CN102216044A - 硫化模具和硫化方法 - Google Patents

Abstract

在每个块体(16)的纵向一侧端面(17a)形成仅允许气体通过的排出槽(34)，排出槽的一端开口到正面(20)，排出槽的另一端开口到背面(35)和侧面(36)。因此，排出槽(34)在硫化过程中用作排出路径(37)，从而可以有效地将在轮胎胎面和块体(16)之间残留的气体排出到侧面(36)侧。由于排出槽(34)仅允许气体通过，未硫化橡胶不进入排出槽(34)，从而可以防止产生渗出物和毛刺。

Description

硫化模具和硫化方法

技术领域

本发明涉及一种硫化模具和硫化方法，其中，通过使用由均具有成型面的多个块体(segment)所形成的胎面模具来硫化轮胎胎面。

背景技术

传统地，已知例如下面的专利文件1所述的硫化模具和硫化方法。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本特开平11-165319号公报

在该技术中，胎面模具被构造成：在正面均具有成型面的多个弧形块体以使弧形块体中的相邻块体的周向(纵向)端面彼此抵接的方式沿周向对齐，该成型面用于成形轮胎胎面的接地面；多个通气孔以延伸到各块体的背面的方式形成在该块体的正面中；在硫化过程中，存在于轮胎胎面和胎面模具之间的气体通过通气孔排出到背面侧。

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于上述传统的硫化模具和硫化方法，由于构成轮胎胎面的未硫化橡胶在硫化过程中进入通气孔，所以，在完成硫化之后，在轮胎胎面的接地面上形成大量的渗出物(spew)(针状突起)，从而劣化轮胎胎面的外观。为了解决上述问题，通过使用修整装置切除渗出物。然而，在该情况下，修整操作需要专门的装置并且需要不必要的时间和劳动力。

本发明的目的是提供一种硫化模具和硫化方法，其能够有效地从轮胎胎面和胎面模具排出气体，从而防止产生渗出物。

用于解决问题的方案

首先，上述目的可以通过如下的硫化模具实现，其具有胎面模具，在所述胎面模具中，多个块体以使所述块体的纵向端面彼此抵接的方式对齐，所述块体在其正面均具有成型面，所述成型面用于在硫化过程中成形轮胎胎面的接地面，其中，在各个所述块体的至少一个纵向端面形成仅允许气体通过的排出槽，所述排出槽的一端开口到所述正面，所述排出槽的另一端开口到侧面。

其次，上述目的可以通过如下的硫化方法实现，其中，当通过使用硫化模具硫化轮胎胎面时，所述硫化模具具有胎面模具，在所述胎面模具中，多个块体以使所述块体的纵向端面彼此抵接的方式对齐，所述块体在其正面均具有成型面，所述成型面用于在硫化过程中成形轮胎胎面的接地面，在各个所述块体的两个纵向端面中的至少一个纵向端面形成仅允许气体通过的排出槽，所述排出槽的一端开口到所述正面，所述排出槽的另一端开口到侧面，使得能够将存在于所述轮胎胎面和所述胎面模具之间的气体通过所述排出槽排出。

发明的效果

根据本发明，通过在每个块体的两个纵向端面中的至少一个纵向端面形成仅允许气体通过的排出槽，排出槽的一端开口到正面，排出槽的另一端开口到侧面，在胎面模具被构造成使得块体的纵向端面彼此抵接的状态下，可以在硫化轮胎胎面的过程中有效地将在轮胎胎面和胎面模具之间残留的气体通过排出槽排出到侧面侧。由于排出槽仅允许气体通过，构成轮胎胎面的未硫化橡胶不能进入排出槽，因此，可以防止产生渗出物和毛刺。排出槽的另一端侧开口到硫化模具的侧面侧的原因在于，当硫化预固化的胎面时，通常在模具的背面侧的空间中施加高压，以抑制归因于硫化的内部气泡的产生。因此，为了排出残留气体，必须将残留气体引导到压力是大气压力的侧面侧。然而，当高压未施加到模具的背面侧的空间时，通过使排出槽的另一端开口到硫化模具的背面侧以及侧面侧，可以进一步提高排出效率。

如果主骨(main frame)被设置在各个块体的正面上，则在轮胎胎面和胎面模具之间残留的气体难以移动越过主骨。然而，通过使排出槽的一端在各主骨的两侧开口，可以可靠地排出上述残留气体。此外，通过采用所述排出槽的截面积从一端开口朝向另一端开口增大的构造，气体通过的面积(排出槽的截面积)朝向下游侧增大，这使得气体可以顺利地通过。

此外，通过采用均具有较小截面积的多个窄槽形成在所述排出槽的一侧部；截面积比所述多个窄槽的所有截面积之和大的宽槽形成在所述排出槽的另一侧部；以及所述多个窄槽的另一端与所述宽槽的一端连续的构造，即使气体残留在多个部位，也可以将所有多个部位的残留气体容易且可靠地排出。此外，如果各个块体的纵向长度超过400mm，则气体行进较长的距离，在完成硫化之后，气体(尽管在可允许的范围内)仍可能残留在轮胎胎面和胎面模具之间。然而，通过采用各个所述块体的纵向长度M为400mm以下的构造，可以完全地移除上述残留气体。

此外，如果在各个块体中设置主骨和副骨(sub frame)，并且副骨的高度G超过主骨的高度H的50％，则气体不能充分地移动越过副骨，在完成硫化之后，气体(尽管在可允许的范围内)仍可能残留在轮胎胎面和胎面模具之间。然而，通过采用在如下情况下：副骨额外地形成在各个所述块体的正面，其中，所述副骨相对于所述主骨倾斜地延伸并且与所述主骨连续，并且所述副骨形成所述轮胎胎面上的与所述主槽相交的横向槽，所述副骨的高度G被设定为所述主骨的高度H的50％以下的构造，可以完全地移除上述残留气体。此外，通过采用所述排出槽的所述另一端至少开口到所述背面，沿宽度方向连续地延伸的切口部形成在如下的缘：所述缘形成在所述块体的背面与形成有所述排出槽的纵向端面相交的位置处的构造，排出到各个块体的背面侧的气体聚集在切口部，从而可以容易地将气体排出到外部。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式1的局部剖视俯视图。

图2是沿图1中的线I-I截取的剖视图。

图3是示出一个块体的立体图。

图4是沿图3中的线II-II截取的图。

图5是沿图4中的线III-III截取的剖视图。

图6是示出实施方式1的变形例的从与图4对应的方向观察的图。

图7是沿图6中的线IV-IV截取的图。

图8是示出根据本发明的实施方式2的剖视主视图。

具体实施方式

下文，将参照附图说明根据本发明的实施方式1。

在图1至图3中，附图标记11表示直线延伸的模具壳体。在模具壳体11的上表面形成收容槽12，其具有一定的深度并且沿纵向延伸。附图标记13表示胎面模具，其与模具壳体11的收容槽12为配合关系。胎面模具13被收容在收容槽12中，模具壳体11的上表面和胎面模具13的上表面彼此共面。

附图标记16表示矩形板状的块体。胎面模具13被构造成：多个块体16以使各个块体16的相邻的纵向端面17彼此抵接的方式沿纵向对齐。附图标记18表示形成于各个块体16的上表面上的成型凹部。成型凹部18沿纵向延伸，成型凹部18的两端在纵向端面17处开口。应当注意，在本申请中，纵向表示胎面模具13延伸的方向，块体16的纵向被定义为成型凹部18延伸的方向，即使块体16在各个块体16对齐的方向上的长度小于块体16在与该并列配置方向垂直的方向上的长度，也这样定义。

在成型凹部18的正面20上，至少一个主骨21(在本实施方式中为两个主骨21)被形成为朝向上的方向突出。主骨21被配置成在块体16的宽度方向上彼此分离并且在纵向上连续延伸。主骨21在各个块体16的相同位置配置成相同的形状。因此，所有块体16的主骨21在胎面模具13上连续。

此外，在成型凹部18的正面20上，在本实施方式中在正面20上的各个主骨21的两侧，形成至少一个副骨23，副骨23以相对于主骨21倾斜的方式延伸，在本实施方式中副骨23与主骨21垂直地延伸。副骨23朝向上的方向突出，副骨23的至少一个侧端与主骨21连续。附图标记24表示板状上盖，其形状与模具壳体11的形状大致相同。通过将上盖24放置在模具壳体11和胎面模具13上，成型凹部18的上端的开口部闭合，以形成封闭的硫化空间。

于是，由未硫化橡胶形成的板状轮胎胎面27被放置在成型凹部18中；成型凹部18被上盖24闭合，以将轮胎胎面27收容在硫化空间中；对轮胎胎面27进行硫化；使主骨21和副骨23压靠轮胎胎面；从而，在轮胎胎面27的接地面28上，形成沿纵向连续延伸的主槽29和与主槽29垂直的横向槽30。如上所述，块体16(胎面模具13)的正面20构成用于成形轮胎胎面27的接地面28的成型面。此外，上述胎面模具13和上盖24作为整体构成用于硫化轮胎胎面27的硫化模具31。

在图3至图5中，在各个块体16的纵向一侧端面17a处，形成截面均为矩形的多个排出槽34。各个排出槽34的一端(上端)开口到块体16的正面20，而各个排出槽34的另一端分叉，并且分叉的各端开口到各个块体16的相应的侧面36。此外，如上所述，块体16的相邻的纵向端面17彼此抵接，因此，各个排出槽34的一侧开口被相邻块体16的纵向另一侧端面17b闭合，从而形成连接模具壳体11的正面20和侧面36并且允许气体通过的排出路径37。

应当注意，在上述实施方式中，排出槽34仅形成在各个块体16的纵向一侧端面17a处。然而，在本发明中，可以将排出槽仅形成在各个块体的纵向另一侧端面处；或者可以混合使用各个块体的纵向一侧端面形成有排出槽的块体和在各个块体的纵向另一侧端面形成有排出槽的块体；或者可以将排出槽形成在各个块体的纵向两侧端面，仅需要将排出槽形成在各个块体的纵向一侧端面和纵向另一侧端面中的至少一方。

如上所述，在各个块体16的至少一侧的纵向端面处，在本实施方式中在纵向一侧端面17a处，如下地形成多个允许气体通过的排出槽34：排出槽34的一端开口到正面20，而排出槽34的另一端开口到背面35和侧面36。通过在胎面模具13被构造成使相邻块体16的纵向端面17彼此抵接的状态下对轮胎胎面27进行硫化，可以有效地将残留在接地面28和胎面模具13的成型面(正面20)之间的气体通过排出槽34(排出路径37)排出到块体16的侧面，所述气体例如为空气或硫化过程中产生的气体。

在排出槽34形成在一侧的纵向端面17(纵向一侧端面17a)中的情况下，各个排出槽34的宽度W和深度D中的一方，在本实施方式中为深度D，被设定为0.1mm以下，优选在0.02mm～0.08mm的范围。这使得排出槽34(排出路径37)可以仅允许气体通过，而在上述硫化过程中构成轮胎胎面27的未硫化橡胶不能进入排出槽34(排出路径37)，由此防止产生渗出物和毛刺。

应当注意，在排出槽34形成在两侧的纵向端面(纵向一侧端面17a和纵向另一侧端面17b)并且相对的排出槽34不彼此重叠的情况下，排出槽的宽度W或深度D类似地被设定为0.1mm以下。另一方面，在相对的排出槽34彼此重叠的情况下，排出路径37的深度变为两个排出槽34的总深度D。在这种情况下，以深度的总值为0.1mm以下的方式确定各个排出槽34的深度D。注意，各个排出槽34的截面形状除了上述矩形形状之外还可以是半圆形或弧形，并且以与上述情况类似的方式设定深度D。

此外，成型凹部18沿宽度方向被主骨21分成多个区域，在本实施方式中为三个区域。在这种情况下，优选各个排出槽34的一端在上述所有区域中开口，换言之，在位于各个主骨21的两侧的区域中开口。这是因为，如果主骨21形成在各个块体16的正面20上，则在胎面模具13和轮胎胎面27之间残留的气体难以越过主骨21移动到相邻的区域，因此，存在如下可能性：在完成硫化之后，气体残留在该处，可能招致如轮胎胎面27的接地面28缺失(bare)等问题。然而，利用上述构造，可以可靠地排出在任何区域中残留的气体。

在本实施方式中，上述各个排出槽34包括位于靠近正面20的一侧部的多个窄槽(在本实施方式中为截面积较小的三个窄槽39)和位于与窄槽39相反的另一侧部的宽槽40；宽槽40的截面积大于多个窄槽39的总截面积；多个窄槽39的另一端与宽槽40的一端连续。

利用该构造，可以使窄槽39的一端在多个彼此分离的位置开口，从而即使气体残留在多个部位，也可以可靠且容易地排出残留在所有多个部位的气体。例如，在本实施方式中，窄槽39和宽槽40两者的深度D都被设定为0.06mm；窄槽39的宽度和宽槽40的宽度分别被设定为0.1mm和1.0mm；窄槽39在厚度方向上的长度L被设定在1mm～5mm的范围。注意，优选窄槽39的宽度W被设定在0.1mm～0.4mm的范围，宽槽40的宽度W被设定为0.5mm以上。此外，由于窄槽39防止了未硫化橡胶进入，因此，即使宽槽40的深度D设定为0.06mm以上，也不会产生问题。

此外，由于通过上述窄槽39和宽槽40来构造排出槽34，因此，各个排出槽34的截面积从一端开口朝向另一端开口增大。因此，气体通过的面积(排出槽34的截面积)朝向下游侧增大，由此气体顺利地通过。注意，在本发明中，窄槽的数目可以设定为一个，或者，窄槽的数目可以在不同的位置变化。此外，在本发明中，可以使排出槽的宽度和深度中的至少一方从一端开口朝向另一端开口连续或阶梯地增大；或者可以形成从一端到另一端具有相同截面积的排出槽，并且在排出槽的一端部布置具有小通孔的通气件，从而排出槽的截面积从一端开口朝向另一端开口增大。

应当注意，在本发明中，除了排出槽的另一端开口到块体的侧面的构造之外，在背面侧的空间未被加压的情况下，如图6所示，可以使排出槽的另一端开口到背面35。在该情况下，残留气体被排出到块体的背面侧和侧面侧。

在图6中，宽槽40包括竖直延伸的竖直槽41和水平槽42，竖直槽41的上端与窄槽39的另一端(下端)相通，竖直槽41的下端开口到背面35，水平槽42以与竖直槽41的中央部相交的方式与背面35几乎平行地延伸，水平槽的至少一端(在本实施方式中为两端)开口到侧面36。结果，排出槽34的另一侧部分支，所述另一侧部的一端开口到背面35，而所述另一侧部的另一端开口到侧面36。

此外，在如下情况下：在如上所述的各个块体16的纵向端面17形成排出槽34，其中，排出槽34的一端开口到正面20并且另一端至少开口到背面35，如图6和图7所示，优选在缘45处形成在块体16的宽度方向上连续延伸的倒角状的切口部46，缘45形成在块体16的背面35与排出槽34形成侧的纵向端面17相交的位置处，在本实施方式中，所述纵向端面17是纵向一侧端面17a。

这是因为，通过设置该切口部46，在块体16的背面35侧排出的气体聚集在切口部46处，这有助于将气体排出到外部。上述切口部46优选是高度和宽度为1mm以上且倾斜角为45°的倒角。注意，通过在纵向另一侧端面17b形成上述切口部并且组合这两个切口部，气体可以更容易地排出，其中，该纵向另一侧端面17b与形成有排出槽34的纵向一侧端面17a面接触。

如图1所示，当各个块体16的纵向长度M超过400mm时，残留在块体16的纵向中央部的气体行进较长距离到达排出槽34(纵向一侧端面17a)，并且在完成硫化之后，少量(尽管位于可允许量内)的气体可能残留在胎面模具13和轮胎胎面27之间。因此，优选将各个块体16的纵向长度M设定为400mm以下，以完全移除上述残留气体。

此外，在如上所述的各个块体16除设置有主骨21之外还设置有副骨23并且副骨23的高度G超过主骨21的高度H的50％的情况下，气体不能充分地越过副骨23行进，在完成硫化之后，少量(尽管位于可允许量内)的气体可能残留在胎面模具13和轮胎胎面27之间。因此，优选将副骨23的高度G设定为主骨21的高度H的50％以下，以完全移除上述残留气体。

接着，将说明实施方式1的操作。

当通过使用上述硫化模具31来硫化由未硫化橡胶制成的轮胎胎面27时，轮胎胎面27被输送到上部开口的胎面模具13并且在接地面28被配置在下侧位置的状态下被放置在成型凹部18中。然后，通过将上盖24放置在模具壳体11和胎面模具13上，成型凹部18的上端开口被闭合，以使成型凹部18成为密闭的硫化空间，轮胎胎面27被收容在该硫化空间中。然后，将硫化模具31加热到硫化温度，同时用预定加压力加压硫化模具31，由此通过使用硫化模具31硫化轮胎胎面27。

排出槽34以如下方式形成在各个块体16的纵向一侧端面17a：排出槽34的一端开口到正面20，排出槽34的另一端开口到侧面36或者开口到背面35和侧面36。因此，通过在胎面模具13被构造成使相邻块体16的纵向端面彼此抵接的状态下硫化轮胎胎面27，可以有效地将残留在轮胎胎面27和胎面模具13之间的气体通过排出槽34(排出路径37)至少排出到侧面36侧。

此外，排出槽34、特别是窄槽39仅允许气体通过并且阻止未硫化橡胶进入。因此，在硫化过程中，构成轮胎胎面27的未硫化橡胶不会进入排出槽34(排出路径37)，从而可以防止产生渗出物和毛刺。当如上所述完成轮胎胎面27的硫化时，从硫化模具31移除硫化后的胎面，并且将硫化后的胎面安装到基胎的胎面部，从而形成翻新轮胎。

图8是示出根据本发明的实施方式2的图。在该实施方式中，环状的胎面模具50被形成为使得：可以彼此径向同步移动的多个弧形块体51被配置在纵向(周向)上。用于在硫化过程中成形未硫化轮胎53的轮胎胎面54的成型面形成在各个块体51的正面52上，与上述排出槽类似的排出槽55形成在各个块体51的至少一个纵向端面49(周向端面)处。此外，在该实施方式中，由胎面模具50、下模具56和上模具57形成用于硫化未硫化轮胎53的硫化模具58。注意，实施方式2的其它构造和操作与实施方式1的构造和操作相同。

实施例1

接着，说明试验例。在该试验中，制备传统模具和实施例模具1-5，其中，传统模具具有由形成有通气孔的多个块体形成的胎面模具，实施例模具1-5均具有由在纵向一侧端面形成排出槽的多个块体形成的胎面模具。传统模具和实施例模具的形状与参照实施方式1的图1至图5所述的形状相同。

各个块体的纵向长度M在实施例模具1、2和3中为400mm，在实施例模具4和传统模具中为500mm，在实施例模具5中为300mm。副骨的高度G除以主骨的高度H求得的值在实施例模具1、2、3和4中为50％，在传统模具中为80％，在实施例模具5中为70％。此外，对于各个排出槽的窄槽，数目、宽度W和厚度方向上的长度L在实施例模具1中分别为3、0.1mm和5mm，在实施例模具2和3中分别为1、0.1mm和5mm，在实施例模具4中分别为3、0.4mm和5mm；在实施例模具5中分别为3、0.4mm和1mm。

接着，通过使用上述传统模具和实施例模具1-5来硫化由未硫化橡胶制成的板状轮胎胎面，并且在硫化后检查硫化后的胎面的接地面。结果，在传统模具和实施例模具1、2和3中未发现归因于残留气体的缺陷，由于实施例模具4中的各个块体的纵向长度M较长以及实施例模具5中的G/H值较大而导致微少的残留气体，所以在实施例模具4和5中发生小量的缺失，尽管该小量缺失在可允许量内。

产业上的可利用性

本发明适用于通过使用由多个块体形成的胎面模具来硫化轮胎胎面的工业领域。

附图标记说明

13 胎面模具

16 块体

17 纵向端面

20 正面

21 主骨

23 副骨

27 轮胎胎面

28 接地面

29 主槽

30 横向槽

31 硫化模具

34 排出槽

35 背面

36 侧面

39 窄槽

40 宽槽

45 缘

46 切口部

Claims (9)

1.一种硫化模具，其具有胎面模具，在所述胎面模具中，多个块体以使所述块体的纵向端面彼此抵接的方式配置，所述块体在其正面均具有成型面，所述成型面用于在硫化过程中成形轮胎胎面的接地面，其中，

在各个所述块体的至少一个纵向端面形成仅允许气体通过的排出槽，所述排出槽的一端开口到所述正面，所述排出槽的另一端开口到侧面。

2.根据权利要求1所述的硫化模具，其特征在于，所述排出槽的所述另一端开口到背面。

3.根据权利要求1或2所述的硫化模具，其特征在于，用于在所述轮胎胎面上形成沿所述轮胎胎面的纵向连续地延伸的主槽的主骨被设置在各个所述块体的正面，所述排出槽的所述一端在所述主骨的两侧开口。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的硫化模具，其特征在于，所述排出槽的截面积从一端开口朝向另一端开口增大。

5.根据权利要求4所述的硫化模具，其特征在于，

均具有较小截面积的多个窄槽形成在所述排出槽的一侧部；

截面积比所述多个窄槽的所有截面积之和大的宽槽形成在所述排出槽的另一侧部；以及

所述多个窄槽的另一端与所述宽槽的一端连续。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的硫化模具，其特征在于，各个所述块体的纵向长度M为400mm以下。

7.根据权利要求3所述的硫化模具，其特征在于，在如下情况下：副骨额外地形成在各个所述块体的正面，其中，所述副骨相对于所述主骨倾斜地延伸并且与所述主骨连续，并且所述副骨形成所述轮胎胎面上的与所述主槽相交的横向槽，

所述副骨的高度G被设定为所述主骨的高度H的50％以下。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的硫化模具，其特征在于，所述排出槽的所述另一端至少开口到所述背面，沿宽度方向连续地延伸的切口部形成在如下的缘：所述缘形成在所述块体的背面与形成有所述排出槽的纵向端面相交的位置处。

9.一种硫化方法，其用于通过使用硫化模具来硫化轮胎胎面，所述硫化模具具有胎面模具，在所述胎面模具中，多个块体以使所述块体的纵向端面彼此抵接的方式配置，所述块体在其正面均具有成型面，所述成型面用于在硫化过程中成形轮胎胎面的接地面，其中，在各个所述块体的两个纵向端面中的至少一个纵向端面形成仅允许气体通过的排出槽，所述排出槽的一端开口到所述正面，所述排出槽的另一端开口到侧面，使得能够将存在于所述轮胎胎面和所述胎面模具之间的气体通过所述排出槽排出。

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