CN201597141U - 用于生产预硫化环形胎面的硫化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，包括有用于提供驱动力、以实现硫化工序中作用于双复合环形胎面表面压力的油缸；由油缸驱动实现垂向运动的锥形块，锥形块沿水平径向带动整体活络芯模向内回缩或向外扩张；构成活络芯模的数个芯模块，芯模块的外表面是具有相同弧度的圆弧面，在完全扩张状态下数个芯模块的外表面构成一个环形；数个连接于锥形块与活络芯模块之间、沿径向带动活络芯模块移动的支撑板；表面设置有花纹沟槽的花纹模；承载连接活络芯模块和花纹模的底座；油缸安装在底座下方，油缸的活塞分别连接锥形块和穿套在锥形块中心的导向轴；数个活络芯模块在完全扩张状态下，与花纹模之间形成硫化双复合胎面的环形沟槽。

Description

用于生产预硫化环形胎面的硫化装置

技术领域

本实用新型提供一种用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，具体地应用于轮胎翻新的生产过程，属于橡胶机械领域。

背景技术

由于汽车、飞机等运载器的普及使用，每年都会造成大量的报废轮胎需要处理。既形成了橡胶资源的浪费、又带来环境污染的一系列问题。目前针对胎面花纹被磨损的旧轮胎，一般采取翻新处理的方法以再次投入循环利用。

现有的轮胎翻新技术，主要是采用打磨机械将旧轮胎的胎面进行打磨处理，然后将中垫胶涂附于胎体表面，再将新的胎面首尾接头而套装在胎体上，经过压合、贴附形成复合件，最后送入硫化装置中进行硫化定型。

由于胎面部件在送入硫化装置中进行硫化处理之前是生胶，因而在硫化过程中需要施加较高的温度和压力，如150±5℃，4MPa，，这对属于熟胶的胎体来说就会造成较大的损害，较易导致胎体老化，从而影响到翻新轮胎的正常使用，缩短使用寿命，这是目前轮胎翻新技术难以普及和推广的主要原因。

如公开下述方案的在先申请，申请号为ZL200480026479，名称为用于硫化轮胎组件的自动压力和温度控制装置和方法，其主要方案是通过使用水作为加热介质，在稳态条件期间控制工艺变量，使得热量均匀传送而改善不期望的蒸汽形成。在硫化装置的腔室中设置有热交换器，采用泵实现在加热装置与热交换器之间的循环水流，通过膨胀箱与加热装置、泵之间的流体连通使得水可在闭合通路内循环流动。

如上述在先申请专利，虽然可以通过与阀相连通的压力传感器来设定加热所需水的压力值，从而达到部分消除蒸汽、改善硫化所需温度控制的目的。但是该专利申请仍未能解决因相同硫化温度对胎体构成的损害，准确地控温技术是无法弥补胎面与胎体之间的温差的，因此上述专利申请仍属于现有技术的范畴。

又如公开下述方案的在先申请，申请号为ZL200510137661，名称为用于车辆轮胎硫化或翻新的机器，其主要方案是包括下模板、上模板和可以径向移动的多个活络芯模，上模板可以升起，并且两个模板可以与活络芯模周向咬合。通过连接曲柄，活络芯模可以铰接在一个锁紧环上，锁紧环绕着这几个活络芯模并可以定向旋转。通过控制锁紧环的旋转方向可以使得活络芯模彼此分散或合拢以提供一种硫化模具，改善胎面与胎体硫化成形过程中的应力传递特性。

从说明书和附图中可以看出，上述在先申请专利仍是基于打磨后胎体与胎面部件一起硫化的生产方法，以上现有技术存在的缺陷和问题没有真正地被解决。

基于上述在先申请专利的分析描述，本领域普通技术人员可以理解问题的所在和主要技术难点。通常采取的改进措施有，实现翻新硫化的多温区分层控制，以期通过分别控制胎面、胎体的硫化温度来达到控制分层硫化质量的效果。

但是总得来说，多温控硫化技术会导致控制系统和方法过于复杂、设备投资较大，硫化时间长而导致生产效率偏低。

实用新型内容

本实用新型所述用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，在于解决上述现有技术中存在的问题而采取预先硫化环形胎面的方式，硫化的环形胎面变为与胎体相同属性的熟胶，环形胎面用于翻新轮胎可以采取与胎体硫化温度相匹配的低温硫化工艺，从而兼顾硫化质量与保护胎体不受损害，实现有效降低轮胎翻新技术难度的目的。

设计目的还在于，在实现上述预硫化环形胎面方法的基础上，提高环形胎面冠部胶层的密度、弹性和耐磨性能，保证翻新轮胎具有与新胎相同的性能参数。

另一设计目的在于，简化硫化装置的结构复杂程度、缩短硫化时间以提高整体生产效率。

为实现上述设计目的，所述用于生产预硫化环形胎面的硫化装置主要包括有：

用于提供驱动力、以实现硫化工序中作用于双复合环形胎面表面压力的油缸；

由油缸驱动实现垂向运动的锥形块，锥形块沿水平径向带动整体活络芯模向内回缩或向外扩张；

构成活络芯模的数个芯模块，芯模块的外表面是具有相同弧度的圆弧面，在完全扩张状态下数个芯模块的外表面构成一个环形；

数个连接于锥形块与活络芯模块之间、沿径向带动活络芯模块移动的支撑板；

表面设置有用于硫化冠部胎面胶层的花纹沟槽的花纹模；

承载连接活络芯模块和花纹模的底座；

油缸安装在底座下方，油缸的活塞分别连接锥形块和穿套在锥形块中心的导向轴；

数个活络芯模块在完全扩张状态下，与花纹模之间形成硫化双复合胎面的环形沟槽。

综上所述，本实用新型用于生产预硫化环形胎面的硫化装置具有以下优点：

1、采取预先硫化环形胎面的工艺方法，预硫化后的环形胎面既可以用于翻新轮胎、又可用于制造新胎，实现了全新的翻新和新胎制造工艺，用途广泛；

2、预硫化后的环形胎面可与胎体采用低温硫化或常温硫化工艺，能够兼具硫化质量和保护胎体不受损害，有利于降低轮胎翻新设备和工艺的设计难度；

3、基于预硫化环形胎面工艺和硫化装置，能够有效地兼顾冠部胶层的密度、弹性和耐磨性能，保证翻新轮胎达到与新胎相同的性能参数。

4、能够简化硫化装置的结构复杂程度、缩短硫化时间、提高整体生产效率。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步的说明；

图1是所述用于生产预硫化环形胎面的硫化装置结构示意图；

图2是硫化装置的剖面示意图；

图3是图2中的B-B向剖面示意图；

图4是图1的俯向示意图；

图5是所述锥形块的剖面示意图；

图6是图5中的C-C向剖面示意图；

图7是所述芯模块的结构示意图；

图8是所述支撑板的结构示意图；

图9是所述用于生产预硫化环形胎面的方法流程图；

如图1至图8所示，油缸10，活塞11，缸体12，中心块垫板13，锥形块20，导向轴21，滑槽23，

活络芯模块30，弹簧片31，指形插片32，活络芯模耐磨板33，支撑板40，T型耐磨板41，侧耐磨板42，上、下耐磨板43，花纹模50，上半模51，下半模52，环形凸台53，底座60，环形沟槽70。

具体实施方式

实施例1，如图1至图8所示，应用于翻新轮胎或制造新胎的预硫化双复合环形胎面的硫化装置，主要包括有油缸10，锥形块20，活络芯模块30，支撑板40，花纹模50和底座60。其中，

油缸10用于提供驱动力、以实现硫化工序中作用于双复合环形胎面表面压力。

由油缸10驱动实现垂向运动的锥形块20，锥形块20沿水平径向带动整体活络芯模向内回缩或向外扩张。

在锥形块20的外表面，对称地设置有与活络芯模块30相同数量的10条滑槽23。支撑板40端部的T型耐磨板41嵌套在滑槽23中。

在锥形块20和导向轴21外部设置一用于密封连接的缸体12。

锥形块20呈小端向上、大端向下的垂向设置，锥形块20的大端通过中心块垫板13紧固安装于活塞11。

构成活络芯模的10个活络芯模块30，其外表面是具有相同弧度的圆弧面，在完全扩张状态下10个活络芯模块30的外表面构成一个环形。

在活络芯模块30的外表面，侧向安装一弧形的弹簧片31；在活络芯模块30的两侧对称地设置有2组指形插片32，相邻2个活络芯模块30的指形插片32相互交错对接。

指形插片32设置在弹簧片31的内侧，当活络芯模块30完全地向内回缩、或是完全地向外扩张时，相邻2个活络芯模块30之间的指形插片32交错插接、并且指形插片32被完全地遮挡在弹簧片31内侧而不与环形胎面接触，即活络芯模块30与弹簧片31压向环形胎面。

即10个活络芯模块30在完全扩张状态下，位于指形插片32外侧的弹簧片31连接两侧相邻的芯模块而构成一个连续的、完整的环形。

在活络芯模块30与底座60之间设置一活络芯模耐磨板33，活络芯模块30的底部滑动连接于芯模耐磨板33。

可以采用槽榫等结构方式来实现滑动连接，如将滑动槽设置在活络芯模块30的底部，而将榫部安装在活络芯模耐磨板33上方；或是，将滑动槽设置活络芯模耐磨板33上方，而将榫部安装在活络芯模块30的底部。

10个连接锥形块20与活络芯模块30之间的支撑板40，可沿径向带动活络芯模块30移动。在支撑板40贯穿缸体12的部位分别设置有上、下耐磨板43，在支撑板40与锥形块20之间设置有侧耐磨板42。

采取如石墨等润滑材料构成的耐磨板，可以有效地降低上述部件之间相对滑动时的摩擦力，避免产生蹩劲或因表面磨损而发生连接松脱，或是因径向移动偏差而导致硫化压力不达标、影响环形胎面的预硫化质量。

花纹模50的表面设置有用于硫化冠部胎面胶层的花纹沟槽。花纹模50包括有环形的、相互之间对接安装的上半模51和下半模52，上半模51与下半模52在合模后形成一个连续的、完整的环形。

下半模52紧固安装在底座60上，下半模52的顶部设置有沿圆周分布的一环形凸台53，上半模51通过环形凸台53卡扣定位于下半模52的上方。

底座60用于承载连接活络芯模块30和花纹模50，10个活络芯模块30在完全扩张状态下，与花纹模50之间形成硫化双复合胎面的环形沟槽70。

另外，油缸10安装在底座60下方，油缸10的活塞11分别连接锥形块20和穿套在锥形块20中心的导向轴21。

在硫化工序中，油缸10的活塞11沿垂向向上推动，通过活塞11驱动锥形块20沿导向轴21向上移动。由于锥形块20的小端向上，在锥形块20向上移动的同时，锥形块20沿径向向外推动支撑板40。

支撑板在垂向上并没有位移，支撑板40端部的T型耐磨板41在锥形块20的滑槽23中提供导向作用，支撑板40被同时向外推动以带动另一端的活络芯模块30向外扩张。

10个活络芯模块30通过底部与芯模耐磨板33的滑动连接，同步地呈对称的放射状向外扩张。在扩张过程中，相邻2个活络芯模块30之间的指形插片32交错插接能够起到防止活络芯模块30松脱或发生偏转而形成蹩劲。

当10个活络芯模块30完全地张开时，每一组相邻2个活络芯模块30之间的指形插片32被完全地遮挡在弹簧片31内侧，通过10组弹簧片31和活络占模块30而构成一个连续的、完整的环形。此时环形胎面被压紧在个活络芯模与花纹模50之间形成的环形沟槽70中。

弹簧片31所起的主要作用是，防止硫化加压过程中，胶料借由指形插片32向外渗漏而影响到环形胎面的厚度和表面压力值。

通过油缸10提供的驱动力，经由支撑板40和活络芯模块30的传递，可以达到花纹模50作用于环形胎面冠部胎面胶层表面硫化工艺所需的压力值，从而实现预硫化工艺标准的密度、弹性和耐磨性能。

应用上述硫化装置的结构改进，在硫化工序中，控制硫化装置中的芯模温度为152±2℃，活络模温度为152±2℃，硫化时间在25分钟。

基于上述硫化装置的使用，将花纹模50设置为环形的、相互之间对接安装的上半模51和下半模52，能够有利于装载环形胎面和脱模操作。

在将环形胎面放入硫化装置以后，上半模51通过环形凸台53卡扣定位于下半模52的上方，此时再按上述步骤启动油缸10进行硫化工序。

当硫化工序结束后，先卸除油缸10的内压，活塞11沿垂向向下移动复位，通过活塞11带动锥形块20沿导向轴21向下移动。

此时借由T型耐磨板41，锥形块20导向作用于支撑板40、同时向内拉动活络芯模块30回缩。

通过底部与活络芯模耐磨板33的滑动连接，10个活络芯模块30同步回缩中，相邻2个活络芯模块30之间的指形插片32交错插接能够防止活络芯模块30松脱或形成蹩劲。

当10个活络芯模块30完全地回缩到位后，环形胎面脱离芯模，此时先行拆卸上半模51，即可将形胎面脱模并取出。

基于上述硫化装置的改进，本实施例还可实现一种用于生产预硫化环形胎面的方法。

主要包括有以下步骤：

胶料混炼工序，将构成橡胶轮胎的原料进行混炼以形成混炼胶；

挤出工序，混炼胶通过冷喂料螺杆挤出装置，挤出符合指定轮胎规格的胶片；

压延工序，胶片经辊筒压延装置进行压延以形成胎面半成品；

裁切工序，根据指定轮胎尺寸的胶片进行定长裁断；

硫化工序，将裁断后的胶片首尾进行接头并压合，再装入硫化装置中进行硫化；

经硫化工艺制成一个无接头的、连续的、呈圆环状的环形胎面。

所述的环形胎面，包括由不同配方构成的冠部胎面胶层和基部胶层，冠部胎面胶层的外表面通过硫化工序而形成若干个交错排列的凸起部。

在挤出工序中，2种不同配方的混炼胶分别经冷喂料螺杆挤出装置挤出，并形成相互叠加的复层胶片；

在压延工序中，复层胶片经辊筒压延装置进行压延形成双复合胎面半成品。

双复合环形胎面的配方组份，按质量份数进行配比如下：

冠部胎面胶层，橡胶100份，高耐磨炭黑60份，白炭黑10份，活性剂6份，防老剂4份，芳烃油20份，硫黄1.5份，促进剂1.5份；

基部胶层，橡胶100份，炭黑30份，白炭黑10份，活性剂5份，防老剂3份，硫黄1.5份，促进剂1.5份。

在硫化工序中，控制硫化装置中的活络芯模温度为152±2℃，活络模温度为152±2℃，硫化时间在25分钟。

Claims (8)

1.一种用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：包括有，

用于提供驱动力、以实现硫化工序中作用于双复合环形胎面表面压力的油缸(10)，

由油缸(10)驱动实现垂向运动的锥形块(20)，锥形块(20)沿水平径向带动整体芯模向内回缩或向外扩张，

构成活络芯模的数个活络芯模块(30)，活络芯模块(30)的外表面是具有相同弧度的圆弧面，在完全扩张状态下数个活络芯模块(30)的外表面构成一个环形，

数个连接于锥形块(20)与活络芯模块(30)之间、沿径向带动活络芯模块(30)移动的支撑板(40)，

表面设置有用于硫化冠部胎面胶层的花纹沟槽的花纹模(50)，

承载连接活络芯模块(30)和花纹模(50)的底座(60)，

油缸(10)安装在底座(60)下方，油缸(10)的活塞(11)分别连接锥形块(20)和穿套在锥形块(20)中心的导向轴(21)，

数个活络芯模块(30)在完全扩张状态下，与花纹模(50)之间形成硫化双复合胎面的环形沟槽(70)。

2.根据权利要求1所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：在活络芯模块(30)的外表面，侧向安装一弧形的弹簧片(31)；

在活络芯模块(30)的两侧对称地设置有2组指形插片(32)，相邻2个活络芯模块(30)的指形插片(32)相互交错对接；

数个活络芯模块(30)在完全扩张状态下，位于指形插片(32)外侧的弹簧片(31)连接两侧相邻的活络芯模块(30)而构成一个连续的、完整的环形。

3.根据权利要求2所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：在活络芯模块(30)与底座(60)之间设置一活络芯模耐磨板(33)，活络芯模块(30)的底部滑动连接于活络芯模耐磨板(33)。

4.根据权利要求1所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：在锥形块(20)的外表面，对称地设置有与活络芯模块(30)相同数量的滑槽(23)；

支撑板(40)端部的T型耐磨板(41)嵌套在滑槽(23)中。

5.根据权利要求4所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：在锥形块(20)和导向轴(21)外部设置一用于密封连接的缸体(12)，

在支撑板(40)贯穿缸体(12)的部位设置有上、下耐磨板(43)，

在支撑板(40)与锥形块(20)之间设置有侧耐磨板(42)。

6.根据权利要求1所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：所述的花纹模(50)包括有环形的、相互之间对接安装的上半模(51)和下半模(52)，

上半模(51)与下半模(52)在合模后形成一个连续的、完整的环形。

7.根据权利要求6所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：下半模(52)紧固安装在底座(60)上，下半模(52)的顶部设置有沿圆周分布的一环形凸台(53)，

上半模(51)通过环形凸台(53)卡扣定位于下半模(52)的上方。

8.根据权利要求1所述的用于生产预硫化环形胎面的硫化装置，其特征在于：所述锥形块(20)呈小端向上、大端向下的垂向设置，锥形块(20)的大端通过中心块垫板(13)紧固安装于活塞(11)。

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