专利名称：经过改进的硫化环形胎纹带的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明领域本发明涉及如同在美国专利No.4,721,498；5,211,609；5,575,729和5,536,464中描述的大环形胎纹带(track belts)的硫化。
本发明背景一些时期以来，使用双压板压机硫化环形带和输送带已为人知晓。但通常会遇到两个主要问题压型中橡胶的密封度，以及带内加强件例如拉伸构件的移动。在美国专利No.5,110,274中披露一种硫化带齿“V”型带的压型，它包括在压型每端的多个冷却水口以及也在每端并且比压型主要部分窄的多个齿顶空腔。在美国专利No.5,536,464中描述一套压型和底板以及一种硫化橡胶胎纹的方法。第一压型的每端具有多个冷却水口以便在每端提供许多半硫化凸块并且在其间带有多个全硫化花纹块。第二套压型没有冷却口，并且过程被设计成具有多个半硫化花纹块，这些花纹块来自第二套压型空腔的相邻部分。专利‘464的设备和方法是复杂而令人生厌的。
本发明概述本发明提供一种简单得多的硫化橡胶胎纹带方法，而且所用设备最少，步骤数量也少。根据本发明的实践，提供一种用来硫化环形胎纹带的方法，它包括a)提供一对上、下加热压型组件，它具有一个入口端、一个出口端、在每端的多个冷却水口、在一个压型组件的一半上的外花纹凸块空腔、在该压型组件另一半上的内导向凸块空腔以及一对在压型组件相对端上的全支承转位轮；b)将一个生的胎纹带本体放置在多个半压型之间并围绕着转位轮，所述胎纹带本体具有一个组合在其外表面上的花纹凸块复合体之扁坯；c)将多个非预成形的内导向凸块复合体条放置在上压型组件的内导向凸块空腔内以及与下压型组件的导向凸块空腔相对的本体上；
d)将水通到所有冷却水口；e)在一给定的高压下闭合所述的半压型，以在高压和一个低得多的压力甚至无压之间进行的一系列交变冲击之下形成花纹凸块和导向凸块；f)施加一个不变的低压以便允许所述凸块膨胀到空腔之中，并允许压型直至第一加热完成才分离；g)敞开多个半压型并使带转位一个小于压型长度的距离X，直到已在邻近冷入口的空腔中形成的多个凸块对准出口端空腔为止；h)关断压型出口端的冷却水口；i)将另外的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔之中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e、f和g以便用于在最终加热之前的第二和其后的加热；j)关断到达压型入口端的冷水；k)将其余的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e和f以便形成最终的胎纹带；以及l)从压型组件中取出胎纹带。
还提供一种用来硫化大环形带的设备，它包括m)一对双压板压型组件，它具有多个外花纹凸块空腔、内导向凸块空腔、入口端、出口端以及在每端的冷却水口；n)施加1.4至8.4MPa空腔压强的加压缸；以及o)多个全支承转位轮，在硫化循环期间转位轮为带的整个宽度提供0.14-3.5MPa的压强。
附图简述
图1是本发明方法所用设备的正视横截面图，用假想线显示出最终的胎纹。
图2是图1设备，上面带有一个在第一加热循环前的组合本体和加上的多个导向凸块条。
图3显示在第一加热循环期间设备的状态。
图4描述胎纹带在第一加热循环之后的转位，并准备好用于第二加热循环。
图5描述在第二加热循环期间闭合的压型组件。
图6是沿着图5的6-6线的花纹部分和全支承转位轮横截面图。
图7A和图7B描述与图6类似的一个替代实施例转位轮的横截面图。
发明描述本发明包括一种硫化合成橡胶环形胎纹带的方法，在此同时解决一些现有技术方法的问题有弹性体从压型的侧面和端部流出以及在胎纹皮带本体内造成内部加强件运动。该方法提供一对具有入口端和出口端而且每端带有多个冷却水口4、5的上下压型组件A和B。在每个压型组件的一半上具有多个外花纹凸块空腔2以及在该压型组件另一半上的内导向凸块空腔1。在压型组件的每个相对端设置将在图6和7中描述的全支承转位轮8，它用来保持整个皮带宽度的均匀拉紧。
内导向凸块腔1设置在压型的一半上，而外花纹凸块腔2设置在压型的另一半上。出口端冷却水口4以及入口端冷却水口5被这样安排，以致于保持被选定数量的腔低于100℃以防止该预定数量的导向凸块腔1和花纹凸块腔2完全硫化。
一个生的胎纹带本体7类似于在美国专利号5,211,609和5,575,729中披露的通常具有一个纵向缆索加强件(如图6和7B中的参考编号12所示)的本体，它被提供并围绕着转位轮8放置在压型腔1和2之间。提供这种用来充填花纹凸块2和导向凸块1的复合体有几种方法。复合体条或者可以作为多个没有预成型的挤出片提供，所述挤出片被切割成接近凸块横截面轮廓形状的长度。在它们的端面处切割成斜线以便更加接近腔的端部，或者复合体条可以与美国专利No.5,536,464中描述的条类似地预先成型。为本体内表面或本体外表面提供凸块复合体的另一种方法是使本体表面与扁坯料组合在一起，所述扁坯料既可作为单片应用，也可作为围绕生带内或外表面重复卷绕的橡胶连续薄板应用。在本发明中的最佳方法是外花纹凸块使用一个复合体组合扁坯，而内导向凸块使用没有预成型的多个条。
转位轮8是全支承的，它在整个皮带宽度上保持均一的拉紧力，以便支持内部加强件12，不允许它在硫化操作中运动。图6描述转位轮8的一个实施例，它具有多根轮棒13，所述轮棒13覆盖住带7内表面除凸块11外的整个底表面，而图7A和7B描述一个具有圆鼓15的转位轮8，圆鼓15上具有多块活动搁板16和多个第二支承面17。活动搁板16在没有内导向凸块存在的第一加热之前和期间为被拉紧的生带本体提供支承。而在第一加热之后，当内导向凸块已存在时，搁板16被取走，以便允许这些内导向凸块进入空腔，而且内导向凸块11的底面由第二表面17支承。
在硫化循环期间，全支承转位轮8在生胎纹带7上保持0.14MPa(兆帕)至3.5MPa，最好是0.17MPa至5.2MPa的力。
将具有一个上面组装着花纹凸块复合体扁坯9的生带本体7放置在多个半型之间，并将多根内导向凸块复合体10的未预成型条放置在上模组件A的多个内导向凸块空腔中以及与下模组件B的导向凸块空腔1相对的本体7上。开通出口端水口4和入口端水口5的冷却水。由温度为95℃的多块压板3提供硫化。压力由加压缸6提供，而且该压力以一系列冲击的形式被提供，所述冲击可这样确立施加压力至一个预定时间值，然后释放该力到无压力或者比初始高压低一些的压力状态。这种冲击动作在防止凸块复合体歪斜或损坏的同时精细地形成外花纹凸块14和内导向凸块11。在这种冲击操作期间空腔压强的范围可为1.4MPa至8.4MPa，而2 MPa至3.3MPa的范围最佳。接着该一系列冲击之后再施加一个不变的低压，以便允许凸块膨胀进入空腔并允许压型直至第一加热完成才分离或产生缝隙以防复合体从压型端部流出。这一低压的范围可在0.35MPa至1.3MPa之间，而最佳范围是0.5MPa至1Mpa之间。这一压强被保持到第一加热完成，从而导致处于压型中心部分的凸块硫化，在此同时位于压型端部冷却区域内的那些空腔处于不同的半硫化状态。
在第一加热完成之后，多个半压型被分离，带被转位一个大小在1a和L-na之间的距离X，此处a等于内导向凸块的间距长度，L为压型长度，而n是在冷端的间距数。如此，已在邻近冷端的多个空腔中形成的凸块与在压型冷出口端4的多个空腔对准。在此时，冷却水被关闭离开压型出口端4，以便允许原先已在入口端进行第一加热的这些凸块完成硫化作用。这一状态被允许存在于第二至最终加热。
将另外的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔中以及在与下压型空的空腔相对的本体上，以便用于其余的每次加热。为了最终加热，来自压型出口端的进行过第一加热的半硫化凸块被放入压型的多个入口空腔中，而且冷却水被关断而离开入口端冷却水口5，以便允许完成硫化作用。每次加热提供高压冲击作用以便形成凸块，随后用较低压强完成硫化循环。业已发现，这一过程能防止材料从压型端部流出以及防止带本体中的加强件歪斜。在最终加热之后，完工的胎纹带从压型组件中被取出。
可以理解，当把没有预成型的凸块用于外花纹时，该花纹复合体的凸块被置于在上压型组件内的生胎纹带本体上以及在下压型组件花纹凸块空腔内。
转位轮的轮直径18总是等于或小于中心凸块压型/压板组件的厚度19。这有助于生带7与压型空腔对准，并保证凸块压型的闭合不会造成带的过度绷紧。还提供多个扩张托辊20以便使凸块在转位动作期间离开空腔。
一些典型实施例和细节已被显示作为描述本发明之用，在此同时可以理解，熟悉本项技术的人们可以在不超越本发明精神和范围的情况下作出各种各样的改变和变型。
权利要求
1.一种用来硫化环形胎纹带的方法，它包括a)提供一对上、下加热压型组件，它具有一个入口端、一个出口端、在每端的多个冷却水口、在一个压型组件的一半上的外花纹凸块空腔、在该压型组件另一半上的内导向凸块空腔以及一对在压型组件相对端上的全支承转位轮；b)将一个生的胎纹带本体放置在多个半压型之间并围绕着转位轮，所述胎纹带本体具有一个组合在其外表面上的花纹凸块复合体扁坯；c)将多个非预成形的内导向凸块复合体条放置在上压型组件的内导向凸块空腔内以及与下压型组件的导向凸块空腔相对的本体上；d)将水通到所有冷却水口；e)在一给定的高压下闭合所述的半压型，以在高压和一个低得多的压力甚至无压之间进行的一系列交变冲击之下形成花纹凸块和导向凸块；f)施加一个不变的低压以便允许所述凸块膨胀到空腔之中，并允许压型在第一直至加热完成才分离；g)敞开多个半压型并使带转位一个小于压型长度的距离X，直到已在邻近冷入口的空腔中形成的多个凸块对准出口端空腔为止；h)关断压型出口端的冷却水；i)将另外的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔之中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e、f和g以便用于在最终加热之前的第二和其后的加热；j)关断到达压型入口端的冷水；k)将其余的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e和f以便形成最终的胎纹带；以及l)从压型组件中取出胎纹带。
2.根据权利要求1的方法，其特征为，所述高压为1.4MPa至8.4MPa之间。
3.根据权利要求1的方法，其特征为，所述高压为2.0MPa至3.3MPa之间。
4.根据权利要求1的方法，其特征为，所述低压为0.35MPa至1.3MPa之间。
5.根据权利要求2的方法，其特征为，所述低压为0.35MPa至1.3MPa之间。
6.根据权利要求3的方法，其特征为，所述低压为0.5MPa至1.0MPa之间。
7.硫化环形胎纹带的方法，包括提供一对上、下加热压型组件，它具有一个入口端、一个出口端、在每端的多个冷却水口、在一个压型组件的一半上的外花纹凸块空腔、在该压型组件另一半上的内导向凸块空腔以及一对在压型组件相对端上的全支承转位轮；a)将一个生的胎纹带本体放置在多个半压型之间并围绕着转位轮，所述胎纹带本体具有一个组合在其外表面上的花纹凸块复合体扁坯以及一个组合在其内表面上的导向凸块复合体扁坯；b)在一给定的高压下闭合所述的半压型，以在高压和一个低得多的压力甚至无压之间进行的一系列交变冲击之下形成花纹凸块和导向凸块；c)施加一个不变的低压以便允许所述凸块膨胀到空腔之中，并允许压型直至在第一加热完成才分离；d)所述压型长度直到已在邻近冷入口的空腔中形成的多个凸块对准出口端空腔为止；e)关断压型出口端的冷却水；f)将另外的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔之中几级与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e、f和g以便用于在最终加热之前的第二和其后的加热；g)将另外余的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e和f以便形成最终的胎纹带；h)重复步骤d和e以便形成最终带；i)从压型组件中取出胎纹带。
8.根据权利要求7的方法，其特征为，所述高压为1.4MPa至8MPa之间。
9.根据权利要求7的方法，其特征为，所述高压为2.0MPa至3.3MPa之间。
10.根据权利要求7的方法，其特征为，所述低压为0.35MPa至1.3MPa之间。
11.根据权利要求8的方法，其特征为，所述低压为0.35MPa至1.3MPa之间。
12.根据权利要求9的方法，其特征为，所述低压为0.5MPa至1.0MPa之间。
13.硫化环形胎纹带的方法包括a)提供一对上、下加热压型组件，它具有一个入口端、一个出口端、在每端的多个冷却水口、在一个压型组件的一半上的外花纹凸块空腔、在该压型组件另一半上的内导向凸块空腔以及一对在压型组件相对端上的全支承转位轮；b)将一个生的胎纹带本体放置在多个半压型之间并围绕着转位轮；c)将多个非预成形的内导向凸块复合体条放置在上压型组件的内导向凸块空腔内以及与下压型组件的导向凸块空腔相对的本体上，并且将花纹凸块复合体多个条放置在下压型组件的花纹凸块空腔中以及与上压型组件的花纹凸块空腔相对的本体上；d)在一给定的高压下闭合所述的半压型，以在高压和一个低得多的压力甚至无压之间进行的一系列交变冲击之下形成花纹凸块和导向凸块；e)施加一个不变的低压以便允许所述凸块膨胀到空腔之中，并允许压型直至第一加热完成才分离；f)敞开多个半压型并使带转位一个小于压型长度的距离X，直到已在邻近冷入口的空腔中形成的多个凸块对准出口端空腔为止；g)关断压型出口端的冷却水；h)将另外的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔之中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并重复步骤e、f和g以便形成在最终加热之前的第二和其后的加热；i)关断到达压型入口端的冷水；j)将其余的导向凸块复合体条放置在上压型的空的空腔中以及与下压型空的空腔相对的本体上，并将其余的花纹凸块复合体条放置在下压型的空的空腔中以及与上压型的空的空腔相对的本体上，再重复步骤e和f以便形成最终的胎纹带；以及k)从压型组件中取出胎纹带。
14.根据权利要求13的方法，其特征为，所述高压为1.4MPa至8.4MPa之间。
15.根据权利要求13的方法，其特征为，所述高压为2.0MPa至3.3MPa之间。
16.根据权利要求13的方法，其特征为，所述低压为0.35MPa至1.3MPa之间。
17.根据权利要求14的方法，其特征为，所述低压为0.35MPa至1.3MPa之间。
18.根据权利要求15的方法，其特征为，所述低压为0.5MPa至1.0MPa之间。
19.一种用来硫化大环形橡胶胎纹带的设备，它包括a)一对双压板压型组件，它具有多个外花纹凸块空腔、内导引凸块空腔、入口端、出口端以及在每端的冷却水口；b)施加1.4至8.4MPa空腔压力的加压缸；以及c)多个全支承转位轮，在硫化循环期间转位轮为带的整个宽度提供0.14-3.5MPa的压力。
20.根据权利要求19的设备，其特征为，由全支承转位轮施加的力为0.17至5.2MPa。
全文摘要
一种硫化大型环形橡胶胎纹带的方法,它使用具有一对全支承转位轮(8)的多压板压型组件(3)、非预成型的凸块配制品以及一个后成型空腔的压力减少,以便提供具有不变形加强构件的硫化胎纹,在此同时避免橡胶复合体从压型端部流出。还提供一种用来硫化大环形胎纹带并具有全支承转位轮(8)的设备。
文档编号B29D29/08GK1259899SQ97182277
公开日2000年7月12日 申请日期1997年5月16日 优先权日1997年5月16日
发明者T·B·菲尔德曼 申请人:固特异轮胎和橡胶公司