CN102695592B - 轮胎硫化装置 - Google Patents

Abstract

提供一种轮胎硫化装置，其包括：多个打开闭合气缸（42），用于分别独立地沿径向前后移动多个模具保持构件（22），所述多个模具保持构件分别保持排列在圆周方向上的多个分段模具（23）；多个定位块（41），设置在多个分段模具（23）之间的圆周方向上的各间隙中；各对接合构件（47、48），每对设置到各模具保持构件（22）的两侧；以及各对限位构件（43、44），每对设置到相邻的定位块（41）上，用于与每对接合构件（47、48）接合，以限定分段模具（23）的前进端的位置。

Description

轮胎硫化装置

技术领域

本发明涉及一种轮胎硫化装置，且具体涉及在闭合时能够准确地定位多个分段模具(segmented mold，分割模具)沿圆周方向达到的位置的轮胎硫化装置。

背景技术

如在专利文献1中描述的，在制造轮胎的轮胎硫化装置中，首先，生胎由胶囊(bladder)来保持(生胎通过为硫化装置而设置的装卸装置或类似装置而被装载到装载/卸载位置)，并被载入呈打开状态的处于圆周方向上的多个分段模具内，然后，多个分段模具沿径向被向内移动进而被闭合。此后，在胶囊的外表面保持与待挤压的生胎的内表面紧密接触时，胶囊由于蒸汽或类似物质的压力而在已被置于模具中的生胎内膨胀，从而扩大了胶囊在生胎内的空间中的外表面，由此生胎在外侧的分段模具与内侧的胶囊之间被加热和加压。进而，在硫化工艺完成时，分段模具通过沿径向被向外移动而打开，硫化的轮胎被胶囊带离模具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2005-212462A

发明内容

本发明待解决的问题

在上述专利文献1所描述的轮胎硫化装置中，内表面形成为倾斜表面15a的模具闭合构件15通过燕尾槽而与分别保持多个分段模具12的各模具保持构件13的外圆周面接合，而且当模具闭合构件15上下移动时，处于圆周方向上的所有模具保持构件13同时沿径向(打开/闭合方向)移动。

在这种轮胎硫化装置中，这些分段模具通过模具闭合构件而被闭合，直到相邻的分段模具相互紧密接触为止。因此，当这些分段模具闭合时，相邻的分段模具就相互碰撞。这样就会出现因分段模具损坏而缩短分段模具寿命的问题。

有鉴于现有技术中的前述问题而构思本发明，本发明的一个目的是提供一种轮胎硫化装置，其能够准确地定位多个分段模具在闭合时沿圆周方向到达的位置，并因此能够抑制相邻的分段模具因它们之间碰撞而引起的损坏。

解决问题的技术方案

为了解决前述问题，本发明提供一种轮胎硫化装置，其中，处于圆周方向上的多个分段模具能够沿径向前后移动；而且其中，当胶囊在已被载入闭合的分段模具内的生胎内膨胀时执行硫化工艺。该装置包括：多个模具保持构件，分别保持多个分段模具；多个打开/闭合气缸，用于沿径向分别独立地前后移动模具保持构件；多个定位块，分别设置在处于圆周方向上的多个分段模具之间的各空间内；成对的接合构件，分别设置在各模具保持构件的相对侧；以及成对的限位构件，每对限位构件设置在相互邻近的定位块上，用于限制分别与各对接合构件接合的多个分段模具的前进端位置。

根据本发明，各对限位构件或各对接合构件以沿模具保持构件的移动方向能够调整位置的方式，被附接至定位块或各模具保持构件。

根据本发明，在所述轮胎硫化装置中，各对限位构件设有用于限制各分段模具的前进端位置的各限位表面和用于沿圆周方向定位各分段模具的各倾斜表面，而且各对接合构件设有用于分别接合各对限位构件的各限位表面的各接合表面和用于分别接合各对限位构件的各倾斜表面的各倾斜表面。

根据本发明，在所述轮胎硫化装置中，各对限位构件与定位块之间插置有多个分隔片；而且各对限位构件以通过更换分隔片而沿分段模具的移动方向能够调整位置的方式被附接。

发明效果

根据本发明的轮胎硫化装置包括：多个模具保持构件，分别保持多个分段模具；多个打开/闭合气缸，用于分别沿径向独立地前后移动模具保持构件；多个定位块，分别设置在多个分段模具之间的处于圆周方向上的各空间中；成对的接合构件，设置在各模具保持构件的相对侧；以及成对的限位构件，每对限位构件设置在相互邻近的定位块上，分别与各对接合构件接合，用于限制分段模具的前进端位置。因此，能够独立地操作多个分段模具，并通过使每个模具保持构件上设置的一对接合构件与定位块上设置的一对限位构件接合，每个分段模具能够在其被保持在假想中心线与模具中心线交叉的角位置的情况下，沿径向被定位到预定位置。因此，能够将相邻的分段模具定位到不允许生橡胶在硫化时进入的小间隙度的相互位置上。因此，能够抑制分段模具的因相邻模具之间碰撞而引起的损坏，以延长分段模具的寿命。

根据本发明，各对限位构件或各对接合构件以沿模具保持构件的移动方向能够调整位置的方式，被附接至定位块或各模具保持构件。因此，通过每对限位构件或每对接合构件的位置调整，能够在模具闭合时，将各分段模具的前进端位置准确地定位到所期望的位置。

根据本发明，各对限位构件设有用于限制各分段模具的前进端位置的各限位表面和用于沿圆周方向定位各分段模具的各倾斜表面；而且各对接合构件设有用于分别接合各对限位构件的各限位表面的各接合表面和用于限制分别接合各对限位构件的各倾斜表面的各倾斜表面。因此，通过使每对接合构件上的各倾斜表面接合每对限位构件上的各倾斜表面，能够沿垂直于径向的方向(沿分段模具的圆周方向)限制每个分段模具的位置。所以，能够增强模具闭合时，分段模具在垂直于径向的方向上的定位准确性。

根据本发明，各对限位构件与定位块之间插置有分隔片；而且各对限位构件以通过更换分隔片而沿分段模具的移动方向能够调整位置的方式被附接。因此，通过更换分隔片，能够容易地调整各分段模具在分段模具闭合时的径向位置。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的轮胎硫化装置的整体的纵向剖视图。

图2是沿图1中的线2-2观察的分段模具的主视图。

图3是沿图2的线3-3截取的分段模具的剖视图。

图4是对图2的一部分进行放大的放大视图。

图5是图2的操作状态视图，示出分段模具的闭合状态。

具体实施方式

将参照附图描述根据本发明的实施例的轮胎硫化装置。在图1中，附图标记“10”表示轮胎硫化装置，附图标记“11”表示若在平面图中观察呈圆形或矩形的基板。基板11具有四个框架12，包括在越过图纸的一侧上的两个框架(图中未示)，这些框架在一假想正方形的四个角上直立。四个框架12的上端由顶板13连接，因此，基板11、框架12和顶板13构成呈竖直方向较长的矩形平行六面体形式的基础构架14。

在框架12的沿竖直方向的中部，限定有装载/卸载位置LP，装卸装置16借助装载/卸载位置LP来装载和卸载待硫化的生胎TR。在硫化装置10中，以装载/卸载位置LP为中心，所有的机械区被分成排列在下侧的下机械区10a和排列在上侧的上机械区10b，以避免机械区集中在框架12的上侧或下侧，因此确保维护、检查和维修易于进行。

下机械区10a具有用于分段模具的模具支撑机构LM1和打开/闭合机构LM2。另一方面，上机械区10b具有用于上侧壁模具的支撑和打开/闭合机构UM1。

构成模具支撑机构LM1的模具基础构件17在四个角被固定到框架12。模具基础构件17由竖直延伸的圆筒部18和固定在圆筒部18的上端的呈中空圆盘形状的支撑台19组成。下模具装置20安装在支撑台19上。

下模具装置20由下列部件组成：呈大体环形的下侧壁模具21，其与圆筒部18的中心同心地被固定，亦即模具中心线MCL是机器的中心；多个(例如八个)处于圆周方向上的模具保持构件22，其支撑在支撑台19上，可沿径向而前后移动；以及多个(例如八个)分段模具23，其保持在模具保持构件22的内侧，并绕模具中心线MCL按等间隔排列。

分段模具23呈分别具有特定弧长的弧形，并在其沿内表面的高度方向的中间部分形成有胎面形成表面，在这些胎面形成表面上形成有预定胎面图案。分段模具23的沿竖直方向的两个端部形成为弧形表面，这些弧形表面能够紧密地配合在下侧壁模具21的外圆周表面和稍后提及的上侧壁模具24的外圆周表面上。

多个模具保持构件22保持分段模具23，多个模具保持构件22的下表面通过燕尾槽接合部而与支撑台19上沿径向形成的导轨19a相对可移动地接合。因此，模具保持构件22相对于支撑台19沿竖直方向被支撑以限制移动，并沿径向被可移动地引导。分段模具23能够通过稍后提及的打开/闭合机构LM2的结构而被打开和闭合。

关于上机械区10b，构成上模具的用于上侧壁模具的支撑和打开/闭合机构UM1包括可移动框架32，可移动框架32可沿框架12上的线性导轨31沿竖直方向移动。可移动框架32由下列部件构成：支撑台32a，其位于支撑着下侧壁模具24的下侧；上板32b，其位于上侧；以及连接套筒32c，其本体连接支撑台32a与上板32b，并与模具中心线MCL同轴排列。上板32b上固定沿竖直方向延伸的螺纹轴33的下端部；螺纹轴33的上部向上穿过顶板13延伸，并与螺母34啮合，螺母34通过推力轴承(图中未示)可旋转地支撑在顶板13的上表面。螺母34通过传动带机构36而可旋转地连接到被安装在顶板13上的伺服电机35。因此，通过驱动伺服电机35，可移动框架32能够与上侧壁模具24一起沿竖直方向被定位，使得上侧壁模具24能够与下模具装置20组合。

接下来，参照图2和图3，将描述用于打开和闭合分段模具23的打开/闭合机构LM2的具体结构。在支撑台19上，与模具保持构件22的数量相同的多个定位块41分别排列在沿圆周方向位于多个模具保持构件22之间的各空间中。保持着分段模具23的模具保持构件22径向可移动地被排列在相邻的定位块41之间的各空间中。连接块39通过隔热件38被固定在模具保持构件22的后端部，多个打开/闭合气缸42的活塞杆42a分别连接到这些连接块39。打开/闭合气缸42被置于在支撑台19上形成的环形附接部19b上(参照图1)，进而可分别沿径向延伸。因此，多个模具保持构件22被相互独立的打开/闭合气缸42向前后移动。

如图4详细地所示，在每对相邻的定位块41的相互面对的内表面的后部分别形成有切口部41a、41b，而且一对限位构件43、44分别被穿过分隔片45、56的螺栓55可拆卸地固定在这些切口部41a、41b上。分隔片45、46(分别)包括第一分隔片45a、46a和第二分隔片45b、46b；第一分隔片45a、46a用于调整限位构件43、44的沿模具保持构件22的移动方向(分段模具23的径向)的附接位置，第二分隔片45b、46b用于调整限位构件43、44的沿垂直于模具保持构件22的移动方向的水平方向(绕模具中心线MCL的圆周方向)的附接位置。限位构件43、44呈字母“L”的形状，这些限位构件43、44的沿径向的一端分别向每对相邻的定位块41的内侧表面伸出，以形成限位表面43a、44a。进一步，在各限位构件43、44的沿径向的另一端分别形成相互面对的倾斜表面43b、44b。

另一方面，一对接合构件47、48被螺栓56本体固定在每个模具保持构件22的后端的相对的端部。这对接合部47、48呈字母“L”的形状，这些接合构件47、48的一端分别从模具保持构件22的相对的端部向相反侧伸出，以形成分别接合限位构件43、44的限位表面43a、44a的接合表面47a、48a。进一步，各接合构件47、48的一端上的外表面形成为倾斜表面47b、48b，倾斜表面47b、48b分别接合限位构件43、44的倾斜表面43b、44b。

打开/闭合机构LM2是如上所述地构建的，因此，当多个模具保持构件22沿径向分别被打开/闭合气缸42向内移动时，设置在每个模具保持构件22上的一对接合构件47、48的倾斜表面47b、48b就分别被设置在定位块41上的一对限位构件43、44的倾斜表面43b、44b引导。因此，每个模具保持构件22因为沿垂直于前进/收缩方向的水平方向居中，所以其一对接合构件47、48的各接合表面47a、48a和各倾斜表面47b、48b分别接合一对限位构件43、44的各限位表面43a、44a和各倾斜表面43b、44b，由此每个模具保持构件22的前进端位置受限。

因此，由于被保持在多个模具保持构件22的内表面上的分段模具23的位置沿径向而且沿圆周方向受到限制，所以由多个分段模具23形成的内表面被放置在绕模具中心线MCL的圆上，以形成待硫化轮胎的外圆周表面，如图5所示。也就是说，可以使多个分段模具23的中心(这些中心也是每个构成圆弧的分段模具23的曲率中心)全部与模具中心线MCL一致。

在此情况下，除非多个分段模具23的移动轨迹和前进端位置被适当地设定，否则当分段模具23闭合时，相邻的分段模具23将相互碰撞，由此分段模具23将受到损害而使寿命变短。此外，为防止相邻的分段模具23在分段模具23闭合时相互碰撞，如果尝试在分段模具23闭合的状态下使相邻的分段模具23之间有间隙，则当生胎TR硫化和成型时，生胎TR的一部分就会流入分段模具23之间的上述间隙中，由此硫化和成型之后的后处理将变得麻烦。

相比之下，根据本发明，当多个分段模具23与模具保持构件22一起沿径向分别被打开/闭合气缸42向内移动时，设置在每个模具保持构件22上的一对接合构件47、48的各接合表面47a、48a和各倾斜表面47b、48b分别与设置在定位块41上的一对限位构件43、44的各限位表面43a、44a和各倾斜表面43b、44b接合。

结果是，一对接合构件47、48的各接合表面47a、48a接合一对限位构件43、44的各限位表面43a、44a，每个分段模具23在前进端的位置沿径向受限，而且每个分段模具23的角位置被限制在水平面内。也就是说，每个分段模具23被定位在其曲率中心与模具中心线MCL一致的角位置。此外的结果是，一对接合构件47、48的各倾斜表面47b、48b接合一对限位构件43、44的各倾斜表面43b、44b，每个分段模具23的沿垂直于径向的方向(沿分段模具23的圆周方向)的位置受限。

因此，各分段模具23的沿径向的位置关于被保持在角姿态(angularposture)的模具的假想中心线MVL(参照图4)受限制，每条假想中心线MVL与模具中心线MCL交叉。因此，在模具保持构件22的前进端位置，相邻的分段模具23能够按它们之间的相对位置关系而被精确地定位到在硫化时不允许生橡胶进入的小间隙度。

这能够通过如下步骤实现：在轮胎的硫化之前，在机器现场通过更换第一分隔片45a、46a和第二分隔片45b、56b来调整一对限位构件43、44的位置，使得当模具保持构件22在位于前进端位置的条件下闭合时，多个分段模具23中相邻的那些分段模具之间的小间隙度在硫化时不允许生橡胶进入。

在图1中，附图标记“50”表示可膨胀/可收缩的胶囊，胶囊50保持通过装卸装置16被装载到装载/卸载位置LP的生胎TR，并使轮胎TR装载到位于硫化位置的分段模具23之内。然后，在硫化工艺之后，硫化的轮胎被胶囊50从硫化位置卸载到装载/卸载位置LP，并从胶囊50被释放。进一步，在图3中，附图标记“51、52”表示分别在保持分段模具23的多个模具保持构件22中和保持下侧壁模具21的模具保持构件53中形成的蒸汽室。蒸汽供应到这些蒸汽室51、52以由此进行循环，借以加热模具保持构件22、53。

接下来，将描述按上述构建的实施例的硫化装置的操作。

在用于制造轮胎的硫化装置10中，生胎TR通过装卸装置16或类似装置被装载到装载/卸载位置LP，胶囊50从下侧插入生胎TR内。然后，压缩气体被供给到胶囊50内，胶囊50由于压缩气体而向外沿径向膨胀以支撑生胎TR的内表面。在此状态下，生胎TR与胶囊50一起向下移动，并被载入保持在模具保持构件22上的分段模具(分段模具处于打开状态)23内，模具保持构件22在支撑台9上沿径向分离。进一步，与此成同步关系地，可移动构件32通过伺服电机35的运转而向下移动，以使上侧壁模具24向下移动到用于组合的位置。此时，可移动框架32上的支撑台32a的下表面进入与模具保持构件22的上端表面接触的状态。

随后，沿圆周方向分别连接到多个模具保持构件22的多个打开/闭合气缸42被操作，因为分段模具23的上、下表面在支撑台32a的下表面和支撑台19的上表面上滑动，由此各分段模具23从模具打开位置沿径向向内移动，从而移动到模具闭合位置。

此时，通过打开/闭合气缸42而沿径向被向前移动的各对接合构件47、48的各倾斜表面47b、48b沿各对限位构件43、44的各倾斜表面43b、44b被引导，这些对接合构件47、48设置在模具保持构件22上，而这些对限位构件43、44设置在支撑台19的定位块41上。因此，模具保持构件22和分段模具23在其沿圆周方向的移动受限的情况下前进。随后，各对接合构件47、48的各接合表面47a、48a和各倾斜表面47b、48b分别与各对限位构件43、44的各限位表面43a、44a和各倾斜表面43b、44b接合。结果，模具保持构件22的前进端位置受到限制。

借助各对接合构件47、48的各接合表面47a、48a与各对限位构件43、44的各限位表面43a、44a的接合，模具保持构件22被限制在前进端的径向位置上，而且各分段模具23被限制在水平面内的角位置上。

此外，借助各对接合构件47、48的各倾斜表面47b、48b与各对限位构件43、44的各倾斜表面43b、44b的接合，能够限制各分段模具23沿垂直于径向的方向(沿分段模具23的圆周方向)的位置。因此，在各分段模具23的假想中心线分别保持在与模具中心线MCL的角姿态交叉的状态下，这些分段模具23被定位在其曲率中心与模具中心线MCL一致的角位置。

结果，如图5所示，在多个分段模具23上形成的内圆周表面到达绕模具中心线MCL的圆上的位置，以形成待硫化的轮胎的外表面。也就是说，多个分段模具23闭合，以使这些分段模具23的中心(这些中心就是各自呈圆弧形式的多个分段模具23的曲率中心)全部均与模具中心线MCL一致。

按这种方式，通过各对接合构件47、48的各接合表面47a、48a和各倾斜表面47b、48b与各对限位构件43、44的各限位表面43a、44a和各倾斜表面43b、44b的接合动作，在沿着圆周的多个分段模具23向模具闭合位置移动时，能够限制相邻的分段模具23相互干扰。此外，因为已经移动到模具闭合位置的处于圆周方向上的多个分段模具23分别被定位至径向和圆周方向上的期望位置，所以相邻的分段模具23能够分别被定位至它们之间的不允许生橡胶在硫化时进入的小间隙度，而且多个分段模具23的中心(曲率中心)能够被定位至与全部模具中心线MCL一致的位置。结果，不会发生相邻的分段模具23相互碰撞而导致损坏的情况，使得分段模具23的寿命能够维持较长时间段。

此后，加热的蒸汽(例如，水蒸气或加热的惰性气体)供应到胶囊50中，以在胶囊50保持与待挤压的生胎TR的内表面紧密接触时，扩大胶囊50在生胎TR内的空间内的外表面，由此生胎TR被外侧的分段模具23等和内侧的胶囊50加热并加压进而被硫化和成型。进一步，在完成硫化工艺时，分段模具23与模具保持构件22一起沿径向被向外移动从而被打开，此后从这些模具中取走硫化的轮胎。

在之前的实施例中，多对的限位构件43、44通过多个分隔片45、56被附接到多个定位块41，而且多个分段模具23的各个前进端位置能够通过分隔片45、56的更换在原地进行的调整而被调整。然而，也可采用以调整螺栓或类似部件进行的位置调整来替代更换分隔片45、56，实现分段模具23的前进端位置调整的结构。此外，位置调整构件，例如调整螺栓、分隔片或类似部件也可不设置在定位块41的侧部，而是设置在模具保持构件22的侧部。

此外，在之前的实施例中描述了这样的示例：其中，在多个模具保持构件22处于前进端位置的情况下，多个分段模具23被定位在其小间隙度不允许生橡胶进入的位置上。然而，相邻的模具23可被定位在彼此稍微接触的位置上。简言之，将各分段模具23定位，使得分段模具23在闭合时，各分段模具23不相互碰撞就足够了。

此外，在之前的实施例描述了这样的示例：其中，每对限位构件43、44设有各倾斜表面43b、44b和用于限制分段模具23的前进端位置的各限位表面43a、44a，而且其中，每对接合构件47、48形成有接合表面47a、48a和倾斜表面47b、48b，各接合表面47a、48a用于分别接合一对限位构件43、44的各限位表面43a、44a，各倾斜表面47b、48b用于分别接合一对限位构件43、44的倾斜表面43b、44b。然而，在模具保持构件22沿径向的引导准确性通过线性导块或类似部件而得到增强，模具保持构件22通过燕尾槽而与支撑台19接合的情况下，能够限制多个分段模具23沿垂直于径向的方向(沿分段模具23的圆周方向)的位置，因此，可以省略限位构件43、44的倾斜表面43b、44b和接合构件47、48的倾斜表面47b、48b。

此外，在之前的实施例中描述了这样的示例：其中，处于圆周方向上的多个分段模具23通过多个打开/闭合气缸41而被同时地且独立地向前后移动。然而，可以使处于圆周方向上的多个分段模具23的前后移动有时间差。例如，为了使相邻的分段模具23不被同时操作，可以首先每隔一个地向前或向后移动分段模具23，然后移动剩余的分段模具23。

如上所述，本发明不限于前述实施例，当然，可采用不背离权利要求书中描述的本发明的要点的各种形式。

工业适用性

根据本发明的轮胎硫化装置适用于将生胎载入多个分段模具内，并借助多个分段模具的闭合而硫化。

Claims (5)

1.一种轮胎硫化装置，其中，处于圆周方向上的多个分段模具能够沿径向前后移动；而且其中，当胶囊在已被载入闭合的所述多个分段模具内的生胎内膨胀时执行硫化工艺；所述装置的特征在于包括：

多个模具保持构件，分别保持所述多个分段模具；

多个打开/闭合气缸，用于沿径向分别独立地前后移动所述模具保持构件；

多个定位块，分别设置在沿圆周方向处于所述多个分段模具之间的各空间内；

各对接合构件，分别设置在各所述模具保持构件的相对侧；以及

各对限位构件，每对所述限位构件设置在相互邻近的所述定位块上，用于限制分别与各对所述接合构件接合的所述多个分段模具的前进端位置。

2.如权利要求1所述的轮胎硫化装置，其特征在于，各对所述限位构件或各对所述接合构件以在沿所述多个模具保持构件的移动方向能够调整位置的方式，被附接至所述定位块或各所述模具保持构件。

3.如权利要求1或2所述的轮胎硫化装置，其特征在于：

各对所述限位构件设有用于限制各所述分段模具的前进端位置的各限位表面和用于沿圆周方向定位各所述分段模具的各倾斜表面；而且

各对所述接合构件设有用于分别接合各对所述限位构件的各限位表面的各接合表面和用于分别接合各对所述限位构件的各倾斜表面的各倾斜表面。

4.如权利要求1所述的轮胎硫化装置，其特征在于：

各对所述限位构件与所述多个定位块之间插置有多个分隔片；而且

各对所述限位构件以通过更换所述分隔片而沿所述多个分段模具的移动方向能够调整位置的方式被附接。

5.如权利要求3所述的轮胎硫化装置，其特征在于：

各对所述限位构件与所述多个定位块之间插置有多个分隔片；而且

各对所述限位构件以通过更换所述分隔片而沿所述多个分段模具的移动方向能够调整位置的方式被附接。