專利名稱：橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及橡膠制品加熱設(shè)備，特別涉及一種橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置。
背景技術(shù)：
橡膠厚制品(輪胎)生產(chǎn)過程的最后一道工序是硫化(交聯(lián))，硫化工藝直接影響橡膠厚制品的制造質(zhì)量，目前的硫化工藝是直接將橡膠厚制品放在硫化機(jī)中進(jìn)行硫化(不經(jīng)過預(yù)熱)，采用溫度、時(shí)間、壓力三要素對橡膠厚制品的硫化進(jìn)行控制，并要求在輪胎硫化的整個(gè)過程中溫度保持恒定(一般要求140℃～160℃)，由于橡膠厚制品為熱的不良導(dǎo)體，傳熱升溫速度慢，所以往往在硫化工藝中造成橡膠厚制品硫化的不均勻，同時(shí)由于室溫(25℃)與硫化溫度的溫差較大，所以需要較長的硫化加熱時(shí)間，嚴(yán)重影響橡膠厚制品的生產(chǎn)效率，所以如果在橡膠厚制品硫化前對其進(jìn)行預(yù)熱，將其溫度提高至60℃～85℃，就可使橡膠厚制品在硫化前的溫度與硫化溫度之間的溫差大為減少，可以明顯提高硫化效率，增加產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益，因而橡膠厚制品硫化前預(yù)熱具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，橡膠厚制品的硫化過程的加熱一般利用熱水或蒸汽作為加熱介質(zhì)，但是利用熱水、蒸汽來加熱橡膠厚制品存在上述傳熱升溫速度慢，橡膠厚制品硫化不均勻的缺點(diǎn)，生產(chǎn)效率較低。在現(xiàn)有的硫化技術(shù)中，亦有嘗試采用微波加熱的方式加熱橡膠厚制品的，現(xiàn)有的微波加熱設(shè)備為一般的微波爐結(jié)構(gòu)(高功率微波集中加熱的作用方式)，由于橡膠厚制品(例如輪胎)中往往需要采用布滿金屬絲束的骨架，以保持制品的形狀和其剛性，而金屬對微波的反射作用使金屬絲束在微波場中容易產(chǎn)生“打火”現(xiàn)象而燒壞橡膠厚制品，所以采用現(xiàn)有的微波爐加熱橡膠厚制品(輪胎)其廢品率較高，并不適用于橡膠厚制品(輪胎)硫化前的預(yù)熱。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能夠有效克服“打火”現(xiàn)象，適用范圍廣，加熱效率高，可明顯縮短橡膠厚制品在硫化過程中加熱的時(shí)間，有效提高生產(chǎn)效率的橡膠厚制品硫化前連續(xù)預(yù)熱裝置。
本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本橡膠厚制品硫化前連續(xù)預(yù)熱裝置，包括爐體、低功率微波發(fā)射單元，所述爐體內(nèi)設(shè)置有爐腔，低功率微波發(fā)射單元設(shè)置在爐體與爐腔之間的空間內(nèi)，低功率微波發(fā)射單元的微波饋入口位于爐腔壁上。
所述低功率微波發(fā)射單元包括磁控管、微波耦合器、風(fēng)扇、電容，磁控管和微波耦合器連接在一起。
所述磁控管為2450MHz、300W～900W的低功率磁控管。
所述微波饋入口位于爐腔壁的上、下、左、右、前、后六個(gè)方面的壁面上，或者僅位于上、下、左、右、前、后方向中的2～5個(gè)方向的壁面上；如果爐腔為多邊形，如八邊形結(jié)構(gòu)，那么微波饋入口分別均勻分布于多邊形(如8邊形)的多個(gè)(如8個(gè))爐腔壁面上；如果爐腔為圓形結(jié)構(gòu)，那么微波饋入口呈軸對稱均布于圓形爐腔壁面上和上下兩個(gè)壁面上。
所述在爐腔壁的每個(gè)方向的壁面上設(shè)置的微波饋入口的數(shù)量為4～50個(gè)；如果爐腔為圓形結(jié)構(gòu)，那么在圓形爐腔壁面的微波饋入口的數(shù)量可以為4～80個(gè)。
所述爐腔下面設(shè)置有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，使放置于其上面的橡膠厚制品在預(yù)熱的過程中連續(xù)轉(zhuǎn)動，加熱更加均勻。
本橡膠厚制品硫化前連續(xù)預(yù)熱裝置可應(yīng)用于含金屬絲束與及不含金屬絲束的橡膠輪胎；所述橡膠輪胎可為各種規(guī)格型號的汽車、摩托車、自行車輪胎。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果(1)提高生產(chǎn)效率；本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了利用微波對橡膠厚制品在硫化前的整體預(yù)熱，省去了把橡膠厚制品在硫化工藝中由常溫升至100℃這個(gè)消耗大部分加熱時(shí)間的過程，可使橡膠厚制品的硫化時(shí)間縮短20％以上，因而可有效地提高橡膠厚制品硫化的生產(chǎn)率，從而明顯地增加經(jīng)濟(jì)效益。
(2)克服了含金屬絲束的橡膠厚制品加熱存在的問題；傳統(tǒng)的微波加熱方式應(yīng)用于含金屬絲束的橡膠厚制品加熱時(shí)容易發(fā)生“打火”現(xiàn)象，廢品率較高(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明接近50％)；本實(shí)用新型通過運(yùn)用微波物理化學(xué)的原理，采用低功率微波能、多點(diǎn)饋能等多種有效措施對含金屬絲束的橡膠厚制品進(jìn)行加熱，較好地克服了橡膠厚制品內(nèi)的金屬絲束在微波場的作用下產(chǎn)生“打火”的現(xiàn)象，大大降低了廢品率，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其廢品率為2％以下。
(3)加熱速度快、效率高、效果好；利用本實(shí)用新型對橡膠厚制品進(jìn)行硫化前預(yù)熱，在2～25分鐘左右的時(shí)間內(nèi)就可以把橡膠厚制品從常溫(20℃)均勻升溫到40℃～90℃；經(jīng)預(yù)熱的橡膠厚制品，內(nèi)外溫度均勻，各點(diǎn)溫差±3℃；利用本實(shí)用新型可有助于提高橡膠硫化效率及產(chǎn)品質(zhì)量。
(4)適用范圍廣；本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種橡膠輪胎產(chǎn)品以及其它尺寸較厚的橡膠制品；不管橡膠厚制品是否含金屬絲束都可有效地使用，因而適用面較廣，市場前景較好。


圖1是本實(shí)用新型橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示裝置的俯視圖。
圖3是圖1所示裝置的A-A及B-B向視圖。
圖4是圖2所示裝置的C-C及D-D向視圖。
圖5是圖2所示裝置的E-E及F-F向視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例圖1～圖5示出了本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)形式；由圖1可見，本橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置包括有爐體1，爐體1上、下部設(shè)置有排潮氣孔2，用于將加熱時(shí)產(chǎn)生的氣體排出，爐體中部前后都設(shè)置有爐門3、4，設(shè)置前、后兩個(gè)爐門3、4目的是為了便于連續(xù)快速地放入、取出輪胎，在爐體1內(nèi)設(shè)置有爐腔5，爐腔5截面為八邊形，如圖2及圖3所示，爐腔5下面設(shè)置有轉(zhuǎn)盤6，轉(zhuǎn)盤6由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，使放置于其上面的輪胎在預(yù)熱的過程中連續(xù)轉(zhuǎn)動，加熱更加均勻；在爐體1與爐腔5之間的空間內(nèi)設(shè)置有低功率微波發(fā)射單元8，低功率微波發(fā)射單元8包括磁控管、風(fēng)扇、電容、微波耦合器，磁控管和微波耦合器連接在一起，所述磁控管為2450MHz、300W～900W的低功率磁控管，低功率微波發(fā)射單元8的微波饋入口9位于爐腔5壁上；低功率微波發(fā)射單元8分布于爐腔5周圍，包括上、下端面及周向八個(gè)側(cè)面，具體數(shù)量及分布位置如圖3～圖5所示，其中在上、下端面各均勻分布有12個(gè)，其對應(yīng)的微波饋入口9見圖3，各面的低功率微波發(fā)射單元8根據(jù)要求分為多個(gè)單元組，由控制面板10統(tǒng)一控制各單元組的工作狀態(tài)，如啟動部分單元組工作而其余單元組不工作或全部單元組一起啟動工作，從而控制不同的微波輸出功率。
利用本實(shí)用新型裝置實(shí)現(xiàn)的較小型輪胎硫化前預(yù)熱過程為將待硫化的1米以下的輪胎從前爐門3送入本裝置中，關(guān)上前爐門3；按輪胎的外形尺寸確定使用微波饋入口9的數(shù)量，開動轉(zhuǎn)盤6(也可以依靠微波饋入口9輸出的均勻微波場實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤6不轉(zhuǎn)動)，通過控制面板10控制低功率微波發(fā)射單元8開始加熱，最佳的加熱溫度為55～85℃，完成上述加熱操作最佳時(shí)間為2.5～8分鐘，加熱的最佳方式是間歇多次完成，如加熱1～2分鐘，停止加熱0.5～1分鐘，再加熱1～2分鐘，如此重復(fù)直至完成；加熱到預(yù)定的溫度后，將后爐門4打開，從后爐門4將輪胎取出，放在輸送機(jī)上輸送到輪胎硫化機(jī)進(jìn)行硫化處理，同時(shí)通過前爐門3放入下一個(gè)待預(yù)熱的輪胎，再重復(fù)前述步驟進(jìn)行處理。
利用本實(shí)用新型裝置實(shí)現(xiàn)的較大型輪胎硫化前預(yù)熱過程為將待硫化的1米以上的輪胎從前爐門3送入本裝置中，關(guān)上前爐門3；按輪胎的外形尺寸確定使用微波饋入口9的數(shù)量，通過控制面板10控制低功率微波發(fā)射單元8從微波饋入口9輸出均勻微波場對輪胎進(jìn)行加熱(轉(zhuǎn)盤6可以不轉(zhuǎn)動)，最佳的加熱溫度為55～85℃，完成上述加熱操作最佳時(shí)間為8～20分鐘，加熱的最佳方式是間歇多次完成，如加熱2～4分鐘，停止加熱0.5～1分鐘，再加熱2～4分鐘，如此重復(fù)直至完成；加熱到預(yù)定的溫度后，將后爐門4打開，從后爐門4將輪胎取出，放在輸送機(jī)上輸送到輪胎硫化機(jī)進(jìn)行硫化處理，同時(shí)通過前爐門3放入下一個(gè)待預(yù)熱的輪胎，再重復(fù)前述步驟進(jìn)行處理。
權(quán)利要求1.一種橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于包括爐體、低功率微波發(fā)射單元，所述爐體內(nèi)設(shè)置有爐腔，低功率微波發(fā)射單元設(shè)置在爐體與爐腔之間的空間內(nèi)，低功率微波發(fā)射單元的微波饋入口位于爐腔壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述低功率微波發(fā)射單元包括磁控管、微波耦合器，磁控管和微波耦合器連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述磁控管為2450MHz、300W～900W的低功率磁控管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述微波饋入口位于爐腔壁的上、下、左、右、前、后六個(gè)方面的壁面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述爐腔為多邊形，微波饋入口分別均勻分布于多邊形的多個(gè)爐腔壁面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述爐腔為圓形結(jié)構(gòu)，微波饋入口呈軸對稱均布于圓形爐腔壁面上和上下兩個(gè)壁面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于圓形爐腔壁面的微波饋入口的數(shù)量為4～80個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述微波饋入口位于上、下、左、右、前、后方向中的2～5個(gè)方向的壁面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或8所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述在爐腔壁的每個(gè)方向的壁面上設(shè)置的微波饋入口的數(shù)量為4～50個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，其特征在于所述爐腔下面設(shè)置有轉(zhuǎn)盤。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種橡膠厚制品硫化前預(yù)熱裝置，包括爐體、低功率微波發(fā)射單元，所述爐體內(nèi)設(shè)置有爐腔，低功率微波發(fā)射單元設(shè)置在爐體與爐腔之間的空間內(nèi)，低功率微波發(fā)射單元的微波饋入口位于爐腔壁上。本實(shí)用新型采用低功率微波能、多點(diǎn)饋能等作用方式，可應(yīng)用于含金屬絲束或不含金屬絲束的橡膠厚制品在硫化前的預(yù)熱，能夠克服含金屬絲束的橡膠厚制品加熱時(shí)容易發(fā)生的“打火”現(xiàn)象，可有效地降低廢品率；同時(shí)具有加熱速度快、效率高、效果好的優(yōu)點(diǎn)，可明顯提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，適用范圍廣，市場前景較好。
文檔編號B29B13/02GK2631728SQ03267888
公開日2004年8月11日 申請日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者唐偉強(qiáng), 張海, 馬鐵軍, 郭建中, 郝玉書 申請人:華南理工大學(xué), 廣州科威微波能有限公司