消除胎面下气泡的设备的制作方法

本实用新型属于轮胎生产制造技术领域，具体涉及消除胎面下气泡的设备。

背景技术：

在轮胎成型过程中，各种半成品是通过贴合形式来实现的，由于层与层之间并不能完全紧密地接触，同时由于带束层端点位置存在差级、接头搭接以及不规范的操作(如贴合胎面时两边胎肩位置先接触带束层)等原因，造成胎面与带束层之间存有空气(如图1、图2和图3所示)。这些空气在轮胎硫化时将不能完全排出或将渗透到钢丝与胶料之间，造成成品轮胎的气泡缺陷及使用时的早期损坏和较大的安全隐患。

为了解决胎面与带束层之间气泡的技术问题，现有技术中采用的方案主要有以下三种：(1)在胎面胶料出口型后但未进入冷却水槽之前在胎面上部施加一定压力，使胎面从表面呈条状的滚轴上通过，在胎面下表面留下一定深度的沟槽，以便在成型及硫化时将空气从沟槽处排出。(2)在成型机胎面供料装置上安装胎面穿刺装置，在胎面贴合过程中对胎面进行穿刺。(3)调整成型机胎面动态压辊各阶段的位置和压力，优化压合轨迹。

现有技术虽然在一定程度上可减少轮胎气泡的发生，但同时带来其他的质量问题和安全隐患及生产效率的降低。具体情况如下：

(1)胎面挤出时增加沟槽：如图4所示，对胎面施加的压力不宜控制，压力太高时造成胎面拉伸而影响尺寸变化，太小则沟槽深度较浅而达不到排气效果；增加沟槽后的胎面下部贴上塑料保鲜膜后在经过冷却水时，冷却水会顺着沟槽进入胎面与塑料纸之间而不宜挥发出去，形成新的气泡。

(2)在胎面供料装置上增加穿刺装置：穿刺装置压力不宜控制，压力太大造成胎面拉伸而影响尺寸变化，太小胎面穿不透而达不到效果；穿刺后的胎面在经过后续动态压辊的压合时，原来的刺孔会再次被密封和堵塞而失去排气作用；转动的胎面穿刺装置处在工人活动频率较高的范围之内，存在一定的安全隐患。

(3)调整成型机动态压辊：动态压辊压力越大，越利于胎面下气泡的排出，但较高的压力对成型机造成一定的损害；压合时各阶段的开始及结束位置难于精确地确定；同时部分成型机动态压辊动作单调，不能同时进行转动和横向及径向移动，压合效果不佳。

针对以上技术存在问题，如何研发一种消除胎面下气泡的设备，既有效解决了胎面与带束层之间存在的气泡问题，又避免了原来技术带来的不利影响，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的胎面与带束层之间存在的气泡问题，本实用新型的目的在于提供消除胎面下气泡的设备。本技术将有效地消除胎面与带束层之间的气泡，大大提高轮胎的产品质量。本技术对胎面穿刺装置及安装位置进行了改进和调整，主要的不同是通过在成型鼓胎面静态压辊上安装一定密度和长度的穿刺钉来实现的。既有效解决了胎面与带束层之间存在的气泡问题，又避免了原来技术带来的不利影响。该技术投入使用后，成品轮胎气泡缺陷得到了很好的解决。

本实用新型采取的技术方案为：

消除胎面下气泡的设备，在成型机静态压辊处设置有穿刺钉装置，所述穿刺钉装置包括转轴、静态压辊、穿刺钉辊和穿刺钉，静态压辊的中心轴位置设置有转轴，静态压辊的中部外侧壁设置有穿刺钉辊，穿刺钉辊的外侧壁等间距沿穿刺钉辊的周线方向排布设置有数排穿刺钉。

进一步的，所述穿刺钉根据胎面宽度不同沿穿刺钉辊安装3排以上，每排穿刺钉沿穿刺钉辊的圆周方向均匀安装6个。

进一步的，所述每排穿刺钉设置在一条直线上，或适当错位一定距离不在一条直线上，相邻两排穿刺钉之间的水平间距为10mm。

进一步的，所述穿刺钉尖端直径不大于0.8mm；穿刺钉有效长度根据胎面厚度设定，以穿透胎面而不能穿透内衬层为原则。

进一步的，所述穿刺钉从上到下依次为穿刺部、穿刺杆和支撑部连接而成的一体式结构，穿刺钉通过支撑部安装在穿刺钉辊上。

进一步的，所述穿刺部设置为锥体结构，穿刺部的外侧壁上沿着顶尖呈射线状呈环形等间距排布设置有弧形凹槽；穿刺杆前端靠近穿刺部设置有沿穿刺杆圆周方向均匀排列的L形限位倒钩。

进一步的，所述支撑部设置为由上、下橡胶防磨垫和中部的螺纹钢连接而成的土字型结构。

进一步的，所述静态压辊采用硬质塑料材质制备而成。

进一步的，所述静态压辊压合胎面时，静态压辊压力设置值为3.0-3.5bar。

本实用新型的有益效果为：

(1)因为本申请对胎面的穿刺是在对胎面贴合完之后进行的，故不存在对胎面的拉伸而造成尺寸的变化影响，保证了轮胎内在产品质量。

(2)在对胎面压合过程中始终保持穿刺动作，避免了在贴合胎面过程进行穿刺然后进行压合时对穿刺孔的密封和堵塞影响，有利于气体的排出。

(3)针对胎面穿刺效果不理想时，只需通过对压合参数(静压辊压力和旋转角度)轻松进行调整，实用性简便。

(4)本申请对胎面进行穿刺装置的安装位置进行大胆性调整，由传统的在胎面供料架位置进行穿刺调整到成型鼓压辊位置进行，即该穿刺装置安装在成型鼓后面位置，是生产过程中人员接触不到的地方，故安全性较高，并取得理想效果。

(5)使用本申请中消除胎面下气泡的设备进行消泡工艺后，由于对消除气泡效果很好，大大降低了气泡类废品数量，创造了较高的经济效益。

附图说明

图1为现有技术中由于带束层宽度存在差级的结构示意图。

图2为现有技术中胎面与带束层之间存有空气的效果示意图。

图3为现有技术中在激光干涉仪扫描下发现的胎面与带束层之间气泡的效果图。

图4现有技术中下表面带有沟槽的胎面示意图。

图5为本实用新型中成型机静态压辊穿刺钉装置正面示意图(五排穿刺钉)。

图6为本实用新型中成型机静态压辊穿刺钉装置侧面示意图(第一排、第二排、第三排组成的三排穿刺钉如图6所示)。

图7为本实用新型中穿刺钉的结构示意图。

其中，1、转轴；2、静态压辊；3、穿刺钉辊；4、穿刺钉；5、穿刺部；6、L形限位倒钩；7、穿刺杆；8、支撑部；9、弧形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1

如图5和图6所示，消除胎面下气泡的设备，在成型机静态压辊2处设置有穿刺钉4装置，所述穿刺钉4装置包括转轴1、静态压辊2、穿刺钉辊3和穿刺钉4，静态压辊2的中心轴位置设置有转轴1，静态压辊2的中部外侧壁设置有穿刺钉辊3，穿刺钉辊3的外侧壁等间距沿穿刺钉辊3的周线方向排布设置有数排穿刺钉4，相邻两排穿刺钉4之间的水平间距为10mm，所述穿刺钉4尖端直径不大于0.8mm；所述穿刺钉4根据胎面宽度不同沿穿刺钉辊3安装3排，每排穿刺钉4沿穿刺钉辊3的圆周方向均匀安装6个，穿刺钉4材质为钢钉，穿刺钉4通过支撑部8安装在穿刺钉辊3上，静态压辊2采用硬质塑料材质制备而成，优选为硬质塑料材质或根据安装槽尺寸重新加工硬度更大的钢制材质制成，静态压辊2的外围尺寸以成型机安装尺寸为准，否则安装不上而无法使用。

具体运行过程为：

对成型机静态压辊2进行改造，在原来的圆形接触面上安装一定长度及密度的穿刺钉4，每排穿刺钉4适当错位一定距离不在一条直线上，穿刺钉4有效长度根据胎面厚度设定，以穿透胎面而不能穿透内衬层为原则，启动电源，电机带动转轴1旋转，转轴1上的成型机静态压辊2进行同步旋转，带动穿刺钉辊3上的穿刺钉4旋转，从而实现采用穿刺钉4对胎面进行去除气泡的效果，在对胎面压合过程中始终保持穿刺动作，避免了在贴合胎面过程进行穿刺然后进行压合时对穿刺孔的密封和堵塞影响，有利于气体的排出。静态压辊2压合胎面时，静态压辊2压力设置值为3.0-3.5bar，针对胎面穿刺效果不理想时，只需通过对压合参数(静压辊压力和旋转角度)轻松进行调整，实用性简便。

对胎面进行穿刺装置的安装位置进行大胆性调整，由传统的在胎面供料架位置进行穿刺调整到成型鼓压辊位置进行，即该穿刺装置安装在成型鼓后面位置，是生产过程中人员接触不到的地方，故安全性较高，该消除胎面下气泡的设备进行消泡工艺后，由于对消除气泡效果很好，大大降低了气泡类废品数量，创造了较高的经济效益。

实施例2

在实施例1的基础上，不同于实施例1，如图6和图7所示，消除胎面下气泡的设备，在成型机静态压辊2处设置有穿刺钉4装置，所述穿刺钉4装置的穿刺钉4根据胎面宽度不同沿穿刺钉辊3安装3排或6排，每排穿刺钉4沿穿刺钉辊3的圆周方向均匀安装6个，所述穿刺钉4从上到下依次为穿刺部5、穿刺杆7和支撑部8连接而成的一体式结构，所述穿刺部5设置为锥体结构，刺穿效果好，穿刺部5的外侧壁上沿着顶尖呈射线状呈环形等间距排布设置有弧形凹槽9，弧形凹槽9在刺穿的过程中在胎面上部施加一定压力，使胎面从表面刺穿时，通过该弧形凹槽9在成型及硫化时将空气从凹槽处排出；穿刺杆7前端靠近穿刺部5设置有沿穿刺杆7圆周方向均匀排列的L形限位倒钩6，起到限位作用，避免穿刺部5在胎面上压合过深，导致的损坏胎面的现象，可以辅助确保穿刺钉4的穿刺深度，保证了穿刺钉4的穿刺深浅合适，所述支撑部8设置为由上、下橡胶防磨垫和中部的螺纹钢连接而成的土字型结构，结构新颖，螺纹钢本身较粗，不容易发生扭曲，同时，橡胶防磨垫排布合理，可以防止穿刺钉4使用时钉偏；耐磨剂支撑效果好。另外，由于本方法对胎面的穿刺是在对胎面贴合完之后进行的，故不存在对胎面的拉伸而造成尺寸的变化影响，保证了轮胎内在产品质量。

以上所述并非是对本实用新型的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。