專利名稱：經過改進的硫化環形胎紋帶的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明領域本發明涉及如同在美國專利No.4,721,498；5,211,609；5,575,729和5,536,464中描述的大環形胎紋帶(track belts)的硫化。
本發明背景一些時期以來，使用雙壓板壓機硫化環形帶和輸送帶已為人知曉。但通常會遇到兩個主要問題壓型中橡膠的密封度，以及帶內加強件例如拉伸構件的移動。在美國專利No.5,110,274中披露一種硫化帶齒“V”型帶的壓型，它包括在壓型每端的多個冷卻水口以及也在每端并且比壓型主要部分窄的多個齒頂空腔。在美國專利No.5,536,464中描述一套壓型和底板以及一種硫化橡膠胎紋的方法。第一壓型的每端具有多個冷卻水口以便在每端提供許多半硫化凸塊并且在其間帶有多個全硫化花紋塊。第二套壓型沒有冷卻口，并且過程被設計成具有多個半硫化花紋塊，這些花紋塊來自第二套壓型空腔的相鄰部分。專利‘464的設備和方法是復雜而令人生厭的。
本發明概述本發明提供一種簡單得多的硫化橡膠胎紋帶方法，而且所用設備最少，步驟數量也少。根據本發明的實踐，提供一種用來硫化環形胎紋帶的方法，它包括a)提供一對上、下加熱壓型組件，它具有一個入口端、一個出口端、在每端的多個冷卻水口、在一個壓型組件的一半上的外花紋凸塊空腔、在該壓型組件另一半上的內導向凸塊空腔以及一對在壓型組件相對端上的全支承轉位輪；b)將一個生的胎紋帶本體放置在多個半壓型之間并圍繞著轉位輪，所述胎紋帶本體具有一個組合在其外表面上的花紋凸塊復合體之扁坯；c)將多個非預成形的內導向凸塊復合體條放置在上壓型組件的內導向凸塊空腔內以及與下壓型組件的導向凸塊空腔相對的本體上；
d)將水通到所有冷卻水口；e)在一給定的高壓下閉合所述的半壓型，以在高壓和一個低得多的壓力甚至無壓之間進行的一系列交變沖擊之下形成花紋凸塊和導向凸塊；f)施加一個不變的低壓以便允許所述凸塊膨脹到空腔之中，并允許壓型直至第一加熱完成才分離；g)敞開多個半壓型并使帶轉位一個小于壓型長度的距離X，直到已在鄰近冷入口的空腔中形成的多個凸塊對準出口端空腔為止；h)關斷壓型出口端的冷卻水口；i)將另外的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔之中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e、f和g以便用于在最終加熱之前的第二和其后的加熱；j)關斷到達壓型入口端的冷水；k)將其余的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e和f以便形成最終的胎紋帶；以及l)從壓型組件中取出胎紋帶。
還提供一種用來硫化大環形帶的設備，它包括m)一對雙壓板壓型組件，它具有多個外花紋凸塊空腔、內導向凸塊空腔、入口端、出口端以及在每端的冷卻水口；n)施加1.4至8.4MPa空腔壓強的加壓缸；以及o)多個全支承轉位輪，在硫化循環期間轉位輪為帶的整個寬度提供0.14-3.5MPa的壓強。
附圖簡述
圖1是本發明方法所用設備的正視橫截面圖，用假想線顯示出最終的胎紋。
圖2是圖1設備，上面帶有一個在第一加熱循環前的組合本體和加上的多個導向凸塊條。
圖3顯示在第一加熱循環期間設備的狀態。
圖4描述胎紋帶在第一加熱循環之后的轉位，并準備好用于第二加熱循環。
圖5描述在第二加熱循環期間閉合的壓型組件。
圖6是沿著圖5的6-6線的花紋部分和全支承轉位輪橫截面圖。
圖7A和圖7B描述與圖6類似的一個替代實施例轉位輪的橫截面圖。
發明描述本發明包括一種硫化合成橡膠環形胎紋帶的方法，在此同時解決一些現有技術方法的問題有彈性體從壓型的側面和端部流出以及在胎紋皮帶本體內造成內部加強件運動。該方法提供一對具有入口端和出口端而且每端帶有多個冷卻水口4、5的上下壓型組件A和B。在每個壓型組件的一半上具有多個外花紋凸塊空腔2以及在該壓型組件另一半上的內導向凸塊空腔1。在壓型組件的每個相對端設置將在圖6和7中描述的全支承轉位輪8，它用來保持整個皮帶寬度的均勻拉緊。
內導向凸塊腔1設置在壓型的一半上，而外花紋凸塊腔2設置在壓型的另一半上。出口端冷卻水口4以及入口端冷卻水口5被這樣安排，以致于保持被選定數量的腔低于100℃以防止該預定數量的導向凸塊腔1和花紋凸塊腔2完全硫化。
一個生的胎紋帶本體7類似于在美國專利號5,211,609和5,575,729中披露的通常具有一個縱向纜索加強件(如圖6和7B中的參考編號12所示)的本體，它被提供并圍繞著轉位輪8放置在壓型腔1和2之間。提供這種用來充填花紋凸塊2和導向凸塊1的復合體有幾種方法。復合體條或者可以作為多個沒有預成型的擠出片提供，所述擠出片被切割成接近凸塊橫截面輪廓形狀的長度。在它們的端面處切割成斜線以便更加接近腔的端部，或者復合體條可以與美國專利No.5,536,464中描述的條類似地預先成型。為本體內表面或本體外表面提供凸塊復合體的另一種方法是使本體表面與扁坯料組合在一起，所述扁坯料既可作為單片應用，也可作為圍繞生帶內或外表面重復卷繞的橡膠連續薄板應用。在本發明中的最佳方法是外花紋凸塊使用一個復合體組合扁坯，而內導向凸塊使用沒有預成型的多個條。
轉位輪8是全支承的，它在整個皮帶寬度上保持均一的拉緊力，以便支持內部加強件12，不允許它在硫化操作中運動。圖6描述轉位輪8的一個實施例，它具有多根輪棒13，所述輪棒13覆蓋住帶7內表面除凸塊11外的整個底表面，而圖7A和7B描述一個具有圓鼓15的轉位輪8，圓鼓15上具有多塊活動擱板16和多個第二支承面17。活動擱板16在沒有內導向凸塊存在的第一加熱之前和期間為被拉緊的生帶本體提供支承。而在第一加熱之后，當內導向凸塊已存在時，擱板16被取走，以便允許這些內導向凸塊進入空腔，而且內導向凸塊11的底面由第二表面17支承。
在硫化循環期間，全支承轉位輪8在生胎紋帶7上保持0.14MPa(兆帕)至3.5MPa，最好是0.17MPa至5.2MPa的力。
將具有一個上面組裝著花紋凸塊復合體扁坯9的生帶本體7放置在多個半型之間，并將多根內導向凸塊復合體10的未預成型條放置在上模組件A的多個內導向凸塊空腔中以及與下模組件B的導向凸塊空腔1相對的本體7上。開通出口端水口4和入口端水口5的冷卻水。由溫度為95℃的多塊壓板3提供硫化。壓力由加壓缸6提供，而且該壓力以一系列沖擊的形式被提供，所述沖擊可這樣確立施加壓力至一個預定時間值，然后釋放該力到無壓力或者比初始高壓低一些的壓力狀態。這種沖擊動作在防止凸塊復合體歪斜或損壞的同時精細地形成外花紋凸塊14和內導向凸塊11。在這種沖擊操作期間空腔壓強的范圍可為1.4MPa至8.4MPa，而2 MPa至3.3MPa的范圍最佳。接著該一系列沖擊之后再施加一個不變的低壓，以便允許凸塊膨脹進入空腔并允許壓型直至第一加熱完成才分離或產生縫隙以防復合體從壓型端部流出。這一低壓的范圍可在0.35MPa至1.3MPa之間，而最佳范圍是0.5MPa至1Mpa之間。這一壓強被保持到第一加熱完成，從而導致處于壓型中心部分的凸塊硫化，在此同時位于壓型端部冷卻區域內的那些空腔處于不同的半硫化狀態。
在第一加熱完成之后，多個半壓型被分離，帶被轉位一個大小在1a和L-na之間的距離X，此處a等于內導向凸塊的間距長度，L為壓型長度，而n是在冷端的間距數。如此，已在鄰近冷端的多個空腔中形成的凸塊與在壓型冷出口端4的多個空腔對準。在此時，冷卻水被關閉離開壓型出口端4，以便允許原先已在入口端進行第一加熱的這些凸塊完成硫化作用。這一狀態被允許存在于第二至最終加熱。
將另外的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔中以及在與下壓型空的空腔相對的本體上，以便用于其余的每次加熱。為了最終加熱，來自壓型出口端的進行過第一加熱的半硫化凸塊被放入壓型的多個入口空腔中，而且冷卻水被關斷而離開入口端冷卻水口5，以便允許完成硫化作用。每次加熱提供高壓沖擊作用以便形成凸塊，隨后用較低壓強完成硫化循環。業已發現，這一過程能防止材料從壓型端部流出以及防止帶本體中的加強件歪斜。在最終加熱之后，完工的胎紋帶從壓型組件中被取出。
可以理解，當把沒有預成型的凸塊用于外花紋時，該花紋復合體的凸塊被置于在上壓型組件內的生胎紋帶本體上以及在下壓型組件花紋凸塊空腔內。
轉位輪的輪直徑18總是等于或小于中心凸塊壓型/壓板組件的厚度19。這有助于生帶7與壓型空腔對準，并保證凸塊壓型的閉合不會造成帶的過度繃緊。還提供多個擴張托輥20以便使凸塊在轉位動作期間離開空腔。
一些典型實施例和細節已被顯示作為描述本發明之用，在此同時可以理解，熟悉本項技術的人們可以在不超越本發明精神和范圍的情況下作出各種各樣的改變和變型。
權利要求
1.一種用來硫化環形胎紋帶的方法，它包括a)提供一對上、下加熱壓型組件，它具有一個入口端、一個出口端、在每端的多個冷卻水口、在一個壓型組件的一半上的外花紋凸塊空腔、在該壓型組件另一半上的內導向凸塊空腔以及一對在壓型組件相對端上的全支承轉位輪；b)將一個生的胎紋帶本體放置在多個半壓型之間并圍繞著轉位輪，所述胎紋帶本體具有一個組合在其外表面上的花紋凸塊復合體扁坯；c)將多個非預成形的內導向凸塊復合體條放置在上壓型組件的內導向凸塊空腔內以及與下壓型組件的導向凸塊空腔相對的本體上；d)將水通到所有冷卻水口；e)在一給定的高壓下閉合所述的半壓型，以在高壓和一個低得多的壓力甚至無壓之間進行的一系列交變沖擊之下形成花紋凸塊和導向凸塊；f)施加一個不變的低壓以便允許所述凸塊膨脹到空腔之中，并允許壓型在第一直至加熱完成才分離；g)敞開多個半壓型并使帶轉位一個小于壓型長度的距離X，直到已在鄰近冷入口的空腔中形成的多個凸塊對準出口端空腔為止；h)關斷壓型出口端的冷卻水；i)將另外的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔之中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e、f和g以便用于在最終加熱之前的第二和其后的加熱；j)關斷到達壓型入口端的冷水；k)將其余的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e和f以便形成最終的胎紋帶；以及l)從壓型組件中取出胎紋帶。
2.根據權利要求1的方法，其特征為，所述高壓為1.4MPa至8.4MPa之間。
3.根據權利要求1的方法，其特征為，所述高壓為2.0MPa至3.3MPa之間。
4.根據權利要求1的方法，其特征為，所述低壓為0.35MPa至1.3MPa之間。
5.根據權利要求2的方法，其特征為，所述低壓為0.35MPa至1.3MPa之間。
6.根據權利要求3的方法，其特征為，所述低壓為0.5MPa至1.0MPa之間。
7.硫化環形胎紋帶的方法，包括提供一對上、下加熱壓型組件，它具有一個入口端、一個出口端、在每端的多個冷卻水口、在一個壓型組件的一半上的外花紋凸塊空腔、在該壓型組件另一半上的內導向凸塊空腔以及一對在壓型組件相對端上的全支承轉位輪；a)將一個生的胎紋帶本體放置在多個半壓型之間并圍繞著轉位輪，所述胎紋帶本體具有一個組合在其外表面上的花紋凸塊復合體扁坯以及一個組合在其內表面上的導向凸塊復合體扁坯；b)在一給定的高壓下閉合所述的半壓型，以在高壓和一個低得多的壓力甚至無壓之間進行的一系列交變沖擊之下形成花紋凸塊和導向凸塊；c)施加一個不變的低壓以便允許所述凸塊膨脹到空腔之中，并允許壓型直至在第一加熱完成才分離；d)所述壓型長度直到已在鄰近冷入口的空腔中形成的多個凸塊對準出口端空腔為止；e)關斷壓型出口端的冷卻水；f)將另外的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔之中幾級與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e、f和g以便用于在最終加熱之前的第二和其后的加熱；g)將另外余的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e和f以便形成最終的胎紋帶；h)重復步驟d和e以便形成最終帶；i)從壓型組件中取出胎紋帶。
8.根據權利要求7的方法，其特征為，所述高壓為1.4MPa至8MPa之間。
9.根據權利要求7的方法，其特征為，所述高壓為2.0MPa至3.3MPa之間。
10.根據權利要求7的方法，其特征為，所述低壓為0.35MPa至1.3MPa之間。
11.根據權利要求8的方法，其特征為，所述低壓為0.35MPa至1.3MPa之間。
12.根據權利要求9的方法，其特征為，所述低壓為0.5MPa至1.0MPa之間。
13.硫化環形胎紋帶的方法包括a)提供一對上、下加熱壓型組件，它具有一個入口端、一個出口端、在每端的多個冷卻水口、在一個壓型組件的一半上的外花紋凸塊空腔、在該壓型組件另一半上的內導向凸塊空腔以及一對在壓型組件相對端上的全支承轉位輪；b)將一個生的胎紋帶本體放置在多個半壓型之間并圍繞著轉位輪；c)將多個非預成形的內導向凸塊復合體條放置在上壓型組件的內導向凸塊空腔內以及與下壓型組件的導向凸塊空腔相對的本體上，并且將花紋凸塊復合體多個條放置在下壓型組件的花紋凸塊空腔中以及與上壓型組件的花紋凸塊空腔相對的本體上；d)在一給定的高壓下閉合所述的半壓型，以在高壓和一個低得多的壓力甚至無壓之間進行的一系列交變沖擊之下形成花紋凸塊和導向凸塊；e)施加一個不變的低壓以便允許所述凸塊膨脹到空腔之中，并允許壓型直至第一加熱完成才分離；f)敞開多個半壓型并使帶轉位一個小于壓型長度的距離X，直到已在鄰近冷入口的空腔中形成的多個凸塊對準出口端空腔為止；g)關斷壓型出口端的冷卻水；h)將另外的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔之中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并重復步驟e、f和g以便形成在最終加熱之前的第二和其后的加熱；i)關斷到達壓型入口端的冷水；j)將其余的導向凸塊復合體條放置在上壓型的空的空腔中以及與下壓型空的空腔相對的本體上，并將其余的花紋凸塊復合體條放置在下壓型的空的空腔中以及與上壓型的空的空腔相對的本體上，再重復步驟e和f以便形成最終的胎紋帶；以及k)從壓型組件中取出胎紋帶。
14.根據權利要求13的方法，其特征為，所述高壓為1.4MPa至8.4MPa之間。
15.根據權利要求13的方法，其特征為，所述高壓為2.0MPa至3.3MPa之間。
16.根據權利要求13的方法，其特征為，所述低壓為0.35MPa至1.3MPa之間。
17.根據權利要求14的方法，其特征為，所述低壓為0.35MPa至1.3MPa之間。
18.根據權利要求15的方法，其特征為，所述低壓為0.5MPa至1.0MPa之間。
19.一種用來硫化大環形橡膠胎紋帶的設備，它包括a)一對雙壓板壓型組件，它具有多個外花紋凸塊空腔、內導引凸塊空腔、入口端、出口端以及在每端的冷卻水口；b)施加1.4至8.4MPa空腔壓力的加壓缸；以及c)多個全支承轉位輪，在硫化循環期間轉位輪為帶的整個寬度提供0.14-3.5MPa的壓力。
20.根據權利要求19的設備，其特征為，由全支承轉位輪施加的力為0.17至5.2MPa。
全文摘要
一種硫化大型環形橡膠胎紋帶的方法,它使用具有一對全支承轉位輪(8)的多壓板壓型組件(3)、非預成型的凸塊配制品以及一個后成型空腔的壓力減少,以便提供具有不變形加強構件的硫化胎紋,在此同時避免橡膠復合體從壓型端部流出。還提供一種用來硫化大環形胎紋帶并具有全支承轉位輪(8)的設備。
文檔編號B29D29/08GK1259899SQ97182277
公開日2000年7月12日 申請日期1997年5月16日 優先權日1997年5月16日
發明者T·B·菲爾德曼 申請人:固特異輪胎和橡膠公司