CN216466331U - 一种轮胎硫化胶囊及轮胎硫化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轮胎硫化胶囊，包括：中间本体，中间本体与轮胎胎冠中心位置对应，且中间本体两侧依次对称设置有与轮胎胎肩位置对应的胎肩区域、与轮胎胎侧位置对应的胎侧区域、设置在中间本体与胎肩区域之间的过渡区域以及夹缘部；其中，轮胎硫化胶囊膨胀时，中间本体先与轮胎胎冠位置处的内衬层接触。本实用新型还提供了一种轮胎硫化装置，包括上述的轮胎硫化胶囊。本实用新型通过从硫化胶囊的径向膨胀率和周向膨胀率的数值大小以及两者之间的比例关系考虑，对硫化胶囊进行设计，以使得在硫化过程中，胶囊的径向先于轮胎内衬接触，周向后与轮胎内衬接触，从而将轮胎胎里气体完全排出，以降低胎里裂口、窝气、胎里印痕等缺陷的产生。

Description

一种轮胎硫化胶囊及轮胎硫化装置

技术领域

本实用新型涉及轮胎生产技术领域，具体涉及一种轮胎硫化胶囊及轮胎硫化装置。

背景技术

缺气保用轮胎指设计用于正常充气状态下行驶，且在缺气状态下不需任何其他附属配件，仍能以一定速度行驶一定距离的轮胎，缺气保用胎由于在胎里贴合了一层支撑胶，导致其内轮廓相对于普通轮胎变小，更加偏向胎里。而现有技术中缺乏考虑缺气保用胎内轮廓与非缺气保用胎内轮廓的不同，而设计专门的缺气保用胎硫化胶囊，这导致了缺气保用胎在硫化过程中容易出现胎里裂口、胎里窝气等各种不良。考虑到缺气保用胎在成型过程中的特殊性，在成型过程中极易在支撑胶与内衬之间形成窝气，而现有的硫化胶囊不能很好的解决这些问题。目前现有技术解决缺气保用胎成型、硫化过程中胎里窝气等的方案，主要仍集中在对成型工艺的改善、对半成品的改善等方面，尚未考虑到对硫化胶囊的改进。

目前缺气保用胎胎里不良主要有三种情况，分别为裂口、窝气、胎里印痕。这三种缺陷出现的原因都是因为胶囊与胎里之间气体无法排出导致，印痕是比较轻微的，裂口比较严重，窝气视具体情况而定。裂口产生的原因在于，由于缺气保用胎的内衬较普通胎加厚，内衬接头处的厚度更大，当内衬台阶处存在气体时，易导致内衬接头台阶在硫化过程中无法完全压平，导致裂口；窝气主要集中在上模肩部，窝气形式一般为周向，窝气、胎里印痕这两种缺陷，轮胎内衬上都是没有胶囊的纹路，或是只有不很清晰的胶囊纹路，这说明，在硫化过程中，胶囊没有与内衬紧密贴合。

胎里窝气、胎里裂口、胎里印痕这三种形式皆是由于轮胎胶囊与内衬未紧密贴合，轮胎胎坯和胶囊间气体排气不充分所致，而现有的胶囊设计，硫化胶囊的膨胀系数为105％～150％之间，即硫化胶囊需要膨胀很大才能接触到内衬，硫化胶囊与轮胎内表面接触的压力较小，不利于硫化过程中排出硫化胶囊与轮胎之间的气体。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种轮胎硫化胶囊，考虑缺气保用胎与非缺气保用胎在胎里内周长上的差异，对胶囊进行重新设计以降低轮胎胎里缺陷，从根本上解决缺气保用轮胎的大规模工业化生产的难题，具体技术方案如下：

一种轮胎硫化胶囊，包括：

中间本体，所述中间本体与轮胎胎冠中心位置对应，且中间本体两侧依次对称设置有与轮胎胎肩位置对应的胎肩区域、与轮胎胎侧位置对应的胎侧区域、设置在中间本体与胎肩区域之间的过渡区域以及夹缘部；

其中，所述轮胎硫化胶囊膨胀时，中间本体先与轮胎胎冠位置处的内衬层接触，继而该中间本体两侧的过渡区域、胎肩区域以及胎侧区域顺次与轮胎内衬层接触。

优选的，所述硫化胶囊的周向膨胀率CS和径向膨胀率LS均处于105％～135％之间，其中，周向膨胀率CS大于径向膨胀率LS，且CS/LS＝1.05～1.15。

优选的，所述周向膨胀率CS为轮胎断面内轮廓周长/胶囊断面周长，所述径向膨胀率为轮胎胎里直径/胶囊原始状态直径。

一种轮胎硫化装置，包括上述的轮胎硫化胶囊，还包括：

固定件一，所述固定件一设置在硫化胶囊夹缘部的外壁；以及

固定件二，所述固定件二设置在轮胎趾口、硫化胶囊胎侧区域以及固定件一外壁之间。

优选的，所述固定件一包括用于与夹缘部顶面贴合的基部一以及用于与夹缘部侧面和硫化胶囊胎侧区域贴合的侧缘部一。

优选的，所述固定件二包括用于与基部一顶面贴合的基部二、搭接在轮胎趾口侧壁的搭接部以及用于连接轮胎趾口、硫化胶囊胎侧区域和侧缘部一的侧缘部二。

优选的，所述侧缘部二包括与硫化胶囊胎侧区域贴合的底面、与轮胎趾口端部贴合的斜面一以及与侧缘部一侧壁贴合的斜面二。

由以上技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过从硫化胶囊的径向膨胀率和周向膨胀率的数值大小以及两者之间的比例关系考虑，对硫化胶囊进行设计，以使得在硫化过程中，胶囊的径向先与轮胎内衬接触，周向后与轮胎内衬接触，从而将轮胎胎里气体完全排出，以降低胎里裂口、窝气、胎里印痕等缺陷的产生。

附图说明

图1为本实用新型的硫化胶囊与轮胎连接的结构示意图；

图2为硫化时硫化胶囊与轮胎内衬贴合的结构示意图之一；

图3为硫化时硫化胶囊与轮胎内衬贴合的结构示意图之二；

图4为硫化时硫化胶囊与轮胎内衬贴合的结构示意图之三。

图中：10、中间本体；20、胎肩区域；30、胎侧区域；40、过渡区域；50、夹缘部；60、轮胎；70、固定件一；71、基部一；72、侧缘部一；80、固定件二；81、基部二；82、搭接部；83、侧缘部二。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在详细说明本实用新型各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

实施例：

参照图1，一种轮胎硫化胶囊，包括：

中间本体10，中间本体与轮胎胎冠中心位置对应，且中间本体两侧依次对称设置有与轮胎胎肩位置对应的胎肩区域20、与轮胎胎侧位置对应的胎侧区域30、设置在中间本体与胎肩区域之间的过渡区域40以及夹缘部50；

其中，轮胎硫化胶囊膨胀时，中间本体先与轮胎胎冠位置处的内衬层接触，继而该中间本体两侧的过渡区域40、胎肩区域20以及胎侧区域30顺次与轮胎内衬层接触，因此在硫化过程中，该硫化胶囊在定型压力的作用下，其中间本体部分先与轮胎内衬接触，而后中间本体两侧的过渡区域40、胎肩区域20以及胎侧区域30依次与轮胎内衬的胎面部分、胎肩部分以及胎侧部分接触，从而将轮胎胎里部分的气体完全排出，以防止胎里缺陷的产生。

作为本实用新型优选的技术方案，硫化胶囊的周向膨胀率CS和径向膨胀率LS均处于105％～135％之间，其中，周向膨胀率CS大于径向膨胀率LS，且CS/LS处于1.05～1.15之间，具体的，LS是指硫化胶囊径向膨胀率，CS为硫化胶囊周向膨胀率，由此在硫化过程中可实现硫化胶囊的径向先与轮胎内衬接触，而周向后与内衬接触，以完全排出轮胎胎里气体。

本实用新型还公开了轮胎硫化装置，包括轮胎60以及上述的轮胎硫化胶囊，还包括：

固定件一70，固定件一设置在硫化胶囊夹缘部50的外壁；以及

固定件二80，固定件二设置在轮胎趾口、硫化胶囊胎侧区域30以及固定件一外壁之间，通过上述的固定件一和固定件二对硫化胶囊和轮胎进行固定，以使得在硫化过程中硫化胶囊稳定地膨胀至与轮胎内衬接触。

作为本实用新型优选的技术方案，固定件一70包括用于与夹缘部顶面贴合的基部一71以及用于与夹缘部侧面和硫化胶囊胎侧区域贴合的侧缘部一72，由此实现对夹缘部的固定。

进一步的，固定件二80包括用于与基部一71顶面贴合的基部二81、搭接在轮胎趾口侧壁的搭接部82以及侧缘部二83，侧缘部设置在轮胎趾口、硫化胶囊胎侧区域30和侧缘部一72三者之间，以实现轮胎、硫化胶囊以及固定件一之间的连接。

进一步的，为了实现对轮胎、硫化胶囊以及固定件一的固连，侧缘部二83包括与硫化胶囊胎侧区域贴合的底面、与轮胎趾口端部贴合的斜面一以及与侧缘部一侧壁贴合的斜面二。

若想让轮胎排气充分，则应考虑减小轮胎的LS和CS，其中，显然，LS和CS值越小，其与轮胎接触时所需膨胀的幅度越小。同时，硫化胶囊在定型时会被施加固定的定型压力，由于硫化胶囊的膨胀幅度变小，此时硫化胶囊能快速的接触到轮胎的内表面，更快的排气；同时，由于硫化胶囊膨胀幅度较小，被硫化胶囊吸收的定型压力值较小，硫化时输入的定型压力可以更好的通过硫化胶囊传递给轮胎，更利于轮胎的排气。

目前行业内部的共识是硫化胶囊的LS和CS应该维持在某一个系数范围内可保证较佳的排气效果，但还没有任何已知文献考虑到应该建立LS和CS的比值关系。硫化胶囊与轮胎如果是周向先接触，径向后接触(CS大，LS小),则轮胎与胶囊间的气体不容易排出；反之，如果硫化胶囊与轮胎径向先接触，周向后接触，在定型压力等的作用下，轮胎与硫化胶囊间的气体会更容易的排出。因此，选择了不同CS/LS比值的硫化胶囊进行试验并找到最优解。

现有的硫化胶囊的选型原则中，硫化胶囊CS和LS的范围一般为105％～150％之间。

方案一：本实用新型的方案考虑到缺气保用胎相对于普通轮胎的胎里周长的不同，适当的减小CS和LS的取值范围，并维持CS和LS现有的比值关系；

方案二-五：在方案一的基础上，考虑CS和LS的比值关系，优选不同的CS和LS的比值关系的胶囊进行对比验证。

某规格1缺气保用胎对比验证：

CS膨胀率	LS膨胀率	窝气等缺陷率
			119.2％	115.5％	93.3％
108.8％	105.2％	6.7％

减小CS和LS直接将缺陷率由93.3％降至6.7％，其机理是目前的CS和LS的膨胀率设计是以非缺气保用胎为基准进行的，没有深入考虑缺气保用胎的轮胎内周长与非缺气保用胎的轮胎内周长的差异。缺气保用胎相对于非缺气保用胎有约10～15％的内周长减少，因此，延续以往的设计方法显然不可行。

同理，我们将此设计理念在另一个缺气保用胎上进行尝试。

验证方案	CS膨胀率	LS膨胀率	CS/LS	窝气等缺陷率
					基准方案	123.8％	120.4％	1.028	53.3％
验证方案1	114.9％	109.7％	1.047	40％
					验证方案2	114.9％	107.5％	1.068	26％
验证方案3	114.9％	105.8％	1.086	6.7％
					验证方案4	114.8％	113.8％	1.008	42％
验证方案5	109.7％	113.8％	0.964	46％
					验证方案6	105.8％	113.8％	0.930	49％

基准方案为参考方案，验证方案1-5为对比方案。其中验证方案1，仅考虑了将CS和LS的膨胀率降低，并没有考虑胶囊膨胀率CS和LS的比例关系；验证方案2-3是在验证方案1的基础上，考虑了CS和LS的比例关系；验证方案1-方案3，保持硫化胶囊的CS膨胀率不变，在原方案的LS的膨胀率基础上，逐步减小LS膨胀率；验证方案4-6，保持硫化胶囊的LS膨胀率不变，在原方案的CS膨胀率基础上，逐步减小CS膨胀率。

通过验证方案1-3，可以看出，保持CS不变，减小LS的膨胀率，有利于减少轮胎胎里窝气等缺陷，其机理为CS指的是轮胎的周向膨胀，LS指轮胎的径向膨胀，径向膨胀小而周向膨胀大，则径向区域的硫化胶囊会更快的接触到轮胎内表面，胎里的气体会更容易的排出；见附图2。

通过验证方案4-6可以看出，保持LS不变，减小CS的膨胀率反而会不利于轮胎的排气。由于胎侧区域或子口区域的胶囊先与胎里接触，导致轮胎里面的气体无法排出。见附图3、图4。

以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种轮胎硫化胶囊，其特征在于，包括：

中间本体(10)，所述中间本体与轮胎胎冠中心位置对应，且中间本体两侧依次对称设置有与轮胎胎肩位置对应的胎肩区域(20)、与轮胎胎侧位置对应的胎侧区域(30)、设置在中间本体与胎肩区域之间的过渡区域(40)以及夹缘部(50)；

其中，所述轮胎硫化胶囊膨胀时，中间本体先与轮胎胎冠位置处的内衬层接触，继而该中间本体两侧的过渡区域(40)、胎肩区域(20)以及胎侧区域(30)顺次与轮胎内衬层接触。

2.根据权利要求1所述的轮胎硫化胶囊，其特征在于，所述硫化胶囊的周向膨胀率CS和径向膨胀率LS均处于105％～135％之间，其中，周向膨胀率CS大于径向膨胀率LS，且CS/LS＝1.05～1.15。

3.根据权利要求2所述的轮胎硫化胶囊，其特征在于，所述周向膨胀率CS为轮胎断面内轮廓周长/胶囊断面周长，所述径向膨胀率为轮胎胎里直径/胶囊原始状态直径。

4.一种轮胎硫化装置，包括轮胎(60)以及权利要求1-3任一项所述的轮胎硫化胶囊，其特征在于，还包括：

固定件一(70)，所述固定件一设置在硫化胶囊夹缘部(50)的外壁；以及

固定件二(80)，所述固定件二设置在轮胎趾口、硫化胶囊胎侧区域(30)以及固定件一外壁之间。

5.根据权利要求4所述的轮胎硫化装置，其特征在于，所述固定件一(70)包括用于与夹缘部顶面贴合的基部一(71)以及用于与夹缘部侧面和硫化胶囊胎侧区域贴合的侧缘部一(72)。

6.根据权利要求5所述的轮胎硫化装置，其特征在于，所述固定件二(80)包括用于与基部一(71)顶面贴合的基部二(81)、搭接在轮胎趾口侧壁的搭接部(82)以及用于连接轮胎趾口、硫化胶囊胎侧区域(30)和侧缘部一(72)的侧缘部二(83)。

7.根据权利要求6所述的轮胎硫化装置，其特征在于，所述侧缘部二(83)包括与硫化胶囊胎侧区域贴合的底面、与轮胎趾口端部贴合的斜面一以及与侧缘部一侧壁贴合的斜面二。

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