具有包含於其中的充氣式膠囊，所述膠囊通過一個或多個安裝環安裝於所述模具中，其中所述一個或多個安裝環還包括具有與所述膠囊相鄰的第一端的通風通道，其中所述第一端包括環形槽；所述通風通道具有與閥處於流體連通的第二端，所述閥具有連接於通風口上的第一位置和連接於壓力傳感裝置上的第二位置。
定義為了更易於理解本公開內容，對以下術語進行了定義。
「胎圈」是指包括環形承拉構件的輪胎的一部分，該承拉構件由帘布層簾線所纏繞，並且其形狀適於與設計輪輞相配，帶有或不帶其它增強元件如鋼絲圈外包布、胎跟加強層、三角膠芯、護趾膠和胎圈包布。胎圈與將輪胎保持於輪輞上相關聯。
「硫化」是指加熱或用其它方式處理橡膠或塑料化合物以便通過使得化合物交聯而將其從熱塑或流體材料轉化成固體、比較耐熱的狀態的過程。當使用加熱方式時，這種過程稱作硬化。
「彈性體」是指能夠在變形後恢復尺寸與形狀的彈性材料。
「彈性體製品」是指至少部分由彈性體製成的製品。
「內襯層」是指形成無內胎型輪胎的內表面並且承放著輪胎內的內充流體的由彈性體或其它材料構成的一層或多層。
「充氣輪胎」是指具有胎圈和胎面的基本上為環形的層壓機械裝置，其由橡膠、化學品、織物和鋼或其它材料製成，所述環形通常為敞口圓環。當安裝於機動車輛的車輪上時，輪胎通過其胎面提供牽引並且包含支持車輛負載的流體。
「徑向的」和「徑向地」是指朝向或背離輪胎轉動軸線的方向。
以下將通過實例並參照附圖對本發明進行描述，其中圖1為與充氣膨脹容器一起示出的兩件式模具的剖視圖；圖2為在膨脹容器收縮期間圖1的模具的一半的剖視圖；
圖3為兩件式模具的MLR環的透視圖；圖4為圖3的MLR環的仰視透視圖；圖5為圖4的MLR環沿方向5-5的剖視圖；圖6為分段式模具的一半的剖視圖。
具體實施例方式
圖1所示的模具為可以分開以便插入與取出製品A的兩件式模具10或硫化機。模具10包括固定式下部壓板12和運動式上部壓板14。上部壓板14可以利用致動機構(未示出)通過控制杆16相對於下部壓板12垂直運動，以便打開與關閉模腔。彈性體膠囊或膨脹容器20安裝於壓模機模腔中。通過加壓、加熱流體例如蒸汽或氣體混合物令膠囊20充氣以便與製品A接合。在注入模腔之前，加熱流體被加熱至所需溫度。圖1示出了處於充氣位置的膠囊20，其將生胎胎體A向外壓成與形成成品輪胎構型和胎面花紋的胎模接合。加壓流體通過入口通道21引入膨脹容器20，並且其通過出口通道23排出。入口通道21與出口通道23包含一起工作以便調節膠囊20內的壓力的閥(未示出)。
膠囊按照如下方式與模腔固定在一起。膠囊20的第一端22夾緊於下部鎖緊環24與下部夾緊環26之間的適當位置中。儘管並未示出，下部鎖緊環24與下部夾緊環26可以替代地為共同稱作下部模具環的整體式單元。膠囊20的第二端28同樣夾緊於上部鎖緊環30與上部夾緊環32之間。儘管並未示出，上部鎖緊環30與上部夾緊環32可以替代地為共同稱作上部模具環的整體式單元。
如圖5中所示，下部鎖緊環24包括傾斜下部壁36，其與下部夾緊環的上部壁一起形成環形槽以便固定膠囊的一端。下部鎖緊環24還包括內表面38，其包括位於其上的槽或通道40。通道40優選地為環形，如圖3中所示。如以下更詳細描述，在模製周期的一定時段內，通道40與位於膠囊20與輪胎A之間的任何殘存流體處於流體連通。通道40與通風通道44處於流體連通，通風通道44提供了將殘存流體排出胎模的路徑。因此，在模製周期的一定時間，通道40用作使得殘存流體排出模具的歧管或路徑。
如圖1中所示，通風通道44連接於軟管50上，其與閥52處於流體連通。閥52優選地為四通閥。閥52在模製周期的幾乎所有硫化時間內都通向大氣(通風口)，從而給予膠囊與輪胎之間的任何殘存空氣以逃逸路徑。閥52的排出端連接於壓力開關54上以便使得在閥52的迴路關閉時，通道40、44與壓力開關處於流體連通。如上所述的漏洞檢測系統優選地用於在充氮氣的最後階段期間和膠囊的收縮時間期間檢測漏洞。在周期的這種時間間隔期間，由於廢氣從模腔中排出，所以輪胎與膠囊之間的壓力接近真空。這樣，如果膠囊中存在漏洞，壓力開關54可以檢測到壓力將會增加。壓力開關優選地設定成1.0至1.5psig。
現在可以對模製周期的工作情況及其漏洞檢測情況進行描述。在周期的開始，將未硫化輪胎放置於模具10中並使模具上部壓板下降就位以封閉模具。在將模具10封閉後，將通常為蒸汽的加壓流體充入膠囊20中從而使得膠囊的外表面與輪胎的內襯層接觸，從而推壓輪胎10貼靠於模具上。在幾乎所有模製硫化時間內，漏洞檢測閥52通向通風口，從而可以將輪胎與膠囊之間的任何殘存空氣排往大氣。在模具的硫化階段，加壓流體包含於膨脹容器內預定時間段從而使得輪胎可以至少部分硫化。在多數情況下，在收縮膠囊之前將熱源去除。當使用蒸汽作為熱源和加壓流體時，蒸汽被緩慢地從膠囊中釋放出並且被另一種加壓流體如氮氣代替。在充氮氣的最後階段期間，優選地在充氮氣的最後三秒和收縮期間，將閥52關閉從而使得壓力開關54與通道40、44處於流體連通。如果發生任何膠囊漏洞，則壓力的增加將會被壓力開關54檢測到。
在經過預定時間之後，加壓流體被從膠囊釋放入出口通道23中。因此，膠囊被收縮並且從腔24中取出。最後，將模具16打開並且將至少部分硫化的輪胎從硫化裝置去除。
根據本發明的又一個實施例，上部鎖緊環30包括連接於同壓力開關處於流體連通的通道上的圓周槽。
根據本發明的又一實施例，分段式模具100的一半示出於圖6中。分段式模具100包括上部模具板112、下部模具板114以及多個胎面段116。膠囊120按照如下方式與模腔固定在一起。膠囊120的第一端122夾緊於下部鎖緊環124與下部夾緊環126之間的適當位置中。儘管並未示出，下部鎖緊環124與下部夾緊環126可以替代地為共同稱作下部模具環的整體式單元。膠囊120的第二端128同樣夾緊於上部鎖緊環130與上部夾緊環132之間。儘管並未示出，上部鎖緊環130與上部夾緊環132可以替代地為共同稱作上部模具環的整體式單元。
同兩件式模具的下部鎖緊環一樣，下部鎖緊環124包括傾斜下部壁136，其與下部夾緊環的上部壁一起形成環形槽以便固定膠囊的一端。下部鎖緊環124還包括內表面138，其包括位於其上的槽或通道140。通道140優選地為環形。在模製周期的一定時段內，通道140與位於膠囊120與輪胎A之間的任何殘存流體處於流體連通。通道140與通風通道144處於流體連通，通風通道144提供了將殘存流體排出胎模的路徑。因此，在模製周期的一定時間，通道140用作使得殘存流體排出模具的歧管或路徑。通風通道144連接於軟管150上，其與閥152處於流體連通。閥152優選地為四通閥。閥152在模製周期的幾乎所有硫化時間內都通向大氣(通風口)，從而給予膠囊與輪胎之間的任何殘存空氣以逃逸路徑。閥152的排出端連接於壓力開關154上以便使得在閥152的迴路關閉時，通道140、144與壓力開關處於流體連通。
根據本文中所提供的描述可以對本發明作出多種改動。儘管為了對本發明進行示例說明而示出了某些代表性實施例和細節，但本發明所屬領域的普通技術人員應該理解在不背離的本發明的範圍的情況下，可以對本發明作出各種變化和改動。因此，應當理解可以在所述的特定實施例中做出變化，這將屬於如以下附屬權利要求所限定的本發明的全部預期範圍內。
權利要求
1.一種用於檢測具有氣體膨脹周期與收縮周期的模具的膠囊中漏洞的方法，這種方法的特徵在於以下步驟在與模具膠囊接觸的模具部分中形成通風通道；將所述通風通道通向大氣壓力；在收縮周期的一部分期間，檢測通風通道中的壓力。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述通風通道位於鎖環中。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述通風通道位於下部鎖環中。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述通風通道位於上部鎖環中。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述通風通道位於夾緊環中。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述通風通道位於模具環中。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述模具是分段式模具。
8.一種用於模製製品的模具，這種模具的特徵在於下部壓板與上部壓板，內部胎腔具有包含於其中的充氣式膠囊，所述膠囊通過一個或多個安裝環安裝於所述模具中，其中所述一個或多個安裝環還包括具有與所述膠囊相鄰的第一端的通風通道，其中所述第一端包括環形槽；所述通風通道具有與閥處於流體連通的第二端，所述閥具有連接於通風口上的第一位置和連接於壓力測量裝置上的第二位置。
9.根據權利要求8所述的模具，其特徵在於，所述模具為兩件式模具。
10.根據權利要求8所述的模具，其特徵在於，所述模具為分段式模具。
全文摘要
提供了一種用於檢測模具膠囊中的漏洞的改進型方法與設備。這種模具包括下部壓板與上部壓板、和具有包含於其中的充氣式膠囊的內部胎腔。膠囊通過一個或多個安裝環安裝於模具上，其中一個或多個安裝環還包括具有與膠囊相鄰的第一端的通風通道，其中所述第一端包括環形槽；通風通道具有與閥處於流體連通的第二端，閥具有連接於通風口上的第一位置和連接於壓力測量裝置上的第二位置。提供了一種用於檢測具有氣體膨脹周期與收縮周期的模具的膠囊中漏洞的方法。這種方法包括以下步驟在與模具膠囊接觸的模具部分中形成通風通道；將所述通風通道通向大氣壓力；在收縮周期的一部分期間，檢測通風通道中的壓力。
文檔編號G01M3/32GK1737522SQ20051009268
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月18日 優先權日2004年8月18日
發明者M·C·法爾基, R·贊格羅拉莫, L·小卡多索, J·A·尼科萊託 申請人:固特異輪胎和橡膠公司