彈性履帶的制造方法以及制造彈性履帶用的硫化成形模具的制作方法

彈性履帶的制造方法以及制造彈性履帶用的硫化成形模具的制作方法
【專利摘要】提供彈性履帶的制造方法及制造彈性履帶用的硫化成形模具，難以在滾輪行駛部分產生裂紋，即使產生裂紋也難以發展。本發明的彈性履帶的制造方法，對硫化成形后的一部分的與帶長度方向一側的端部連續的成形部分重新進行硫化成形，由此制造兩端連結前的具有端部且呈帶狀的彈性履帶。本制造方法在與硫化成形后的一部分連續的部分的硫化成形過程中形成：硫化部分，通過由具有加熱單元的加熱模具進行加熱來促進未硫化橡膠的硫化成形，從而形成該硫化部分；抑制部分，通過具有冷卻單元的冷卻模具來抑制未硫化橡膠的硫化，從而形成該抑制部分。并且對于抑制部分中的除去相當于彈性履帶的寬度方向的方向上的端部以外的部分而言，使其朝向加熱模具側突出。
【專利說明】彈性履帶的制造方法以及制造彈性履帶用的硫化成形模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及彈性履帶的制造方法以及制造彈性履帶所使用的硫化成形模具，所述彈性履帶安裝于農業用裝置、建設工程用裝置等中的自行式的履帶式行駛裝置。
【背景技術】
[0002]在宅基地修建、道路建設、河川整修等中所使用的土木用機械、建設用機械、或農業中所使用的自行式的履帶式行駛裝置所安裝的彈性履帶，形成為環形帶狀。
[0003]作為這樣的環形帶狀的彈性履帶的制造方法之一，存在使用硫化成形模具對各部分進行硫化成形的進給硫化(feed vulcanization)的方法。基于進給硫化的彈性履帶的制造例如通過以下方式來進行，即:利用模具對埋入有抗拉體的長條帶狀的橡膠的一部分從其厚度方向兩側進行夾持并進行加熱，從而僅對該部分進行硫化成形，并且一邊不斷輸送帶狀的橡膠一邊反復進行該作業，最后，使保持未硫化的狀態而殘留的兩端重疊，并用模具對該兩端進行夾持而進行硫化成形并使它們接合(專利文獻I)。
[0004]基于進給硫化的彈性履帶的制造中所使用的模具，除了設置用于加熱的加熱區域以外，為了獲得與后續的硫化成形部分的良好的(物性的)連續性，還在兩端設置進行用于抑制硫化的冷卻的冷卻區域。
[0005]以往，如硫化成形模具8的(下部模具81的)俯視圖5 (a)中B-B向視剖視圖5 (b)所示，大多使用上部模具82和下部模具81來進行彈性履帶的制造，其中，上部模具82和下部模具81在冷卻區域83具有相對于輸送方向(帶長度方向)成90度的端面84、85。用這樣的硫化成形模具8制造出的彈性履帶，由于期望不實施硫化的冷卻區域83內的接合部分83a的一部分被硫化，其結果，接合強度會在與后續的進給硫化中的硫化成形部分的邊界附近減弱。用硫化成形模具8制造出的彈性履帶存在以下問題:因反復被施加的來自驅動輪的拉伸載荷、以及使驅動輪等通過時的彎曲載荷而易產生裂紋，且該裂紋在比較短的時間內就能夠到達抗拉體86。
[0006]因此，在進給硫化過程中，為了將與后續的硫化成形部分的接合部分保持為未硫化狀態，采用了使形成帶狀的橡膠的接合部分的冷卻區域的端面傾斜而形成為錐形狀的硫化成形模具(專利文獻1，圖5)。
[0007]專利文獻1:日本特開2002-120231號公報
[0008]然而，近年來對于彈性履帶的耐久性的要求日趨嚴格，例如為了延緩與具有芯軸的彈性履帶上的芯軸的脫落相關聯的軋壓劃痕現象，將安裝于履帶式行駛裝置時承受來自滾輪的載荷的滾輪行駛部分的橡膠增厚的趨勢逐漸加強。并且，若滾輪行駛部分的橡膠增厚，則因用于接合的未硫化部分的長度受限而使得錐形角度增大，進而使得接合部分對于彎曲載荷變得強度不足，因此存在無法充分地防止在滾輪通過部產生裂紋、且產生的裂紋發展迅速的問題。

【發明內容】
[0009]本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供彈性履帶的制造方法以及制造彈性履帶所使用的硫化成形模具，能夠使滾輪行駛部分難以產生裂紋，即使產生裂紋也能夠使該裂紋難以發展。
[0010]本發明涉及的彈性履帶的制造方法，是對硫化成形后的一部分的與帶長度方向一側的端部連續的成形部分重新進行硫化成形，由此制造出兩端連結前的具有端部且呈帶狀的彈性履帶的制造方法。
[0011]對于本制造方法而言，在針對與硫化成形后的一部分連續的部分進行硫化成形的過程中形成:硫化部分，通過由具有加熱單元的加熱模具進行加熱來促進未硫化橡膠的硫化成形，從而形成該硫化部分；以及抑制部分，利用冷卻模具來抑制未硫化橡膠的硫化，從而形成該抑制部分，其中，該冷卻模具與加熱模具的帶長度方向一側的端部連結、且具有冷卻單元。并且，對于抑制部分中的除去相當于彈性履帶的寬度方向的方向上的端部以外的部分而言，使其朝向加熱模具側突出。
[0012]優選地，對于抑制部分的彈性履帶的相當于厚度方向的方向上的厚度而言，使其從冷卻模具側越趨向加熱模具側越逐漸增大。
[0013]本發明涉及的硫化成形模具，是對硫化成形后的一部分的與帶長度方向一側的端部連續的成形部分重新進行硫化成形，由此制造出兩端連結前的具有端部且呈帶狀的彈性履帶的硫化成形模具。
[0014]硫化成形模具有:加熱模具，該加熱模具具有加熱單元而促進未硫化橡膠的硫化成形；以及冷卻模具，該冷卻模具具備冷卻單元且與加熱模具的一端連結而抑制未硫化橡膠的硫化。對于冷卻模具的與加熱模具連結的一側的端部中的除去相當于彈性履帶的寬度方向的方向上的端部以外的 部分而言，使其朝向加熱模具內突出。
[0015]優選地，冷卻模具形成為:對于處于收納有硫化被抑制的未硫化橡膠的空間的彈性履帶的相當于厚度方向的方向上的厚度而言，使其從冷卻模具側越趨向加熱模具側越逐漸增大。
[0016]根據本發明，能夠提供彈性履帶的制造方法以及制造彈性履帶所使用的硫化成形模具，難以在滾輪行駛部分產生裂紋，即使產生裂紋，也難以使該裂紋發展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是形成彈性履帶的內周面側的硫化成形模具的俯視圖。
[0018]圖2是硫化成形模具的圖1中的A-A向視剖視圖。
[0019]圖3是示出利用硫化成形模具進行的彈性履帶的制造過程的圖。
[0020]圖4是示出上側錐狀部和下側錐狀部的傾斜角度的圖。
[0021]圖5是示出現有的硫化成形模具的概況的圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]I…硫化成形模具；2…加熱模具；3…冷卻模具；11...加熱部(加熱單元)；16...(冷卻用的)流路(冷卻單元)；H…加熱范圍(加熱部分)。
【具體實施方式】
[0024]圖1是形成彈性履帶的內周面側的硫化成形模具的俯視圖，圖2是硫化成形模具的圖1中的A-A向視剖視圖。
[0025]制造彈性履帶所使用的硫化成形模具I構成為包括:通過加熱來進行硫化成形的加熱模具2 ;用于對加熱模具2進行加熱的加熱部11、11 ;以及硫化成形時用于保留未硫化部分的冷卻模具3等。
[0026]加熱模具2對繞長條帶狀的抗拉體21的特定長度配置有未硫化橡膠的部分從抗拉體21的厚度方向兩側進行夾持，并通過加熱而進行硫化成形，由此形成長度方向上的一部分的彈性履帶的形態，其中，長條帶狀的抗拉體21由多個鋼簾線形成。加熱模具2構成為包括:上部模具4，該上部模具4具有與彈性履帶的橡膠部分的外周側形狀之間存在凹凸關系的表面(稱為“上部模具表面12”)；以及下部模具5，該下部模具5具有與彈性履帶的橡膠部分的內周側形狀之間存在凹凸關系的表面(稱為“下部模具表面13”)。
[0027]在上部模具表面12設置有形成彈性履帶的突緣的突緣成形部121。在下部模具表面13沿長度方向以恒定間隔設置有沿寬度方向排列的一對突起成形部131、131，該一對突起成形部131、131是形成在彈性履帶中朝內周面突出的突起的凹部。在具有芯軸的彈性履帶的下部模具5，可以設置用于收納向芯軸的內周側突出的突出部分的凹部以取代突起成形部 131、131。
[0028]此處，“長度方向”是被加熱模具2夾持的抗拉體21的長度方向，且是在硫化成形以后形成了一部分的彈性履帶的長度方向。另外“寬度方向”是圖1中的上下方向，即，被加熱模具2夾持的抗拉體21的寬度方向。這些用語對于以下的說明也同樣適用。
[0029]下部模具表面13在突起成形部131的寬度方向兩側具有沿長度方向延伸為帶狀的平面、亦即滾輪行駛面形成部132、132。滾輪行駛面形成部132的深度比其寬度方向外側的下部模具表面13的深度深，以便使硫化成形后的彈性履帶的滾輪行駛部分增厚。
[0030]加熱部11、11設置為與上部模具4和下部模具5各自的上部模具表面12的相反側的外表面以及下部模具表面13的相反側的外表面分別連接。加熱部11以電加熱器為加熱源，通過由控制器進行的控制而將上部模具4和下部模具5加熱到所設定的溫度。也可以不使加熱部11、11獨立于上部模具4和下部模具5，而是將加熱部11、11組裝于上部模具4和下部模具5內。
[0031]冷卻模具3與加熱模具2的長度方向兩側的端部分別連結。設置于長度方向的一側的端部的冷卻模具3，將與進給硫化中的后續的硫化部分連結的部分、亦即未硫化部分以特定的形狀保留。長度方向的另一側的冷卻模具，用于在最初的進給硫化中在與按順序依次進行進給硫化的一側相反側的端部保留未硫化部分，該未硫化部分用于連結進給硫化結束的一側的未硫化部分。該另一側的冷卻模具在最初的硫化成形之后被拆下。
[0032]硫化成形模具I中的用于保留未硫化或半硫化部分的冷卻模具3所占的范圍(冷卻范圍)是圖1中的范圍C。另外，相對于此，進行硫化成形的加熱模具2的范圍(加熱范圍)在圖1中為范圍H。
[0033]冷卻模具3構成為包括:與硫化成形模具I的上部模具4的長度方向上的端部連結的冷卻上部模具6 ;以及與下部模具5的長度方向上的端部連結的冷卻下部模具7。
[0034]參照圖1來說明冷卻下部模具7。
[0035]冷卻下部模具7具有下側錐狀部15，用于收納硫化成形時防止硫化的部分。下側錐狀部15將以(下部模具5的)下部模具表面13的連結部分的端緣133為起點、越離開端緣133越接近冷卻上部模具6且相對于長度方向傾斜的平面形成為表面。下側錐狀部15的沿寬度方向延伸的截面形狀為楔形的凹狀部分。冷卻下部模具7的與加熱模具2 (下部模具5)連結的端面的寬度方向的內側朝向加熱模具2 (下部模具5)側突出。冷卻下部模具7的朝向加熱模具2側突出的范圍(寬度方向的大小，圖1的WD)包括至少包括滾輪行駛面形成部132、132在內的范圍(圖1的WR)，并且小于形成彈性履帶的主體部分的下部模具5的下部模具表面13的寬度WC (另外，上部模具4的上側表面12的寬度也為相同尺寸(WC))。圖1、2中的附圖標記134是冷卻下部模具7的向加熱模具2側突出的部分(以下稱為“突出部135”)的端面，附圖標記136是未突出的部分(以下稱為“未突出部137”)的端面。
[0036]“向加熱模具2側突出的范圍”在寬度方向外側以突出部135與未突出部137的邊界(圖1的位置S)為基準。
[0037]冷卻上部模具6也與冷卻下部模具7同樣，具有上側錐狀部14，該上側錐狀部14將以(上部模具4的)上側表面12的連結部分的端緣123為起點、越離開端緣123越接近冷卻下部模具7且相對于長度方向傾斜的平面形成為其表面。上側錐狀部14是沿寬度方向延伸的截面形狀為楔形的凹狀部分。冷卻上部模具6具有:與加熱模具2 (上部模具4)連結的端面朝向加熱模具2 (上部模具4)側突出的寬度方向內側的突出部125、以及除突出部125以外的未朝加熱模具2 (上部模具4)側突出的未突出部127。
[0038]冷卻上部模具6的突出部125在寬度方向上的范圍為:當冷卻上部模具6與冷卻下部模具7重疊時與冷卻下部模具7的突出部135 —致的范圍，且是從冷卻上部模具6側觀察時重疊的范圍。在圖1、2中，附圖標記124是突出部125的加熱模具2 (上部模具4)側的端面，附圖標記126是未突出部127的加熱模具2 (上部模具4)側的端面。
[0039]“冷卻上部模具6的一部分和冷卻下部模具7的一部分朝向加熱模具2側突出”是指:在長度方向上，冷卻上部模具6的一部分和冷卻下部模具7的一部分在加熱模具2所占的范圍(加熱范圍H)重復地重疊。該重復的范圍(重疊的范圍)在圖1、2中用D表示。
[0040]如圖1所示，硫化成形模具I的冷卻下部模具7的突出部135在寬度方向的中央中斷。然而，在所制造的彈性履帶的寬度方向中央因設置突出部135而具有足夠的厚度的情況下，即使難以使其端面的突出程度與寬度方向兩側的突出部135的端面134 —致且連續，或者難以使寬度方向中央部分的端面與端面134—致且連續，也能夠根據寬度方向中央的厚度而使突出程度小于寬度方向兩側的突出程度、且使整體在寬度方向上連續。
[0041]對于冷卻上部模具6的突出部125以及寬度方向中央部分的形態而言，也與冷卻下部模具7 —樣，可根據彈性履帶的寬度方向中央的形態而進行設計。
[0042]在冷卻模具3內設置有用于使冷卻用的水等在內部流動的流路16、16。
[0043]圖3是示出利用硫化成形模具I制造彈性履帶的過程的圖。
[0044]首先，在下部模具5的下部模具表面13上填充用于形成內周側的彈性履帶主體部分的未硫化橡膠，并在其上以如下方式載置抗拉體21，即:使抗拉體21的一端側(圖3 (a)的右側)從冷卻模具3b向外側突出并使其長度方向與下部模具5的長度方向一致。接著，以包圍抗拉體21的方式配置用于形成突緣等的未硫化橡膠，將這些未硫化橡膠收納于中間并將上部模具4與下部模具5組合。冷卻下部模具7和冷卻上部模具6分別與加熱模具2的長度方向的兩側連結，并在冷卻下部模具7和冷卻上部模具6之間也填充未硫化的橡膠。[0045]加熱模具2被加熱部11、11加熱到硫化溫度，從而對加熱模具2內的未硫化橡膠進行硫化成形，并對冷卻模具3a、3b的流路16、…、16輸送冷卻介質，由此抑制冷卻模具3a、3b內的未硫化橡膠的硫化(圖3 (a))。
[0046]若硫化成形處理結束，則打開硫化成形模具1，所形成的彈性履帶部分22保留包括冷卻模具3a內的未硫化橡膠部分23在內的一部分而被向硫化成形模具1的外部輸送(圖 3 (b))。
[0047]在從外部移動到硫化成形模具1內的抗拉體21的周圍填充未硫化橡膠，且關閉硫化成形模具1，針對硫化成形模具1內的包圍抗拉體21的未硫化橡膠24，進行與最初的硫化成形處理同樣的硫化成形處理。
[0048]若該硫化成形處理結束，則打開硫化成形模具1，所形成的彈性履帶部分保留包括未硫化橡膠部分25在內的一部分而被向硫化成形模具1的外部輸送，在重新移動到硫化成形模具1內的抗拉體21的周圍填充未硫化橡膠并進行硫化成形處理。
[0049]反復進行上述處理，從而形成抗拉體21的除兩端附近以外的其它部位均被埋入的帶狀的彈性履帶。最后，對于帶狀的彈性履帶的兩端附近而言，使露出的抗拉體重疊且在其周圍配置未硫化橡膠，進而將其收納于硫化成形模具1內，并與上述處理同樣地進行硫化成形處理，由此制造出環形帶狀的彈性履帶。
[0050]對于硫化成形模具1而言，冷卻模具3的一部分朝向加熱模具2側突出(突出部125、135)，借助該構造，能夠有效地抑制對與通過后續的硫化成形所形成的部分接合的、且應作為未硫化的部分而保留的部分(未硫化橡膠部分25)進行硫化。
[0051]在硫化成形處理中，例如若在硫化成形模具內對接合用的未硫化橡膠部分進行硫化，則在進給硫化的后續的硫化成形處理中，無法獲得接合用的未硫化橡膠部分與重新硫化成形的未硫化橡膠的接合所需的足夠的強度(粘接強度)。例如，在不具有硫化成形模具1那樣的突出部125、135的硫化成形模具中，由于冷卻模具與未硫化橡膠的導熱面積較小，因此接合用的未硫化橡膠部分的冷卻未必充分。
[0052]相對于此，由于硫化成形模具1在冷卻模具3設置有突出部125、135，從而例如在冷卻下部模具7的寬度方向一側，使得由圖1的點P~S所包圍的范圍的導熱面積有所增加。由于硫化成形模具1的與冷卻模具3中的接合用的未硫化橡膠部分之間的導熱面積有所增加，從而提高了對該部分的冷卻能力，并且有效地抑制了硫化的進行。其結果，硫化成形模具1能夠使分為多次而進行的硫化成形部分彼此以足夠的強度進行接合，從而能夠制造出難以在滾輪行駛部分等產生裂紋的彈性履帶。
[0053]為了在硫化成形模具1中獲得這樣的效果，并非在冷卻模具3 (冷卻上部模具6、冷卻下部模具7)寬度方向的整個區域設置突出部125、135，而是需要在寬度方向的一部分設置突出部125、135。若在冷卻模具3的寬度方向整個區域設置突出部125、135，則應作為未硫化的部分而保留的部分(未硫化橡膠部分23、25)會被過度地冷卻，從而導致該部分在硫化成形后的脫模作業中粘接于硫化成形模具1而變得難以脫模，并且，對于埋設有芯軸的彈性履帶而言，除了脫模困難以外，當進行脫模作業時，該部分附近的橡膠還變得易從芯軸剝離。
[0054]另外，由于硫化成形模具1至少在彈性履帶中成為滾輪行駛面的范圍(滾輪行駛面形成部132、132)設置有突出部125、135，因而能夠使滾輪行駛部分的上側錐狀部14、下側錐狀部15在長度方向上加長。因此，在制造滾輪行駛部分的橡膠厚度較大的彈性履帶的情況下，與不具有突出部125、135的硫化成形模具9的上側錐狀部94以及下側錐狀部95(參照圖4(a))相比，能夠使上側錐狀部14和下側錐狀部15的傾斜角度較為舒緩(β < α ,η < Y，參照圖4(b))。因此，利用硫化成形模具I制造出的彈性履帶，使得當使履帶式行駛裝置的驅動輪等通過時的因反復彎曲而產生的應力緩和，因而難以產生裂紋，另外，即使產生裂紋，該裂紋也難以發展。
[0055]冷卻模具3的突出部125、135的寬度方向兩側的外側端之間的距離WD，處于下部模具5的滾輪行駛面形成部132、132的寬度方向兩側的外側端之間的距離WR以上。另外，突出部125、135設置為使滾輪行駛面形成部132、132包含在其寬度方向兩端之間，另外，在WD = WR的情況下，突出部125、135設置為其寬度方向兩端之間與滾輪行駛面形成部132、132的寬度方向兩端之間一致。
[0056]若以下部模具5的形成彈性履帶的主體部分的下部模具表面13的寬度WC為基準，則突出部125、135的寬度方向兩側的外側端之間的距離WD優選為WD ( 0.88WC，更優選為 WD ≤ 0.75WC。
[0057]冷卻上部模具6的一部分和冷卻下部模具7的一部分朝向加熱模具2側突出的范圍D (參照圖1)，因彈性履帶的大小的不同而不同，但通常采用IOmm左右的大小。
[0058]在圖5所示的現有的硫化成形模具8中，在冷卻上部模具87和冷卻下部模具88分別設置有朝向加熱模具(上部模具82、下部模具81)側突出的突出部，由此能夠抑制冷卻區域83中的與后續的硫化成形部分接合的接合部分83a的硫化(參照圖5)。
[0059]在上述實施方式中，硫化成形模具I以及硫化成形模具I的各結構或者整體的構造、形狀、尺寸、個數以及材質 等，能夠根據本發明的主旨而適當地變更。
[0060]產業上的可利用性
[0061]本發明能夠用于制造彈性履帶，該彈性履帶安裝于農業用裝置、建設工程用裝置等中的自行式的履帶式行駛裝置。
【權利要求】
1.一種彈性履帶的制造方法，對硫化成形后的一部分的與帶長度方向一側的端部連續的成形部分重新進行硫化成形，由此制造出兩端連結前的具有端部且呈帶狀的彈性履帶， 所述彈性履帶的制造方法的特征在于， 在連續的所述成形部分的硫化成形過程中形成: 硫化部分，通過由具有加熱單元的加熱模具進行加熱來促進未硫化橡膠的硫化成形，從而形成該硫化部分；和 抑制部分，利用冷卻模具來抑制未硫化橡膠的硫化，從而形成該抑制部分，其中，冷卻模具與所述加熱模具的所述帶長度方向一側的端部連結且具有冷卻單元， 并且，對于所述抑制部分中的除去相當于所述彈性履帶的寬度方向的方向上的端部以外的部分而言，使其朝向所述加熱模具側突出。
2.根據權利要求1所述的彈性履帶的制造方法，其特征在于， 對于所述抑制部分的所述彈性履帶的相當于厚度方向的方向上的厚度而言，使其從所述冷卻模具側越趨向所述加熱模具側越逐漸增大。
3.—種硫化成形模具，對硫化成形后的一部分的與帶長度方向一側的端部連續的成形部分重新進行硫化成形，由此制造出兩端連結前的具有端部且呈帶狀的彈性履帶， 所述硫化成形模具的特征在于，具有: 加熱模具，該加熱模具具有加熱單元而促進未硫化橡膠的硫化成形；和 冷卻模具，該冷卻模具具備冷卻單元且與所述加熱模具的一端連結而抑制未硫化橡膠的硫化， 所述冷卻模具的與所述加熱模具連結的一側的端部中的除去相當于所述彈性履帶的寬度方向的方向上的端部以外的部分，朝向所述加熱模具內突出。
4.根據權利要求3中所述的硫化成形模具，其特征在于， 所述冷卻模具形成為:對于處于收納有硫化被抑制的未硫化橡膠的空間的所述彈性履帶的相當于厚度方向的方向上的厚度而言，使其從所述冷卻模具側越趨向所述加熱模具側越逐漸增大。
【文檔編號】B29C35/02GK103568164SQ201310341716
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】尾山雄亮 申請人:住友橡膠工業株式會社