[发明专利]固化方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于固化由弹性体材料制成的坯体的方法，其中在容纳坯料的金属固化模具中将待固化的坯料加热到固化温度并且通过来自电感应加热的固化模具的热传递来实现该坯料的加热，其中该固化模具的加热经由至少两个电耦合的并且同轴地布置在该固化模具的端部处的并且被高频交变电流流过的耦合线圈进行。

技术领域

本发明涉及一种用于固化由弹性体材料制成的物体的方法，其中待固化的坯料在容纳坯料的金属固化模具中被加热到固化温度。同样公开了一种用于执行该方法的装置以及该方法的特殊应用。

背景技术

通常，使用热蒸气对由弹性体材料制成的产品进行固化。在此，在锅炉房中借助气体燃烧器系统产生过热水蒸气并且然后通过广泛分支的管路系统将其输送到工厂中的固化压机中。在固化设备/固化压机中，蒸气用于加热固化模具及其组成部分和构件或用于冲洗模具部件。蒸气的产生非常昂贵，并且在实际加热过程中蒸气到达之前，由于广泛分支的管路系统产生相当大的能量损失。在这里例如有必要对所有管路进行隔热处理，以保证在过程中保留足够的热能。

此外，在许多处于蒸气压力下的过程中装配过程非常耗时，并且因为蒸气侵蚀所有接触面以及例如阀门、冷凝器等，必须在相对较短的使用时间后进行彻底检修，所以修理和维护成本相对较高。即使是可移动的管路，如一些软管，也会经受较高的磨损。此外，由于部件的热量和重型设计，所需要进行的修理和维护工作是非常昂贵的且不是完全无危险的。

因此，现有技术已经提出了用其他方法来替代昂贵的热蒸气固化的解决方案。

例如，DE 881 848已经公开了一种用于在高频的交变场中固化塑料或橡胶的方法，其中用于产生这些交变场的不同电气装置应当防止待固化产品的过热。

DE AS 1 054 229示出了由橡胶制成的轨道在高频电场中在辊上或卷筒中的固化方法，其中具有与橡胶不同的介电特性的材料被卷绕在轨道之间。

DE 23 54 938 A1公开了一种用于生产车辆轮胎的软管的方法，其中固化热量由电感应器件产生并且加热放置在软管之间的金属模具部件。

但是，迄今为止，用于替代蒸气加热的加热方法仍未能成功应用的原因在于，不能令人满意地实现橡胶制品的均匀且完全的加热。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种对迄今为止利用热蒸气来工作的固化方式的替代方案并且同时提供一种方法，在该方法中可以实现安全的温度控制、简单的压机构造、简易的可操作性和显着降低的维护成本。

这个目的是通过主权利要求的特征来实现。其他有利的设计方案在从属权利要求中公开。

在此，坯料的加热通过来自电感应加热的固化模具的热传递来实现，其中固化模具的加热经由至少两个电耦合的并且同轴地布置在固化模具的端部处的并且被高频交变电流流过的耦合线圈进行，其类似于亥姆霍兹线圈布置。

亥姆霍兹线圈是一种特殊的线圈布置，其中两个线圈以一定的距离同轴地并基本平行地设置并且在相同方向上被电流流过。在此，所定义的距离对应于线圈的半径。两个线圈相互独立地产生磁场，其磁场线围绕该线圈凸出。由于线圈彼此的几何距离，可以叠加或耦合磁场线。由于在线圈中通过电流产生的两个磁场的叠加，在两个线圈之间得到具有在很大程度上均匀的磁场的区域。

与之相反，在根据本发明的方法中，两个线圈之间的距离大于线圈的半径，从而不能在线圈之间形成均匀的磁场。只有在该场中存在金属导体时，例如存在用于空气弹簧坯料的金属固化模具时，磁场线被引导至模具，从而在该模具内形成几乎均匀的磁场。因此，由高频交变电流产生的交变场在金属中产生分子振动。结果，由于分子摩擦，金属固化模具变热。在此，加热的强度取决于材料特性。