用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置的製作方法

2023-07-14 22:51:31 1

專利名稱：用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型提供一種用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，具體地應用於輪胎翻 新的生產過程，屬於橡膠機械領域。
背景技術：
由於汽車、飛機等運載器的普及使用，每年都會造成大量的報廢輪胎需要處理。既 形成了橡膠資源的浪費、又帶來環境汙染的一系列問題。目前針對胎面花紋被磨損的舊輪 胎，一般採取翻新處理的方法以再次投入循環利用。現有的輪胎翻新技術，主要是採用打磨機械將舊輪胎的胎面進行打磨處理，然後 將中墊膠塗附於胎體表面，再將新的胎面首尾接頭而套裝在胎體上，經過壓合、貼附形成復 合件，最後送入硫化裝置中進行硫化定型。由於胎面部件在送入硫化裝置中進行硫化處理之前是生膠，因而在硫化過程中需 要施加較高的溫度和壓力，如150士5°C，4MPa，，這對屬於熟膠的胎體來說就會造成較大的 損害，較易導致胎體老化，從而影響到翻新輪胎的正常使用，縮短使用壽命，這是目前輪胎 翻新技術難以普及和推廣的主要原因。如公開下述方案的在先申請，申請號為ZL200480026479，名稱為用於硫化輪胎組 件的自動壓力和溫度控制裝置和方法，其主要方案是通過使用水作為加熱介質，在穩態條 件期間控制工藝變量，使得熱量均勻傳送而改善不期望的蒸汽形成。在硫化裝置的腔室中 設置有熱交換器，採用泵實現在加熱裝置與熱交換器之間的循環水流，通過膨脹箱與加熱 裝置、泵之間的流體連通使得水可在閉合通路內循環流動。如上述在先申請專利，雖然可以通過與閥相連通的壓力傳感器來設定加熱所需水 的壓力值，從而達到部分消除蒸汽、改善硫化所需溫度控制的目的。但是該專利申請仍未能 解決因相同硫化溫度對胎體構成的損害，準確地控溫技術是無法彌補胎面與胎體之間的溫 差的，因此上述專利申請仍屬於現有技術的範疇。又如公開下述方案的在先申請，申請號為ZL200510137661，名稱為用於車輛輪胎 硫化或翻新的機器，其主要方案是包括下模板、上模板和可以徑向移動的多個活絡芯模，上 模板可以升起，並且兩個模板可以與活絡芯模周向咬合。通過連接曲柄，活絡芯模可以鉸接 在一個鎖緊環上，鎖緊環繞著這幾個活絡芯模並可以定向旋轉。通過控制鎖緊環的旋轉方 向可以使得活絡芯模彼此分散或合攏以提供一種硫化模具，改善胎面與胎體硫化成形過程 中的應力傳遞特性。從說明書和附圖中可以看出，上述在先申請專利仍是基於打磨後胎體與胎面部件 一起硫化的生產方法，以上現有技術存在的缺陷和問題沒有真正地被解決。基於上述在先申請專利的分析描述，本領域普通技術人員可以理解問題的所在和 主要技術難點。通常採取的改進措施有，實現翻新硫化的多溫區分層控制，以期通過分別控 制胎面、胎體的硫化溫度來達到控制分層硫化質量的效果。但是總得來說，多溫控硫化技術會導致控制系統和方法過於複雜、設備投資較大，硫化時間長而導致生產效率偏低。
實用新型內容本實用新型所述用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，在於解決上述現有技術中 存在的問題而採取預先硫化環形胎面的方式，硫化的環形胎面變為與胎體相同屬性的熟 膠，環形胎面用於翻新輪胎可以採取與胎體硫化溫度相匹配的低溫硫化工藝，從而兼顧硫 化質量與保護胎體不受損害，實現有效降低輪胎翻新技術難度的目的。設計目的還在於，在實現上述預硫化環形胎面方法的基礎上，提高環形胎面冠部 膠層的密度、彈性和耐磨性能，保證翻新輪胎具有與新胎相同的性能參數。另一設計目的在於，簡化硫化裝置的結構複雜程度、縮短硫化時間以提高整體生 產效率。為實現上述設計目的，所述用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置主要包括有用於提供驅動力、以實現硫化工序中作用於雙複合環形胎面表面壓力的油缸；由油缸驅動實現垂向運動的錐形塊，錐形塊沿水平徑向帶動整體活絡芯模向內回 縮或向外擴張；構成活絡芯模的數個芯模塊，芯模塊的外表面是具有相同弧度的圓弧面，在完全 擴張狀態下數個芯模塊的外表面構成一個環形；數個連接於錐形塊與活絡芯模塊之間、沿徑向帶動活絡芯模塊移動的支撐板；表面設置有用於硫化冠部胎面膠層的花紋溝槽的花紋模；承載連接活絡芯模塊和花紋模的底座；油缸安裝在底座下方，油缸的活塞分別連接錐形塊和穿套在錐形塊中心的導向 軸；數個活絡芯模塊在完全擴張狀態下，與花紋模之間形成硫化雙複合胎面的環形溝槽。綜上所述，本實用新型用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置具有以下優點1、採取預先硫化環形胎面的工藝方法，預硫化後的環形胎面既可以用於翻新輪 胎、又可用於製造新胎，實現了全新的翻新和新胎製造工藝，用途廣泛；2、預硫化後的環形胎面可與胎體採用低溫硫化或常溫硫化工藝，能夠兼具硫化質 量和保護胎體不受損害，有利於降低輪胎翻新設備和工藝的設計難度；3、基於預硫化環形胎面工藝和硫化裝置，能夠有效地兼顧冠部膠層的密度、彈性 和耐磨性能，保證翻新輪胎達到與新胎相同的性能參數。4、能夠簡化硫化裝置的結構複雜程度、縮短硫化時間、提高整體生產效率。
現結合附圖對本實用新型做進一步的說明；圖1是所述用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置結構示意圖；圖2是硫化裝置的剖面示意圖；圖3是圖2中的B-B向剖面示意圖；圖4是圖1的俯向示意圖；[0033]圖5是所述錐形塊的剖面示意圖；圖6是圖5中的C-C向剖面示意圖；圖7是所述芯模塊的結構示意圖；圖8是所述支撐板的結構示意圖；圖9是所述用於生產預硫化環形胎面的方法流程圖；如圖1至圖8所示，油缸10，活塞11，缸體12，中心塊墊板13，錐形塊20，導向軸 21，滑槽23，活絡芯模塊30，彈簧片31，指形插片32，活絡芯模耐磨板33，支撐板40，T型耐磨 板41，側耐磨板42，上、下耐磨板43，花紋模50，上半模51，下半模52，環形凸臺53，底座60， 環形溝槽70。
具體實施方式
實施例1，如圖1至圖8所示，應用於翻新輪胎或製造新胎的預硫化雙複合環形胎 面的硫化裝置，主要包括有油缸10，錐形塊20，活絡芯模塊30，支撐板40，花紋模50和底座 60。其中，油缸10用於提供驅動力、以實現硫化工序中作用於雙複合環形胎面表面壓力。由油缸10驅動實現垂向運動的錐形塊20，錐形塊20沿水平徑向帶動整體活絡芯 模向內回縮或向外擴張。在錐形塊20的外表面，對稱地設置有與活絡芯模塊30相同數量的10條滑槽23。 支撐板40端部的T型耐磨板41嵌套在滑槽23中。在錐形塊20和導向軸21外部設置一用於密封連接的缸體12。錐形塊20呈小端向上、大端向下的垂向設置，錐形塊20的大端通過中心塊墊板13 緊固安裝於活塞11。構成活絡芯模的10個活絡芯模塊30，其外表面是具有相同弧度的圓弧面，在完全 擴張狀態下10個活絡芯模塊30的外表面構成一個環形。在活絡芯模塊30的外表面，側向安裝一弧形的彈簧片31 ；在活絡芯模塊30的兩 側對稱地設置有2組指形插片32，相鄰2個活絡芯模塊30的指形插片32相互交錯對接。指形插片32設置在彈簧片31的內側，當活絡芯模塊30完全地向內回縮、或是完 全地向外擴張時，相鄰2個活絡芯模塊30之間的指形插片32交錯插接、並且指形插片32 被完全地遮擋在彈簧片31內側而不與環形胎面接觸，即活絡芯模塊30與彈簧片31壓向環 形胎面。即10個活絡芯模塊30在完全擴張狀態下，位於指形插片32外側的彈簧片31連 接兩側相鄰的芯模塊而構成一個連續的、完整的環形。在活絡芯模塊30與底座60之間設置一活絡芯模耐磨板33，活絡芯模塊30的底部 滑動連接於芯模耐磨板33。可以採用槽榫等結構方式來實現滑動連接，如將滑動槽設置在活絡芯模塊30的 底部，而將榫部安裝在活絡芯模耐磨板33上方；或是，將滑動槽設置活絡芯模耐磨板33上 方，而將榫部安裝在活絡芯模塊30的底部。10個連接錐形塊20與活絡芯模塊30之間的支撐板40，可沿徑向帶動活絡芯模塊
530移動。在支撐板40貫穿缸體12的部位分別設置有上、下耐磨板43，在支撐板40與錐形 塊20之間設置有側耐磨板42。採取如石墨等潤滑材料構成的耐磨板，可以有效地降低上述部件之間相對滑動時 的摩擦力，避免產生蹩勁或因表面磨損而發生連接鬆脫，或是因徑向移動偏差而導致硫化 壓力不達標、影響環形胎面的預硫化質量。花紋模50的表面設置有用於硫化冠部胎面膠層的花紋溝槽。花紋模50包括有環 形的、相互之間對接安裝的上半模51和下半模52，上半模51與下半模52在合模後形成一 個連續的、完整的環形。下半模52緊固安裝在底座60上，下半模52的頂部設置有沿圓周分布的一環形凸 臺53，上半模51通過環形凸臺53卡扣定位於下半模52的上方。底座60用於承載連接活絡芯模塊30和花紋模50，10個活絡芯模塊30在完全擴 張狀態下，與花紋模50之間形成硫化雙複合胎面的環形溝槽70。另外，油缸10安裝在底座60下方，油缸10的活塞11分別連接錐形塊20和穿套 在錐形塊20中心的導向軸21。在硫化工序中，油缸10的活塞11沿垂向向上推動，通過活塞11驅動錐形塊20沿 導向軸21向上移動。由於錐形塊20的小端向上，在錐形塊20向上移動的同時，錐形塊20 沿徑向向外推動支撐板40。支撐板在垂向上並沒有位移，支撐板40端部的T型耐磨板41在錐形塊20的滑槽 23中提供導向作用，支撐板40被同時向外推動以帶動另一端的活絡芯模塊30向外擴張。10個活絡芯模塊30通過底部與芯模耐磨板33的滑動連接，同步地呈對稱的放射 狀向外擴張。在擴張過程中，相鄰2個活絡芯模塊30之間的指形插片32交錯插接能夠起 到防止活絡芯模塊30鬆脫或發生偏轉而形成蹩勁。當10個活絡芯模塊30完全地張開時，每一組相鄰2個活絡芯模塊30之間的指形 插片32被完全地遮擋在彈簧片31內側，通過10組彈簧片31和活絡佔模塊30而構成一個 連續的、完整的環形。此時環形胎面被壓緊在個活絡芯模與花紋模50之間形成的環形溝槽 70中。彈簧片31所起的主要作用是，防止硫化加壓過程中，膠料藉由指形插片32向外滲 漏而影響到環形胎面的厚度和表面壓力值。通過油缸10提供的驅動力，經由支撐板40和活絡芯模塊30的傳遞，可以達到花 紋模50作用於環形胎面冠部胎面膠層表面硫化工藝所需的壓力值，從而實現預硫化工藝 標準的密度、彈性和耐磨性能。應用上述硫化裝置的結構改進，在硫化工序中，控制硫化裝置中的芯模溫度為 152士2°C，活絡模溫度為152士2°C，硫化時間在25分鐘。基於上述硫化裝置的使用，將花紋模50設置為環形的、相互之間對接安裝的上半 模51和下半模52，能夠有利於裝載環形胎面和脫模操作。在將環形胎面放入硫化裝置以後，上半模51通過環形凸臺53卡扣定位於下半模 52的上方，此時再按上述步驟啟動油缸10進行硫化工序。當硫化工序結束後，先卸除油缸10的內壓，活塞11沿垂向向下移動復位，通過活 塞11帶動錐形塊20沿導向軸21向下移動。[0068]此時藉由T型耐磨板41，錐形塊20導向作用於支撐板40、同時向內拉動活絡芯模 塊30回縮。通過底部與活絡芯模耐磨板33的滑動連接，10個活絡芯模塊30同步回縮中，相鄰 2個活絡芯模塊30之間的指形插片32交錯插接能夠防止活絡芯模塊30鬆脫或形成蹩勁。當10個活絡芯模塊30完全地回縮到位後，環形胎面脫離芯模，此時先行拆卸上半 模51，即可將形胎面脫模並取出。基於上述硫化裝置的改進，本實施例還可實現一種用於生產預硫化環形胎面的方法。主要包括有以下步驟膠料混煉工序，將構成橡膠輪胎的原料進行混煉以形成混煉膠；擠出工序，混煉膠通過冷餵料螺杆擠出裝置，擠出符合指定輪胎規格的膠片；壓延工序，膠片經輥筒壓延裝置進行壓延以形成胎面半成品；裁切工序，根據指定輪胎尺寸的膠片進行定長裁斷；硫化工序，將裁斷後的膠片首尾進行接頭並壓合，再裝入硫化裝置中進行硫化；經硫化工藝製成一個無接頭的、連續的、呈圓環狀的環形胎面。所述的環形胎面，包括由不同配方構成的冠部胎面膠層和基部膠層，冠部胎面膠 層的外表面通過硫化工序而形成若干個交錯排列的凸起部。在擠出工序中，2種不同配方的混煉膠分別經冷餵料螺杆擠出裝置擠出，並形成相 互疊加的復層膠片； 在壓延工序中，復層膠片經輥筒壓延裝置進行壓延形成雙複合胎面半成品。雙複合環形胎面的配方組份，按質量份數進行配比如下冠部胎面膠層，橡膠100份，高耐磨炭黑60份，白炭黑10份，活性劑6份，防老劑 4份，芳烴油20份，硫黃1. 5份，促進劑1. 5份；基部膠層，橡膠100份，炭黑30份，白炭黑10份，活性劑5份，防老劑3份，硫黃 1.5份，促進劑1.5份。在硫化工序中，控制硫化裝置中的活絡芯模溫度為152士2°C，活絡模溫度為 152士2°C，硫化時間在25分鐘。
權利要求一種用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於包括有，用於提供驅動力、以實現硫化工序中作用於雙複合環形胎面表面壓力的油缸(10)，由油缸(10)驅動實現垂向運動的錐形塊(20)，錐形塊(20)沿水平徑向帶動整體芯模向內回縮或向外擴張，構成活絡芯模的數個活絡芯模塊(30)，活絡芯模塊(30)的外表面是具有相同弧度的圓弧面，在完全擴張狀態下數個活絡芯模塊(30)的外表面構成一個環形，數個連接於錐形塊(20)與活絡芯模塊(30)之間、沿徑向帶動活絡芯模塊(30)移動的支撐板(40)，表面設置有用於硫化冠部胎面膠層的花紋溝槽的花紋模(50)，承載連接活絡芯模塊(30)和花紋模(50)的底座(60)，油缸(10)安裝在底座(60)下方，油缸(10)的活塞(11)分別連接錐形塊(20)和穿套在錐形塊(20)中心的導向軸(21)，數個活絡芯模塊(30)在完全擴張狀態下，與花紋模(50)之間形成硫化雙複合胎面的環形溝槽(70)。
2.根據權利要求1所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於在活絡 芯模塊(30)的外表面，側向安裝一弧形的彈簧片(31)；在活絡芯模塊(30)的兩側對稱地設置有2組指形插片(32)，相鄰2個活絡芯模塊(30) 的指形插片(32)相互交錯對接；數個活絡芯模塊(30)在完全擴張狀態下，位於指形插片(32)外側的彈簧片(31)連接 兩側相鄰的活絡芯模塊(30)而構成一個連續的、完整的環形。
3.根據權利要求2所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於在活絡 芯模塊(30)與底座(60)之間設置一適盜芯模耐磨板(33),活絡芯樽塊(30)的底部滑動連 接於活絡芯樽耐磨板(33)。
4.根據權利要求1所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於在錐形 塊(20)的外表面,對稱地設置有與活絡芯樽塊(30)相同數量的滑槽(23)；支撐板(40)端部的T型耐磨板(41)嵌套在滑槽(23)中。
5.根據權利要求4所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於在錐形 塊(20)和導向軸(21)外部設置一用於密封連接的缸體(12)，在支撐板(40)貫穿缸體(12)的部位設置有上、下耐磨板(43)，在支撐板(40)與錐形塊(20)之間設置有側耐磨板(42)。
6.根據權利要求1所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於所述的 花紋模(50)包括有環形的、相互之間對接安裝的上半模(51)和下半模(52)，上半模(51)與下半模(52)在合模後形成一個連續的、完整的環形。
7.根據權利要求6所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於下半模 (52)緊固安裝在底座(60)上，下半模(52)的頂部設置有沿圓周分布的一環形凸臺(53)，上半模(51)通過環形凸臺(53)卡扣定位於下半模(52)的上方。
8.根據權利要求1所述的用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，其特徵在於所述錐 形塊(20)呈小端向上、大端向下的垂向設置，錐形塊(20)的大端通過中心塊墊板(13)緊 固安裝於活塞(11)。
專利摘要本實用新型所述用於生產預硫化環形胎面的硫化裝置，包括有用於提供驅動力、以實現硫化工序中作用於雙複合環形胎面表面壓力的油缸；由油缸驅動實現垂向運動的錐形塊，錐形塊沿水平徑向帶動整體活絡芯模向內回縮或向外擴張；構成活絡芯模的數個芯模塊，芯模塊的外表面是具有相同弧度的圓弧面，在完全擴張狀態下數個芯模塊的外表面構成一個環形；數個連接於錐形塊與活絡芯模塊之間、沿徑向帶動活絡芯模塊移動的支撐板；表面設置有花紋溝槽的花紋模；承載連接活絡芯模塊和花紋模的底座；油缸安裝在底座下方，油缸的活塞分別連接錐形塊和穿套在錐形塊中心的導向軸；數個活絡芯模塊在完全擴張狀態下，與花紋模之間形成硫化雙複合胎面的環形溝槽。
文檔編號C08K3/04GK201597141SQ200920290838
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者王金健, 袁仲雪, 高彥臣 申請人:軟控股份有限公司