CN112934610B - 轮胎用钢丝上胶结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于在钢丝外包覆橡胶层技术领域，公开了一种轮胎用钢丝上胶结构，包括依次设置的放卷辊、上胶件和收卷辊，还包括驱动收卷辊转动的驱动件；上胶件包括上胶块，上胶块内沿朝向收卷辊的方向依次设置有同轴的导入孔、上胶孔和导出孔，导出孔的直径大于导入孔的直径，上胶孔的直径大于导出孔的直径；上胶块的上方还设有与上胶孔连通的进胶孔，上胶块上还固定有与进胶孔连通的挤出件；导入孔与上胶孔连通的一端设有限位圈，限位圈的内壁设有橡胶环。本发明解决了现有技术通过在上涂胶块和下涂胶块相对的一侧上涂覆橡胶，再在钢丝从上涂胶块和下涂胶块之间穿过完成上胶，易出现橡胶在钢丝外壁分布不均，影响钢丝在轮胎上的使用效果的问题。

Description

轮胎用钢丝上胶结构

技术领域

本发明属于在钢丝外包覆橡胶层技术领域，具体涉及一种轮胎用钢丝上胶结构。

背景技术

轮胎的内圈通常会设置钢丝圈，通过钢丝圈对轮胎胎体的帘布层起着径向约束的作用，而且在轮胎内圈设置钢丝圈后可以增强轮胎的强度。而轮胎用的钢丝圈是通过钢丝缠绕成设定的圈数后，并进行粘接而成的。制备钢丝圈的钢丝在进行缠绕前，需要在钢丝外包裹一层橡胶，降低使用时钢丝与轮胎的胎体发生相对摩擦，造成胎体被磨损的情况出现的概率。

现目前使用的上胶结构包括上涂胶块和下涂胶块，上涂胶块和下涂胶块相对的一侧上涂抹有橡胶，钢丝通过上涂胶块和下涂胶块之间时，上涂胶块和下涂胶块将橡胶涂覆在钢丝表面，从而完成对钢丝的上胶。但是这种方式，会使得橡胶在钢丝的外壁上分布不均，影响使用效果。

发明内容

本发明意在提供一种轮胎用钢丝上胶结构，以解决现有技术通过在上涂胶块和下涂胶块相对的一侧上涂覆橡胶，再在钢丝从上涂胶块和下涂胶块之间穿过完成上胶，易出现橡胶在钢丝外壁分布不均，影响钢丝在轮胎上的使用效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，轮胎用钢丝上胶结构，包括依次设置的放卷辊、上胶件和收卷辊，还包括驱动收卷辊转动的驱动件；上胶件包括上胶块，上胶块内沿朝向收卷辊的方向依次设置有同轴的导入孔、上胶孔和导出孔，导出孔的直径大于导入孔的直径，上胶孔的直径大于导出孔的直径；上胶块的上方还设有与上胶孔连通的进胶孔，上胶块上还固定有与进胶孔连通的挤出件；导入孔与上胶孔连通的一端设有限位圈，限位圈的内壁设有橡胶环。

本技术方案的技术原理：

通过在放卷辊上安装钢丝辊，并将钢丝从导入孔、上胶孔和导出孔依次穿过上胶块，再缠绕在收卷辊上。在进行上胶时，利用驱动件驱动收卷辊转动，因此实现钢丝移动。同时通过进胶孔导入熔融的橡胶，橡胶进入上胶孔内，在钢丝移动的过程中，橡胶包裹在钢丝上，完成对钢丝的上胶。钢丝外包裹有橡胶后进入导出孔内，橡胶在导出孔内逐渐冷却定型，进而包裹在钢丝外，再通过收卷辊的转动带动包裹有橡胶的钢丝移动，并对其进行缠绕。

本技术方案的有益效果：

1、技术方案中，通过进胶孔向上胶孔内导入橡胶，使得钢丝通过上胶孔时，外侧均包裹有橡胶，与现有技术进行涂胶相比，能够使得橡胶均匀的包裹在钢丝外；

2、橡胶通过进胶孔进入上胶孔内，橡胶呈熔融状态，因此逐渐填充上胶孔，因此使得钢丝各个部分包裹的橡胶量一致，且导出孔的直径小于上胶孔的直径，因此在钢丝移动的过程中，会通过导出孔对钢丝外包裹的橡胶量进行限制，使得上胶后的钢丝直径一致，便于使用；

3、在导入孔与上胶孔相邻的一端上设置限位圈，并在限位圈内设置橡胶环，能够方便钢丝进行移动，从而完成上胶，同时又能利用限位圈对橡胶进行限制，降低橡胶进入导入孔的量，进而减少橡胶的泄露。

进一步，挤出件包括两端均封闭的壳体、与壳体同轴设置的挤出轴和驱动挤出轴转动的转动件，壳体外螺旋缠绕有电热丝；挤出轴的一端贯穿壳体的一端；壳体的一端上连通有进料斗，壳体的另一端连通有进胶管，进胶管远离壳体的一端与进胶孔连通；挤出轴包括多段交错设置的传送段和混合段，传送段外设置有螺旋混合叶片，且靠近进料斗的一端为传送段，混合段外设置有多根搅拌杆。

有益效果：设置挤出件，能够对包裹在钢丝外的橡胶原料进行混合、熔融，再导入上胶块内的上胶孔内，完成钢丝的上胶。橡胶原料通过进料斗进入壳体内，并且通过电热丝进行加热，使得橡胶原料进行熔融，再启动转动件，利用转动件带动挤出轴转动，使得螺旋混合叶片和搅拌杆随挤出轴同步转动。螺旋混合叶片在转动时，会推动橡胶原料向前传送，而搅拌杆不具备向前传送的力，因此在橡胶原料进入混合段时，与壳体相对静止，此时，通过搅拌杆转动，能对橡胶原料进行充分的搅拌和混合，提高混合的均匀度。至后续的橡胶原料再次向前推送时，便能推动混合段的橡胶原料向前移动。再通过进胶管将熔融、混合后的橡胶导入上胶孔内。

现目前，挤出件的挤出轴上仅设置有螺旋混合叶片，利用螺旋混合叶片的转动对橡胶原料进行混合和传送，但是由于螺旋混合叶片与壳体之间的间隙有限，会导致混合的效果不佳，因此易造成原料混合不均，影响最后成型的橡胶的使用效果。

本技术方案通过将挤出轴设置为传送段和混合段，橡胶原料在传送段出能够通过螺旋混合叶片进行混合和传送，橡胶原料在混合段处，由于挤出轴与壳体之间的空间较大，挤出轴带动搅拌杆转动时，能够利用搅拌杆对橡胶原料进行充分的混合搅拌，提高搅拌的均匀度，进而能够提升后续制成的橡胶的使用效果。

进一步，挤出轴内设有空腔，搅拌杆贯穿挤出轴的侧壁并延伸至空腔内，搅拌杆与挤出轴滑动连接；还包括一根贯穿挤出轴并延伸至空腔内的定位轴，定位轴与挤出轴转动连接，定位轴与壳体固定，定位轴的外壁上设有多块驱动搅拌杆滑动的凸块，搅拌杆位于空腔内的一端固定有防脱杆，防脱杆与空腔的内壁之间设有弹簧。

有益效果：由于定位轴与壳体固定，因此在挤出轴转动时，定位轴与挤出轴之间会发生相对转动，进而使得凸块间歇的挤压搅拌杆，从而使得搅拌杆沿着挤出轴的径向滑动；而在凸块专利搅拌杆后，搅拌杆会在弹簧的作用下复位，因此会使得搅拌杆在转动的过程中沿挤出轴的径向发生往复移动，提升对橡胶原料的搅拌效果和混合均匀度。

进一步，混合段外包裹有耐高温膜，搅拌杆贯穿耐高温膜，且与耐高温膜固定。

有益效果：设置耐高温膜，在搅拌杆往复移动的过程中，会带动与之固定的耐高温膜发生移动，进而利用耐高温膜挤压橡胶原料，提高橡胶原料之间的致密性，进而减少孔隙、气泡，从而提高对钢丝的包覆效果。而且耐高温膜不易受损，能提升使用的效果；耐高温膜也能封闭搅拌杆与挤出轴之间的空隙，避免橡胶原料进入挤出轴内。

进一步，挤出轴内设有与空腔连通的辅热通道，定位轴上设有与空腔连通的导出通道；定位轴上还固定有包裹在挤出轴外的进气箱，辅热通道与进气箱连通，进气箱上连通有进气管。

有益效果：通过向进气管内导入热气，热气进入进气箱内，再沿着辅热通道流动，对中部的橡胶原料进行加热，提高橡胶原料受热的均匀度，提高混合的均匀度。热气沿着辅热通道流动后会进入挤出轴内的空腔内，在空腔内堆积，在气体堆积到一定量后，再通过导出通道排出；整个过程中使得热气的流动路径较长，能使得热气的利用率较高。

进一步，上胶块内位于导出孔的外侧设置有冷却通道。

有益效果：在导出孔外设置冷却通道，能够对包裹在钢丝外的橡胶快速的冷却定型，避免包裹有橡胶的钢丝从导出孔移出后，橡胶未定型时，在重力作用下下移而出现下侧的橡胶厚度较大的情况出现。

进一步，还包括涡流管，涡流管的热风端与进气管连通，涡流管的冷风端与冷却通道连通。

有益效果：设置涡流管能够产生热气和冷气，热气通过进气管导入辅热通道内，冷气导入冷却通道内，能够分别完成对橡胶原料的熔融和对钢丝外包覆的橡胶进行冷却定型。

进一步，冷却通道螺旋设置在上胶块上。

有益效果：将冷却通道螺旋设置在上胶块上，能够增加冷气的流动路径，进而提升冷却的利用率。

附图说明

图1为本发明实施例的部分剖视图；

图2为本发明中挤出件的部分剖视图；

图3为本发明中挤出件的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：放卷辊1、辅助辊2、上胶块3、导入孔31、上胶孔32、导出孔33、进胶孔34、冷却通道35、收卷辊4、壳体5、进料斗51、进胶管52、挤出轴6、空腔61、辅热通道62、螺旋混合叶片63、耐高温膜64、搅拌杆65、定位轴7、导出通道71、凸块72、进气箱8、进气管81、钢丝9。

实施例1：

轮胎用钢丝上胶结构，基本如附图1所示，包括机架，机架上从左至右依次设置有放卷辊1、上胶件和收卷辊4，放卷辊1和收卷辊4均转动连接在机架上，机架上还固定有驱动收卷辊4转动的驱动件，本实施例中驱动件为固定在机架上的收卷电机，收卷辊4同轴固定在收卷电机的输出轴上。机架上位于放卷辊1与上胶件之间和收卷辊4与上胶件之间均转动连接有辅助辊2；机架上还固定有两个辅助电机，两个辅助辊2分别同轴固定在辅助电机的输出轴上。

上胶件包括固定在机架上的上胶块3，上胶块3上从左至右依次设置有同轴导入孔31、上胶孔32和导出孔33，导入孔31的左端与外部连通，导出孔33的右端也与外部连通，且导出孔33的直径大于导入孔31的直径、小于上胶孔32的直径。导入孔31的右端同轴固定有限位圈，限位圈的内壁上设有橡胶环，橡胶环可以包裹钢丝9。上胶块3还设有与上胶孔32上部连通的进胶孔34；上胶块3上位于导出孔33的外侧设置有冷却通道35，冷却通道35呈螺旋状布置。

机架上位于上胶块3的上方处固定有挤出件，结合图2所示，挤出件包括两端均封闭的壳体5和与壳体5同轴设置的挤出轴6。壳体5外缠绕有电热丝，壳体5右侧的上部设有进胶口，进胶口上设置有进料斗51，壳体5左侧的下部设有出胶口，出胶口上连通有进胶管52，进胶管52的底端与上胶块3上的进胶孔34连通。

挤出轴6的左端贯穿壳体5的右端并延伸至壳体5内，挤出轴6与壳体5转动连接。机架上固定有驱动挤出轴6转动的转动件，转动件包括固定在机架上的转动电机，转动电机的输出轴上同轴固定有主动齿轮，挤出轴6位于壳体5右侧的部分上同轴固定有与主动齿轮啮合的从动齿轮。

挤出轴6位于壳体5内的部分包括多段交错设置的传送段和混合段，本实施例中传送段设置有三段，混合段设置有两段，且靠近进胶口和出胶口处均为传送段。传送段外均固定有螺旋混合叶片63；混合段外均包裹有耐高温膜64，本实施例中耐高温膜64使用PDMS膜，混合段外均设有两组搅拌组，每组搅拌组均包括三根沿挤出轴6周向均匀设置的搅拌杆65。

结合图3所示，挤出轴6内设有空腔61，搅拌杆65均贯穿挤出轴6的侧壁并延伸至空腔61内，搅拌杆65沿挤出轴6的径向滑动连接在挤出轴6上。搅拌杆65位于空腔61内的一端上固定有防脱杆，防脱杆上焊接有弹簧，弹簧远离防脱杆的一端焊接在空腔61的壁上。本实施例中弹簧优选压簧，具体型号根据实际需求进行选择。

挤出轴6的外壁上还设有多条辅热流道，辅热流道的数量根据实际需求进行设置，本实施例中设置有6条，辅热流道的左端与空腔61连通，辅热流道的右端与外部连通。还包括一根贯穿挤出轴6左端且与挤出轴6转动连接的定位轴7，定位轴7的右端固定有连接杆，连接杆远离定位轴7的一端固定在机架上。定位轴7位于空腔61内的部分上设置有四块凸块72，每个混合段处均设有两块凸块72，且每块凸块72均可与一组搅拌组的搅拌杆65相抵，进而驱动搅拌杆65往复移动。

还包括一个进气箱8，定位轴7的右端贯穿进气箱8且与进气箱8固定，定位轴7内设有导出通道71，导出通道71的左端与空腔61连通，导出通道71的右端与外部连通。进气箱8包裹挤出轴6的右端，且进气箱8与挤出轴6转动连接，辅热通道62的右端与进气箱8连通。机架上还固定有涡流管，涡流管的热风端上连通有进气管81，进气管81远离涡流管的一端与进气箱8连通；涡流管的冷风端与冷却通道35连通。

具体实施过程如下：

将待上胶的钢丝9辊设置在放卷辊1上，并拉动钢丝9的自由端，使得钢丝9缠绕在左侧的辅助辊2上，缠绕的圈数为三圈。再将钢丝9依次穿过上胶块3上的导入孔31、上胶孔32和导出孔33，并将钢丝9绕过右侧的辅助辊2并缠绕在收卷辊4上。同步启动辅助电极和收卷电机，能够将上胶完成后的钢丝9进行收卷。

钢丝9的具体上胶过程为，将橡胶原料从进料斗51导入壳体5内，并且启动转动电机，转动电机带动主动齿轮转动，通过从动齿轮的传动，挤出轴6随之发生转动，因此使得螺旋混合叶片63和搅拌杆65随之转动。

橡胶原料进入壳体5后，通过螺旋混合叶片63向前(向左)传送，在此过程中会对橡胶原料进行混合，并且通过电热丝进行加热，实现橡胶原料的熔融。当橡胶原料被传送至混合段时，搅拌杆65随挤出轴6转动，对橡胶原料进行充分混合，提高混合的均匀度。而且在此过程中，定位轴7相对于挤出轴6转动，因此凸块72会间歇的挤压搅拌杆65，而在凸块72转动至不挤压搅拌杆65时，搅拌杆65在弹簧的作用下复位，会使得搅拌杆65在转动的过程中沿搅拌轴的径向发生往复移动，进一步提高混合的均匀度。

在此过程中，向涡流管内导入压缩气体，压缩气体进入涡流管内进行涡流反应后，通过热风端和进气管81向进气箱8内导入热气，热气再进入辅热通道62内，对中部的橡胶原料进行加热，实现橡胶原料更充分的熔融。热气沿着辅热通道62进入空腔61内，在空腔61内堆积，再通过挤出轴6内的导出通道71排出。

待混合、熔融形成的橡胶物料被传送至出胶口处时，通过进胶管52和进胶孔34进入上胶孔32内，并包裹在钢丝9的外周，实现对钢丝9的上胶。包裹有橡胶物料的钢丝9移动至导出孔33处时，涡流管产生的冷气进入冷却通道35内，实现橡胶物料在钢丝9外定型。

待包裹有橡胶物料的钢丝9移动出导出孔33后，通过收卷辊4进行收卷。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：包括依次设置的放卷辊、上胶件和收卷辊，还包括驱动收卷辊转动的驱动件；上胶件包括上胶块，上胶块内沿朝向收卷辊的方向依次设置有同轴的导入孔、上胶孔和导出孔，导出孔的直径大于导入孔的直径，上胶孔的直径大于导出孔的直径；上胶块的上方还设有与上胶孔连通的进胶孔，上胶块上还固定有与进胶孔连通的挤出件；导入孔与上胶孔连通的一端设有限位圈，限位圈的内壁设有橡胶环；

挤出件包括两端均封闭的壳体、与壳体同轴设置的挤出轴和驱动挤出轴转动的转动件，壳体外螺旋缠绕有电热丝；挤出轴包括多段交错设置的传送段和混合段，传送段外设置有螺旋混合叶片，且靠近进料斗的一端为传送段，混合段外设置有多根搅拌杆；

挤出轴内设有空腔，搅拌杆贯穿挤出轴的侧壁并延伸至空腔内，搅拌杆与挤出轴滑动连接；还包括一根贯穿挤出轴并延伸至空腔内的定位轴，定位轴与挤出轴转动连接，定位轴与壳体固定，定位轴的外壁上设有多块驱动搅拌杆滑动的凸块，搅拌杆位于空腔内的一端固定有防脱杆，防脱杆与空腔的内壁之间设有弹簧。

2.根据权利要求1所述的轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：挤出轴的一端贯穿壳体的一端；壳体的一端上连通有进料斗，壳体的另一端连通有进胶管，进胶管远离壳体的一端与进胶孔连通。

3.根据权利要求2所述的轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：混合段外包裹有耐高温膜，搅拌杆贯穿耐高温膜，且与耐高温膜固定。

4.根据权利要求3所述的轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：挤出轴内设有与空腔连通的辅热通道，定位轴上设有与空腔连通的导出通道；定位轴上还固定有包裹在挤出轴外的进气箱，辅热通道与进气箱连通，进气箱上连通有进气管。

5.根据权利要求4所述的轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：上胶块内位于导出孔的外侧设置有冷却通道。

6.根据权利要求5所述的轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：还包括涡流管，涡流管的热风端与进气管连通，涡流管的冷风端与冷却通道连通。

7.根据权利要求6所述的轮胎用钢丝上胶结构，其特征在于：冷却通道螺旋设置在上胶块上。

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