一种轮胎成型胶囊的囊体及其制备方法

一种轮胎成型胶囊的囊体及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及轮胎成型领域，尤其涉及一种轮胎成型胶囊的囊体及其制备方法。一种轮胎成型胶囊的囊体，该囊体包括一体硫化成型的外囊体、第一反包囊体和第二反包囊体，第一反包囊体和第二反包囊体分别连接外囊体的两端并折返反包，该囊体硫化成型时，外囊体、第一反包囊体和第二反包囊体的外表面贴合模具，外囊体、第一反包囊体和第二反包囊体的内表面充气2~10bar，硫化时间为30~120min，温度为120~180℃。本发明囊体表面的平整度可以靠模具壳罩的光洁度控制保证。囊体的厚度均一度，在模具腔体大小和充气内压稳定的情况下，主要受半制品胶片厚度波动影响。
【专利说明】
一种轮胎成型胶囊的囊体及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及轮胎成型领域，尤其涉及一种轮胎成型胶囊的囊体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 中国实用新型专利（申请号：CN201420214567.4，申请日：2014.04.30)公开的轮胎 成型胶囊包括囊体和固定座，囊体设置在固定座上，囊体包括外囊体、第一反包囊体和第二 反包囊体，第一反包囊体和第二反包囊体分别连接外囊体的两端并折返反包。这种轮胎成 型胶囊囊体采用直筒式结构，依次铺上胶片和防粘布，使用水包布(也称作盐条)固定，硫化 后包布水分蒸发产生紧箍力，使防粘布和胶料结合在一起，这个工艺做法的稳定性取决于 水包布的缠绕密度，角度，缠绕力以及缠绕间隔的均匀度。缠绕密度和角度的不同，会造成 胶囊胶料与防粘布结合力方向的差异;而缠绕的松紧，和均匀度会造成胶囊与防粘布结合 力大小的差异。在完全人工操作的情况下，以上四个要素都不能得到保证。人工量产的结果 是必然产生胶囊质量波动，而且由水包布硫化产生的紧箍力不足，导致胶料和防粘布的结 合强力不够，就造成了容易破皮等早期破损。另外，囊体成品在安装到工装上，外囊体和第 一反包囊体需要进行一次翻折，橡胶制品的特性在折弯情况下会产生拱起，必然出现大屁 股问题。

【发明内容】

[0003] 为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种轮胎成型胶囊的囊体， 本发明的第二个目的是提供上述的一种囊体的制备方法。本发明的囊体提高胶料的致密 度，大大提高了胶料和防粘布的结合强力。
[0004] 为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案： 一种轮胎成型胶囊的囊体，该囊体包括一体硫化成型的外囊体、第一反包囊体和第二 反包囊体，第一反包囊体和第二反包囊体分别连接外囊体的两端并折返反包，该囊体硫化 成型时，外囊体、第一反包囊体和第二反包囊体的外表面贴合模具，外囊体、第一反包囊体 和第二反包囊体的内表面充气2~lObar，硫化时间为30~120min，温度为120~180°C。
[0005] 作为优选，所述的外囊体、第一反包囊体和第二反包囊体的内表面充气4~8bar，硫 化时间为40~60min，温度为140~160°C。
[0006] 作为优选，所述的第一反包囊体的末端设置有第一子口，第一子口与第一反包囊 体呈垂直设置，第二反包囊体的末端设置有第二子口，第二子口也与第一反包囊体呈垂直 设置。
[0007] 作为优选，所述的第一子口的端部内侧凸出设置有第一硬胶条，第二子口的端部 内侧凸出设置有第二硬胶条。
[0008] 作为优选，所述的第二反包囊体的外环形面为斜环形面。作为再优选，所述的外囊 体与第二反包囊体相接的端部设置为斜环状。
[0009] 作为优选，所述的囊体由外胶层、加强骨架层和内胶层构成，在外囊体的外表面设 置有防粘布，防粘布两端反包至第一反包囊体和第二反包囊体。作为再优选，所述的外囊体 与第一反包囊体的折返区内表面设置有加强胶层。
[0010] 为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案： 制备上述任意一个技术方案所述的囊体的一种硫化方法。
[0011] 制备所述的囊体的一种方法，该方法包括以下的步骤： 1) 在模具上依次铺上加强骨架材料和胶片，并预留出子口的宽度； 2) 在子口位置放上硬制胶芯，刷好胶浆，压出子口形状； 3) 将贴合好的材料进行翻折，然后压住子口定型，在囊体表面贴上防粘布； 4) 将外囊体、第一反包囊体和第二反包囊体的外表面贴合模具，外囊体、第一反包囊体 和第二反包囊体的内表面充气2~lObar; 5) 将模具放入硫化罐进行硫化，硫化时间为30~120min，温度为120~180 °C ; 6) 将硫化过的模具进行拆卸，取出囊体。
[0012] 本发明由于采用了上述的技术方案，囊体表面的平整度可以靠模具壳罩的光洁度 控制保证。囊体的厚度均一度，在模具腔体大小和充气内压稳定的情况下，主要受半制品胶 片厚度波动影响。另外，胶料和防粘布在内外压的作用下紧密结合，不会产生起皮等早期破 损。同时。尾部形状和设计的工作状态一致，不会出现大屁股的问题。进一步，由于内外压的 存在，表面防粘布的接头可以不用缝制而采用简单的搭接方式，非常平整。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明轮胎成型胶囊的囊体的结构示意图。
[0014] 图2为本发明轮胎成型胶囊装置的结构示意图。
[0015] 图3为本发明成型模具的结构示意图。
[0016] 图4为本发明硫化模具的结构示意图。
[0017] 图5为K2S试验胶囊囊体和正常使用的胶囊的均厚段波动图。
[0018] 图6为正常胶囊使用寿命追踪试验图。
[0019] 图7为K2S系列胶囊使用寿命追踪试验图。
[0020] 图8为正常胶囊使用寿命追踪试验图。
[0021 ]图9为K2S系列胶囊使用寿命追踪试验图。
【具体实施方式】 [0022]实施例1囊体 如图1所示的一种轮胎成型胶囊的囊体，该囊体包括一体硫化成型的外囊体1、第一反 包囊体2和第二反包囊体3,第一反包囊体2和第二反包囊体3分别连接外囊体1的两端并折 返反包。所述的囊体由外胶层11、加强骨架层12和内胶层13构成，在外囊体1的外表面设置 有防粘布14,防粘布14两端反包至第一反包囊体2和第二反包囊体3,外囊体1与第一反包囊 体2的折返区内表面设置有加强胶层15。第二反包囊体3的外环形面为斜环形面，外囊体1与 第二反包囊体3相接的端部设置为斜环状。所述的第一反包囊体2的末端设置有第一子口 4， 第一子口 4与第一反包囊体2呈垂直设置，第二反包囊体3的末端设置有第二子口 5，第二子 口 5也与第一反包囊体2呈垂直设置。第一子口4的端部内侧凸出设置有第一硬胶条6,第二 子口 5的端部内侧凸出设置有第二硬胶条7。
[0023]实施例2成型模具 如图3所示的成型模具包括第一囊筒31、第二囊筒32、压环33和后盖34。第一囊筒31和 第二囊筒32中间连接设置有连接套35，连接套35用于连接旋转轴，在连接套35上设置有紧 固螺钉36。第一囊筒31的左端设置有第一子口凸环37,右端设置有连接凸环38,第一囊筒31 和第二囊筒32之间通过连接凸环38相互连接，第二囊筒32右端设置有第二子口凸环39,所 述的压环33固定设置有第二子口凸环39形成的环形槽内，压环33的外圈与第二子口凸环39 的内圈等径，所述的后盖34与压环33固定连接，后盖34在朝向第二子口凸环39下端的一侧 设置有第二形成凹口 40。所述的第二子口凸环39、压环33和后盖34之间形成第二子口口模 41〇
[0024]实施例3硫化模具 如图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、底盖44和上盖45。所 述的第一囊筒31与实施例1的第一囊筒31相同，第一囊筒31的外圈为第一表面46,第一囊筒 31的中间连接设置有连接套35，连接套35用于连接旋转轴，在连接套35上设置有紧固螺钉 36。第一囊筒31左侧的第一子口凸环37与第三囊筒42的右侧相连接，第三囊筒42的外圈为 第二表面47,第三囊筒42的右侧端设置有第一形成凹口 48,第三囊筒42与第一子口凸环37 之间形成第一子口口模49。第三囊筒42的左侧端设置有第三形成凹口 54,所述的底盖44与 第三囊筒42固定连接，底盖44的外圈设置有第三表面50，底盖44的右侧端面与所述的第三 囊筒42之间形成第二子口5的硫化口模51。外置囊筒43设置在外圈，外置囊筒43的内圈为第 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构成囊体的模具空 腔，所述的外置囊筒43与底盖44相配合封闭模具空腔的左侧端，所述的上盖45设置有与第 一囊筒31的连接凸环38相配合的凸环，上盖45封闭模具空腔的右侧端。所述的第三囊筒42 的径向设置有充气通道53,充气通道53连接至模具空腔。
[0025]实施例4囊体成型硫化工艺 1. 将成型模具进行拼装； 2. 在第一囊筒31、第二囊筒32上依次铺上骨架材料和双层胶片，并预留出子口的宽度； 3. 在子口位置放上硬制胶芯，刷好胶衆，分别在第一子口口模49和第二子口口模41压 出第一子口 4和第二子口 5的形状； 4. 撤后盖34，盖上上盖45，将贴合好的材料进行翻折形成第一反包囊体2和外囊体1，第 一反包囊体2贴在第一表面46，外囊体1在上盖45位置折返，外囊体1左侧搭在第二表面上， 然后再次折返形成第二反包囊体3,第二反包囊体3末端的第二子口 5扣在第三囊筒42的端 部;最后在囊体表面贴上防粘布14; 5. 盖上底盖44和外置囊筒43固定，通过充气通道往，往外囊体1、第一反包囊体2和第二 反包囊体3的内表面充气，气压为6bar; 6. 将硫化模具放入硫化罐进行硫化，硫化时间为50min，温度为150 °C 7. 将硫化过的模具进行拆卸，取出胶囊，在合理环境下放置一周时间进行生产使用。 [0026]实施例5胶囊装置 如图2所示的一种轮胎成型胶囊装置，该装置包括囊体和固定座，固定座包括筒体21、 撑盘22和外压盘23，筒体21和外压盘23分别固定设置在撑盘22的两侧，第一子口 4固定设 置在筒体21与撑盘22之间，第二子口 5固定设置在撑盘22和外压盘23之间，撑盘22上设置有 径向的气孔24,气孔24连接至囊体内腔。撑盘22的两个端面设置有第一固定口 27和第二固 定口 28,筒体21端面与撑盘22端面之间设置有第一固定槽25,第一子口 4固定设置在第一固 定槽25内，第一硬胶条6嵌设在第一固定口 27内，撑盘22和端面外压盘23端面之间有第二固 定槽26，第二子口 5固定设置在第二固定槽26内，第二硬胶条7嵌设在第二固定口 28内。 [0027] 试验例 取14寸本发明实施例4制备的试验胶囊K2S和正常生产使用的14寸胶囊各1个，沿胶囊 圆周方向均匀切取3段样品，标记为1#，2#，3#。样品从胶囊头端开始，每隔20_，依次取十个 测量点，标记为1-10,使用游标卡尺测量每个标记点的厚度。
[0028] 下表为样片的记录照片和测量数据：
试验胶囊K2S的胶囊设计均厚段厚度为3.8-4.0mm，尾部有一块加强胶片，厚度为 0.7-0.8mm。因为胶囊热脱模后会有收缩，实际样片的均厚段厚度在3.0mm，尾部相应厚一 点。
[0029] 正常生产胶囊的设计均厚段厚度为5.5mm，头部和尾部因为囊桶设计有台阶，胶片 延展会有气泡存在，并造成局部厚度变大或变小。实际均厚段厚度应该为4.5mm，头部或者 尾部局部位置会厚度超标或不足。
[0030] 对于以上数据进行坐标图分析如图5:K2S试验胶囊在均厚段波动很小（最大波动 值0.16mm，5.0%);正常使用的胶囊在均厚段波动较大(最大波动值0.75mm，16.7%)。
[0031] 原胶囊的厚度波动大，在同等气压的充气状态时，不同厚度的位置会出现高低。反 包时因为胶囊表面不平整，使反包的力不均匀，影响均匀性等问题。而K2S胶囊是一个较均 一的产品，尤其在反包过程中的工作段，这段厚度波动越小，反包时力的差值就越小，胎胚 质量就越高。
[0032] 如图6~9所示由以上试验结果可以看出，K2S系列胶囊不会出现早期破坏问题，不 会有起皮、掉渣、缝合线破坏等可能影响成型质量的情况出现。并且K2S系列胶囊在使用寿 命方便表现十分有益，在中等强度的成型作业情况来看，使用寿命提高550%~650%，即使在 一个满产负荷高强度的成型作业条件下，依然能保证成型20000次以上。
[0033]以实际的实验效果估算，试验使用寿命达到原水平的350%~600%。节约下来的因胶 囊更换原因造成的停台时间，可折算为提升生产效率，使原每70组成型机计划减少1组。如 能推广到全厂成型机，按总量130台估算，每年可节省设备成本530万，人工工时、胶囊成本 约180余万，合计共可节省成本700万/年。
【主权项】
1. 一种轮胎成型胶囊的囊体，该囊体包括一体硫化成型的外囊体（1)、第一反包囊体 (2) 和第二反包囊体(3)，第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)分别连接外囊体（1)的两端 并折返反包，其特征在于:该囊体硫化成型时，外囊体（1)、第一反包囊体(2)和第二反包囊 体(3)的外表面贴合模具，外囊体(1)、第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)的内表面充气2 ~lObar，硫化时间为30~120min，温度为120~180°C。2. 根据权利要求1所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于:外囊体(1)、第一反包 囊体（2)和第二反包囊体（3)的内表面充气4~8bar，硫化时间为40~60min，温度为140~160 Γ。3. 根据权利要求1或2所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于:第一反包囊体(2) 的末端设置有第一子口（4)，第一子口（4)与第一反包囊体(2)呈垂直设置，第二反包囊体 (3) 的末端设置有第二子口（5)，第二子口（5)也与第一反包囊体(2)呈垂直设置。4. 根据权利要求3所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于:第一子口（4)的端部 内侧凸出设置有第一硬胶条(6)，第二子口（5)的端部内侧凸出设置有第二硬胶条(7)。5. 根据权利要求1或2所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于:第二反包囊体(3) 的外环形面为斜环形面。6. 根据权利要求5所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于：外囊体（1)与第二反 包囊体(3)相接的端部设置为斜环状。7. 根据权利要求1或2所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于：囊体由外胶层 (11)、加强骨架层（12)和内胶层（13)构成，在外囊体（1)的外表面设置有防粘布（14)，防粘 布(14)两端反包至第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)。8. 根据权利要求7所述的一种轮胎成型胶囊的囊体，其特征在于：外囊体（1)与第一反 包囊体(2)的折返区内表面设置有加强胶层(15)。9. 一种制备权利要求1~8任意一项权利要求所述的轮胎成型胶囊的囊体的硫化方法， 该囊体包括一体硫化成型的外囊体(1)、第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)，第一反包囊 体(2)和第二反包囊体(3)分别连接外囊体（1)的两端并折返反包，其特征在于:该囊体硫化 成型时，外囊体（1)、第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)的外表面贴合模具，外囊体（1)、 第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)的内表面充气2~lObar，硫化时间为30~120min，温度 为 120~18(TC。10. -种制备权利要求7所述的囊体的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤： 1)在模具上依次铺上加强骨架材料和胶片，并预留出子口的宽度； 2 )在子口位置放上硬制胶芯，刷好胶浆，压出子口形状； 3) 将贴合好的材料进行翻折，然后压住子口定型，在囊体表面贴上防粘布（14); 4) 将外囊体（1)、第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)的外表面贴合模具，外囊体(1)、 第一反包囊体(2)和第二反包囊体(3)的内表面充气2~lObar; 5) 将模具放入硫化罐进行硫化，硫化时间为30~120min，温度为120~180 °C ; 6) 将硫化过的模具进行拆卸，取出囊体。
【文档编号】B29C35/02GK106003774SQ201610317085
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】何毅超, 张敏, 蔡林峰
【申请人】中策橡胶集团有限公司