一種輪胎成型膠囊的囊體制備裝置和制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及輪胎成型領域，尤其涉及一種輪胎成型膠囊的囊體制備裝置和制備方法。一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，該裝置包括成型模具和硫化模具；所述的成型模具包括囊筒、壓環(huán)和后蓋；所述的硫化模具包括第一囊筒，第三囊筒、外置囊筒、底蓋和上蓋。本發(fā)明制備的囊體表面的平整度可以靠模具殼罩的光潔度控制保證。囊體的厚度均一度，在模具腔體大小和充氣內壓穩(wěn)定的情況下，主要受半制品膠片厚度波動影響。
【專利說明】
一種輪胎成型膠囊的囊體制備裝置和制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及輪胎成型領域，尤其涉及一種輪胎成型膠囊的囊體制備裝置和制備方 法。
【背景技術】
[0002] 中國實用新型專利（申請?zhí)枺篊N201420214567.4，申請日：2014.04.30)公開的輪胎 成型膠囊包括囊體和固定座，囊體設置在固定座上，囊體包括外囊體、第一反包囊體和第二 反包囊體，第一反包囊體和第二反包囊體分別連接外囊體的兩端并折返反包。這種輪胎成 型膠囊囊體采用直筒式結構，依次鋪上膠片和防粘布，使用水包布(也稱作鹽條)固定，硫化 后包布水分蒸發(fā)產生緊箍力，使防粘布和膠料結合在一起，這個工藝做法的穩(wěn)定性取決于 水包布的纏繞密度，角度，纏繞力以及纏繞間隔的均勻度。纏繞密度和角度的不同，會造成 膠囊膠料與防粘布結合力方向的差異;而纏繞的松緊，和均勻度會造成膠囊與防粘布結合 力大小的差異。在完全人工操作的情況下，以上四個要素都不能得到保證。人工量產的結果 是必然產生膠囊質量波動，而且由水包布硫化產生的緊箍力不足，導致膠料和防粘布的結 合強力不夠，就造成了容易破皮等早期破損。另外，囊體成品在安裝到工裝上，外囊體和第 一反包囊體需要進行一次翻折，橡膠制品的特性在折彎情況下會產生拱起，必然出現(xiàn)大屁 股問題。

【發(fā)明內容】

[0003] 為了解決上述的技術問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種輪胎成型膠囊囊體的制 備裝置，本發(fā)明的另外一個目的是提供上述的囊體的制備方法。本發(fā)明制備的囊體提高膠 料的致密度，大大提高了膠料和防粘布的結合強力。
[0004] 為了實現(xiàn)上述第一個的目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案： 一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，該裝置包括成型模具和硫化模具;所述的成型模 具包括囊筒、壓環(huán)和后蓋，囊筒的中間連接設置有旋轉軸，囊筒的左端設置有第一子口凸 環(huán)，囊筒的右端設置有第二子口凸環(huán)，所述的壓環(huán)固定設置有第二子口凸環(huán)形成的環(huán)形槽 內，壓環(huán)的外圈與第二子口凸環(huán)的內圈等徑，所述的后蓋與壓環(huán)固定連接，后蓋在朝向第二 子口凸環(huán)下端的一側設置有第二形成凹口；所述的第二子口凸環(huán)、壓環(huán)和后蓋之間形成第 二子口 口模;所述的硫化模具包括第一囊筒，第三囊筒、外置囊筒、底蓋和上蓋;第一囊筒的 外圈為第一表面，第一囊筒的中間連接設置有旋轉軸，第三囊筒的外圈為第二表面，所述的 底蓋與第三囊筒固定連接，底蓋的外圈設置有第三表面，外置囊筒設置在外圈，外置囊筒的 內圈為第四表面;所述的第一表面、第二表面、第三表面和第四表面構成囊體的模具空腔， 所述的外置囊筒與底蓋相配合封閉模具空腔的左側端，上蓋封閉模具空腔的右側端;所述 的第三囊筒的徑向設置有充氣通道，充氣通道連接至模具空腔。
[0005] 作為優(yōu)選，所述的囊筒由第一囊筒和第二囊筒構成，第一囊筒與硫化模具的第一 囊筒共用，第一子口凸環(huán)設置在第一囊筒的左端，第一囊筒的右端設置有連接凸環(huán)，第一囊 筒和第二囊筒之間通過連接凸環(huán)相互連接;第二子口凸環(huán)設置在第二囊筒的右端。
[0006] 作為優(yōu)選，所述的第一囊筒和第二囊筒中間連接設置有連接套，連接套用于連接 旋轉軸，在連接套上設置有緊固螺釘。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的第一囊筒左側設置第一子口凸環(huán)與第三囊筒的右側相連接，第 三囊筒的右側端設置有第一形成凹口，第三囊筒與第一子口凸環(huán)之間形成第一子口 口模。
[0008] 作為優(yōu)選，所述的第三囊筒的左側端設置有第三形成凹口，底蓋的右側端面與所 述的第三囊筒之間形成第二子口的硫化口模。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的第一囊筒的右側端設置有連接凸環(huán)，所述的上蓋設置有與第一 囊筒的連接凸環(huán)相配合的凸環(huán)。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的第一囊筒的中間連接設置有連接套，連接套用于連接旋轉軸，在 連接套上設置有緊固螺釘。
[0011] 為了實現(xiàn)上述第二個的目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案： 一種輪胎成型膠囊囊體的輪胎成型膠囊囊體的制備方法，該方法采用所述的裝置，該 方法包括以下的步驟： 1) 將成型模具進行拼裝； 2) 在第一囊筒、第二囊筒上依次鋪上骨架材料和雙層膠片，并預留出子口的寬度； 3) 在子口位置放上硬制膠芯，刷好膠衆(zhòng)，分別在第一子口 口模和第二子口口模壓出第 一子口和第二子口的形狀； 4) 撤后蓋，蓋上上蓋，將貼合好的材料進行翻折形成第一反包囊體和外囊體，第一反包 囊體貼在第一表面，外囊體在上蓋位置折返，外囊體左側搭在第二表面上，然后再次折返形 成第二反包囊體，第二反包囊體末端的第二子口扣在第三囊筒(的端部;最后在囊體表面貼 上防粘布； 5) 蓋上底蓋和外置囊筒固定，通過充氣通道往，往外囊體、第一反包囊體和第二反包囊 體的內表面充氣，氣壓為2~lObar; 6) 將硫化模具放入硫化罐進行硫化，硫化時間為30~120min，溫度為120~180°C ; 7) 將硫化過的模具進行拆卸，取出膠囊，在合理環(huán)境下放置一周時間進行生產使用。 [0012] 作為優(yōu)選，充氣氣壓為4~8bar，硫化時間為40~60min，溫度為140~160°C。
[0013]本發(fā)明的輪胎成型膠囊的囊體，該囊體包括一體硫化成型的外囊體、第一反包囊 體和第二反包囊體，第一反包囊體和第二反包囊體分別連接外囊體的兩端并折返反包，該 囊體硫化成型時，外囊體、第一反包囊體和第二反包囊體的外表面貼合模具，外囊體、第一 反包囊體和第二反包囊體的內表面充氣2~lObar，硫化時間為30~120min，溫度為120~180 r。
[0014]作為優(yōu)選，所述的外囊體、第一反包囊體和第二反包囊體的內表面充氣4~8bar，硫 化時間為40~60min，溫度為140~160°C。
[0015] 作為優(yōu)選，所述的第一反包囊體的末端設置有第一子口，第一子口與第一反包囊 體呈垂直設置，第二反包囊體的末端設置有第二子口，第二子口也與第一反包囊體呈垂直 設置。
[0016] 作為優(yōu)選，所述的第一子口的端部內側凸出設置有第一硬膠條，第二子口的端部 內側凸出設置有第二硬膠條。
[0017] 作為優(yōu)選，所述的第二反包囊體的外環(huán)形面為斜環(huán)形面。作為再優(yōu)選，所述的外囊 體與第二反包囊體相接的端部設置為斜環(huán)狀。
[0018] 作為優(yōu)選，所述的囊體由外膠層、加強骨架層和內膠層構成，在外囊體的外表面設 置有防粘布，防粘布兩端反包至第一反包囊體和第二反包囊體。作為再優(yōu)選，所述的外囊體 與第一反包囊體的折返區(qū)內表面設置有加強膠層。
[0019] 本發(fā)明由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明制備的囊體表面的平整度可以靠模具 殼罩的光潔度控制保證。囊體的厚度均一度，在模具腔體大小和充氣內壓穩(wěn)定的情況下，主 要受半制品膠片厚度波動影響。另外，膠料和防粘布在內外壓的作用下緊密結合，不會產生 起皮等早期破損。同時。尾部形狀和設計的工作狀態(tài)一致，不會出現(xiàn)大屁股的問題。進一步， 由于內外壓的存在，表面防粘布的接頭可以不用縫制而采用簡單的搭接方式，非常平整。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明輪胎成型膠囊的囊體的結構示意圖。
[0021 ]圖2為本發(fā)明輪胎成型膠囊裝置的結構示意圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明成型模具的結構示意圖。
[0023] 圖4為本發(fā)明硫化模具的結構示意圖。
[0024] 圖5為K2S試驗膠囊囊體和正常使用的膠囊的均厚段波動圖。
[0025]圖6為正常膠囊使用壽命追蹤試驗圖。
[0026]圖7為K2S系列膠囊使用壽命追蹤試驗圖。
[0027]圖8為正常膠囊使用壽命追蹤試驗圖。
[0028] 圖9為K2S系列膠囊使用壽命追蹤試驗圖。
【具體實施方式】
[0029] 實施例1囊體 如圖1所示的一種輪胎成型膠囊的囊體，該囊體包括一體硫化成型的外囊體1、第一反 包囊體2和第二反包囊體3,第一反包囊體2和第二反包囊體3分別連接外囊體1的兩端并折 返反包。所述的囊體由外膠層11、加強骨架層12和內膠層13構成，在外囊體1的外表面設置 有防粘布14,防粘布14兩端反包至第一反包囊體2和第二反包囊體3,外囊體1與第一反包囊 體2的折返區(qū)內表面設置有加強膠層15。第二反包囊體3的外環(huán)形面為斜環(huán)形面，外囊體1與 第二反包囊體3相接的端部設置為斜環(huán)狀。所述的第一反包囊體2的末端設置有第一子口 4， 第一子口 4與第一反包囊體2呈垂直設置，第二反包囊體3的末端設置有第二子口 5，第二子 口 5也與第一反包囊體2呈垂直設置。第一子口4的端部內側凸出設置有第一硬膠條6,第二 子口 5的端部內側凸出設置有第二硬膠條7。
[0030] 實施例2成型模具 如圖3所示的成型模具包括第一囊筒31、第二囊筒32、壓環(huán)33和后蓋34。第一囊筒31和 第二囊筒32中間連接設置有連接套35，連接套35用于連接旋轉軸，在連接套35上設置有緊 固螺釘36。第一囊筒31的左端設置有第一子口凸環(huán)37,右端設置有連接凸環(huán)38,第一囊筒31 和第二囊筒32之間通過連接凸環(huán)38相互連接，第二囊筒32右端設置有第二子口凸環(huán)39,所 述的壓環(huán)33固定設置有第二子口凸環(huán)39形成的環(huán)形槽內，壓環(huán)33的外圈與第二子口凸環(huán)39 的內圈等徑，所述的后蓋34與壓環(huán)33固定連接，后蓋34在朝向第二子口凸環(huán)39下端的一側 設置有第二形成凹口 40。所述的第二子口凸環(huán)39、壓環(huán)33和后蓋34之間形成第二子口口模 41〇
[0031]實施例3硫化模具 如圖4所示的硫化模具包括第一囊筒31，第三囊筒42、外置囊筒43、底蓋44和上蓋45。所 述的第一囊筒31與實施例1的第一囊筒31相同，第一囊筒31的外圈為第一表面46,第一囊筒 31的中間連接設置有連接套35，連接套35用于連接旋轉軸，在連接套35上設置有緊固螺釘 36。第一囊筒31左側的第一子口凸環(huán)37與第三囊筒42的右側相連接，第三囊筒42的外圈為 第二表面47,第三囊筒42的右側端設置有第一形成凹口 48,第三囊筒42與第一子口凸環(huán)37 之間形成第一子口口模49。第三囊筒42的左側端設置有第三形成凹口 54,所述的底蓋44與 第三囊筒42固定連接，底蓋44的外圈設置有第三表面50，底蓋44的右側端面與所述的第三 囊筒42之間形成第二子口5的硫化口模51。外置囊筒43設置在外圈，外置囊筒43的內圈為第 四表面52。所述的第一表面46、第二表面47、第三表面50和第四表面52構成囊體的模具空 腔，所述的外置囊筒43與底蓋44相配合封閉模具空腔的左側端，所述的上蓋45設置有與第 一囊筒31的連接凸環(huán)38相配合的凸環(huán)，上蓋45封閉模具空腔的右側端。所述的第三囊筒42 的徑向設置有充氣通道53,充氣通道53連接至模具空腔。
[0032]實施例4囊體成型硫化工藝 1. 將成型模具進行拼裝； 2. 在第一囊筒31、第二囊筒32上依次鋪上骨架材料和雙層膠片，并預留出子口的寬度； 3. 在子口位置放上硬制膠芯，刷好膠衆(zhòng)，分別在第一子口口模49和第二子口口模41壓 出第一子口 4和第二子口 5的形狀； 4. 撤后蓋34，蓋上上蓋45，將貼合好的材料進行翻折形成第一反包囊體2和外囊體1，第 一反包囊體2貼在第一表面46，外囊體1在上蓋45位置折返，外囊體1左側搭在第二表面上， 然后再次折返形成第二反包囊體3,第二反包囊體3末端的第二子口 5扣在第三囊筒42的端 部;最后在囊體表面貼上防粘布14; 5. 蓋上底蓋44和外置囊筒43固定，通過充氣通道往，往外囊體1、第一反包囊體2和第二 反包囊體3的內表面充氣，氣壓為6bar; 6. 將硫化模具放入硫化罐進行硫化，硫化時間為50min，溫度為150 °C 7. 將硫化過的模具進行拆卸，取出膠囊，在合理環(huán)境下放置一周時間進行生產使用。 [0033]實施例5膠囊裝置 如圖2所示的一種輪胎成型膠囊裝置，該裝置包括囊體和固定座，固定座包括筒體21、 撐盤22和外壓盤23，筒體21和外壓盤23分別固定設置在撐盤22的兩側，第一子口 4固定設 置在筒體21與撐盤22之間，第二子口 5固定設置在撐盤22和外壓盤23之間，撐盤22上設置有 徑向的氣孔24,氣孔24連接至囊體內腔。撐盤22的兩個端面設置有第一固定口 27和第二固 定口 28,筒體21端面與撐盤22端面之間設置有第一固定槽25,第一子口 4固定設置在第一固 定槽25內，第一硬膠條6嵌設在第一固定口 27內，撐盤22和端面外壓盤23端面之間有第二固 定槽26，第二子口 5固定設置在第二固定槽26內，第二硬膠條7嵌設在第二固定口 28內。 [0034] 試驗例 取14寸本發(fā)明實施例4制備的試驗膠囊K2S和正常生產使用的14寸膠囊各1個，沿膠囊 圓周方向均勻切取3段樣品，標記為1#，2#，3#。樣品從膠囊頭端開始，每隔20_，依次取十個 測量點，標記為1-10,使用游標卡尺測量每個標記點的厚度。
[0035] 下表為樣片的記錄照片和測量數(shù)據(jù)：
試驗膠囊K2S的膠囊設計均厚段厚度為3.8-4.0mm，尾部有一塊加強膠片，厚度為 0.7-0.8mm。因為膠囊熱脫模后會有收縮，實際樣片的均厚段厚度在3.0mm，尾部相應厚一 點。
[0036] 正常生產膠囊的設計均厚段厚度為5.5mm，頭部和尾部因為囊桶設計有臺階，膠片 延展會有氣泡存在，并造成局部厚度變大或變小。實際均厚段厚度應該為4.5mm，頭部或者 尾部局部位置會厚度超標或不足。
[0037] 對于以上數(shù)據(jù)進行坐標圖分析如圖5:K2S試驗膠囊在均厚段波動很小（最大波動 值0.16mm，5.0%);正常使用的膠囊在均厚段波動較大(最大波動值0.75mm，16.7%)。
[0038] 原膠囊的厚度波動大，在同等氣壓的充氣狀態(tài)時，不同厚度的位置會出現(xiàn)高低。反 包時因為膠囊表面不平整，使反包的力不均勻，影響均勻性等問題。而K2S膠囊是一個較均 一的產品，尤其在反包過程中的工作段，這段厚度波動越小，反包時力的差值就越小，胎胚 質量就越高。
[0039] 如圖6~9所示由以上試驗結果可以看出，K2S系列膠囊不會出現(xiàn)早期破壞問題，不 會有起皮、掉渣、縫合線破壞等可能影響成型質量的情況出現(xiàn)。并且K2S系列膠囊在使用壽 命方便表現(xiàn)十分有益，在中等強度的成型作業(yè)情況來看，使用壽命提高550%~650%，即使在 一個滿產負荷高強度的成型作業(yè)條件下，依然能保證成型20000次以上。
[0040] 以實際的實驗效果估算，試驗使用壽命達到原水平的350%~600%。節(jié)約下來的因膠 囊更換原因造成的停臺時間，可折算為提升生產效率，使原每70組成型機計劃減少1組。如 能推廣到全廠成型機，按總量130臺估算，每年可節(jié)省設備成本530萬，人工工時、膠囊成本 約180余萬，合計共可節(jié)省成本700萬/年。
【主權項】
1. 一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，其特征在于:該裝置包括成型模具和硫化模具； 所述的成型模具包括囊筒、壓環(huán)(33)和后蓋(34)，囊筒的中間連接設置有旋轉軸，囊筒的左 端設置有第一子口凸環(huán)(37)，囊筒的右端設置有第二子口凸環(huán)(39)，所述的壓環(huán)(33)固定 設置有第二子口凸環(huán)(39)形成的環(huán)形槽內，壓環(huán)(33)的外圈與第二子口凸環(huán)(39)的內圈等 徑，所述的后蓋(34)與壓環(huán)（33)固定連接，后蓋(34)在朝向第二子口凸環(huán)(39)下端的一側 設置有第二形成凹口（40);所述的第二子口凸環(huán)(39)、壓環(huán)（33)和后蓋(34)之間形成第二 子口口模(41);所述的硫化模具包括第一囊筒（31)，第三囊筒(42)、外置囊筒(43)、底蓋 (44)和上蓋(45);第一囊筒(31)的外圈為第一表面(46)，第一囊筒(31)的中間連接設置有 旋轉軸，第三囊筒(42)的外圈為第二表面(47)，所述的底蓋(44)與第三囊筒(42)固定連接， 底蓋(44)的外圈設置有第三表面(50)，外置囊筒(43)設置在外圈，外置囊筒(43)的內圈為 第四表面(52);所述的第一表面(46)、第二表面(47)、第三表面(50)和第四表面(52)構成囊 體的模具空腔，所述的外置囊筒(43)與底蓋(44)相配合封閉模具空腔的左側端，上蓋(45) 封閉模具空腔的右側端;所述的第三囊筒(42)的徑向設置有充氣通道(53)，充氣通道(53) 連接至模具空腔。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，其特征在于:囊筒由第一 囊筒(31)和第二囊筒(32)構成，第一囊筒(31)與硫化模具的第一囊筒(31)共用，第一子口 凸環(huán)(37)設置在第一囊筒(31)的左端，第一囊筒(31)的右端設置有連接凸環(huán)(38)，第一囊 筒(31)和第二囊筒(32)之間通過連接凸環(huán)(38)相互連接;第二子口凸環(huán)(39)設置在第二囊 筒(32)的右端。3. 根據(jù)權利要求2所述的一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，其特征在于：第一囊筒 (31)和第二囊筒(32)中間連接設置有連接套(35)，連接套(35)用于連接旋轉軸，在連接套 (35 )上設置有緊固螺釘(36 )。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，其特征在于：第一囊筒 (31)左側設置第一子口凸環(huán)(37)與第三囊筒(42)的右側相連接，第三囊筒(42)的右側端設 置有第一形成凹口（48)，第三囊筒(42)與第一子口凸環(huán)(37)之間形成第一子口口模(49)。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，其特征在于：第三囊筒 (42)的左側端設置有第三形成凹口（54)，底蓋(44)的右側端面與所述的第三囊筒(42)之間 形成第二子口的硫化口模(51)。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種輪胎成型膠囊囊體的制備裝置，其特征在于：第一囊筒 (31)的右側端設置有連接凸環(huán)（38)，所述的上蓋(45)設置有與第一囊筒（31)的連接凸環(huán) (38)相配合的凸環(huán)。7. -種輪胎成型膠囊囊體的制備方法，該方法采用權利要求1~5任意一項權利要求所 述的裝置，該方法包括以下的步驟： 1) 將成型模具進行拼裝； 2) 在第一囊筒(31)、第二囊筒（32)上依次鋪上骨架材料和雙層膠片，并預留出子口的 寬度； 3) 在子口位置放上硬制膠芯，刷好膠衆(zhòng)，分別在第一子口口模（49)和第二子口口模 (41)壓出第一子口（4)和第二子口（5)的形狀； 4) 撤后蓋(34)，蓋上上蓋(45)，將貼合好的材料進行翻折形成第一反包囊體(2)和外囊 體（1)，第一反包囊體(2)貼在第一表面(46)，外囊體（1)在上蓋(45)位置折返，外囊體（1)左 側搭在第二表面上，然后再次折返形成第二反包囊體(3)，第二反包囊體(3)末端的第二子 口（5)扣在第三囊筒(42)的端部;最后在囊體表面貼上防粘布(14); 5) 蓋上底蓋(44)和外置囊筒(43)固定，通過充氣通道往，往外囊體（1)、第一反包囊體 (2)和第二反包囊體(3)的內表面充氣，氣壓為2~lObar; 6) 將硫化模具放入硫化罐進行硫化，硫化時間為30~120min，溫度為120~180°C ; 7) 將硫化過的模具進行拆卸，取出膠囊，在合理環(huán)境下放置一周時間進行生產使用。8.根據(jù)權利要求要求6所述的制備方法，其特征在于：充氣氣壓為4~8bar，硫化時間為 40~60min，溫度為 140~160°C。
【文檔編號】B29D30/06GK106003778SQ201610317678
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】何毅超, 周海濱, 張敏
【申請人】中策橡膠集團有限公司