CN102883875A - 制备车辆轮胎的胎面的方法 - Google Patents

Abstract

在制备车辆轮胎的胎面（4）的方法中：挤出橡胶胎面（4）；在所述胎面中形成至少一个沟槽（44），所述胎面具有与所述沟槽接近的材料；从线圈提供至少一根保留线（8）；将所述保留线插入一个沟槽中或插入每个沟槽中；并且使用与所述沟槽接近的胎面材料在所述保留线上封闭所述沟槽。

Description

制备车辆轮胎的胎面的方法

技术领域

本发明涉及车辆轮胎的制造，更特别地涉及轮胎胎面。

背景技术

某些专用轮胎包括由主体和线或缆线所形成的胎面，所述主体由橡胶制成，所述线或帘线嵌入橡胶中。所述线由显示出与主体材料不同的机械性质的材料制得。这些性质使得所述线在适当的时间补偿轮胎胎面的磨损，并保持轮胎胎面的机械性质。

根据之前公开的第一手技术，这些专用胎面与它们的线一起通过共挤出而制得。因此，所述线以及它们嵌入的胎面被同时挤出。

然而，该技术导致时常发生的制造缺陷，所述时常发生的制造缺陷产生复杂产品形式的废品，该废品的材料不易于回收。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种可选择的方法和制造过程，其能够改进胎面的制造，所述胎面含有嵌入主体的橡胶中的线。

为此目的，根据本发明提出一种制备车辆轮胎的胎面的方法，其中：

-挤出由橡胶制成的条带；

-在所述条带中形成至少一个沟槽，所述条带显示与所述沟槽接近的材料；

-从线圈提供至少一根线；

-将所述线插入一个沟槽中或插入每个沟槽中；并且

-使用与所述沟槽接近的条带的材料在所述线上重新封闭所述沟槽。

所述线在由橡胶制成的条带的形成之前制得，并与该形成分离地制得。因此足以在所述沟槽中设置所述线，并重新封闭所述沟槽。在此情况中，在形成线之后将所述线埋入橡胶中。该过程限制了由于制造缺陷所导致的废品量，因为该过程在每次制备进程开始时为该方法提供了无需稳定阶段的可能性。此外，尽管提前且分开制造线，但所述线适当地嵌入橡胶中。

优选地，对于条带的每个部段，所述部段被挤出，同时沟槽在所述部段中形成。

在一个实施方案中，沟槽或沟槽中的至少一个以这样的方式形成：沟槽的深度沿着沟槽而变化。

例如，沟槽以这样的方式形成：沟槽的深度沿着沟槽以正弦方式变化。

有利地，沟槽或沟槽中的至少一个以这样的方式形成：在将线插入沟槽中之后，所述线与条带的表面齐平。

在一个实施方案中，与沟槽接近的至少一个浮凸在条带上形成，且对于一个沟槽或对于每个沟槽，沟槽优选在两个浮凸之间延伸。

有利地，使用形成一个浮凸或每个浮凸的材料在线上重新封闭沟槽。

在与前述实施方案可相容的另一实施方案中，使用不在胎面条带上形成浮凸的条带材料在线上重新封闭沟槽。

实际上，未固化的橡胶足够柔软以使得沟槽被重新封闭，而无需提供一个或多个浮凸形式的为此目的的材料保留。

根据本发明还提出了一种制备车辆轮胎的胎面的机器，其包括：

-用于挤出由橡胶制成的条带的装置；

-用于在所述条带中以如下方式形成至少一个沟槽的装置：所述条带显示与所述沟槽接近的材料；

-用于容纳线的线圈的装置；

-用于将源自所述线圈的线插入一个沟槽或每个沟槽中的装置；以及

-使用与所述沟槽接近的条带材料在所述线上重新封闭所述沟槽的装置。

用于形成沟槽的装置优选地以可调节方式安装以调整沟槽的深度。

因此，可根据胎面待用于形成的轮胎型号而调整沟槽的深度。因此，沟槽或每个沟槽的尺寸准确度可独立于彼此而得以改进。最后，有可能通过所述调节来补偿如下事实：沟槽的深度由于其他参数而为不足的或过大的。

有利地，所述机器包括至少一个致动器，所述至少一个致动器适应于在形成沟槽或沟槽中的至少一个的过程中使用于形成沟槽的装置产生位移。

所述机器优选包括形成挤出孔口并适应于挖掘一个沟槽或每个沟槽的设备。

有利地，所述设备为单一件。

有可能设想用于形成沟槽的部分地设置在挤出孔口内的装置。

用于插入的装置优选包括至少一个轮。

在一个实施方案中，所述机器包括用于在沟槽中设置材料的装置，所述材料在所述条带上形成与所述沟槽接近的至少一个浮凸。

在与前述实施方案相容的另一实施方案中，所述机器包括用于在沟槽中设置条带材料的装置，所述条带材料不在条带上形成浮凸。

根据本发明还提出了一种用于轮胎的胎面和一种未固化的轮胎坯料，所述用于轮胎的胎面通过实施根据本发明的方法而得到，所述未固化的轮胎坯料包括这种胎面条带。

附图说明

根据参照附图以举例的方式提供而不限于此的两个实施方案和变体实施方案的如下描述，本发明的其他特性和优点将更易于理解，在这些附图中：

-图1和2分别为根据本发明的第一实施方案的机器的机头的透视图和竖直横截面图的两个视图；

-图3和4分别为图1的机器的刀片的透视图和主视图的两个视图；

-图5为通过经过图3的刀片下方而获得的胎面的横截面图；

-图6为显示图3的刀片在机器上的设置的与图1类似的视图；

-图7和8为显示引入不同轮胎的两个胎面条带上的沟槽中的线的两个类似于图5的视图；

-图9为显示用于将线导入机器上的沟槽中的设备的类似于图6的视图；

-图10为示于图9的机器部分的俯视图；

-图11和12为显示当沟槽被重新封闭时胎面条带的部段的类似于图7和8的视图；

-图13为显示图1的机器的填充设备的类似于图9的视图；

-图14为这些设备中的一个的透视图；

-图15为通过所述机器制得的轮胎胎面的横截面视图；

-图16至19为显示根据本发明的机器的第二实施方案的分别类似于图3、4、6和2的视图；

-图20示出了图6的机器的一个变体实施方案；

-图21为由图20的机器制得的胎面的一个变体的纵向横截面的视图；且

-图22示出了由本发明的方法的一个变体实施方案制得的图5的胎面的一个变体。

具体实施方式

参照图1至14，现在将提供对根据本发明的机器的第一实施方案的描述，在该特定情况中所述机器为用于制备胎面的挤出机，所述胎面用于制造未固化的车辆轮胎坯料。

图15示出了在坯料的硫化之后源自该制造方法的轮胎的截面的一部分，所述截面相对于轮胎的轴线3在径向平面中获取。胎面4在轮胎侧面之间围绕轮胎周边延伸，并在轮胎周边上延伸至轮胎胎体5上。胎面条带4显示形成表面的外周面6，轮胎经由所述外周面6接触地面。所述面通常具有圆柱体形式的圆形截面。

胎面条带4包含由橡胶形成的主体，所述主体常规包含天然和合成弹性体以及各种产品和添加剂的混合物。

胎面条带4另外包含多个线或帘线8，在该特定情况中数目为五个，不限于所述数目。所述线中的每一根为圆形横截面的线材的形式，如图7、11和15中所示的情况，或者为方形横截面的线材的形式，如图8和12中所示的情况。所述线嵌入所述主体中，并以与胎面条带的两个主要外面和内面的一定距离延伸。每根线形成圆，所述圆与轮胎共轴，并在垂直于轴线3的平面中延伸。所述线可具有相同或不同的横剖面，并可由相同或不同的材料组成。所述线本身不通过机器和根据如下所述的方法制得。所述线提前并与本体5分开而单独制得，然后可将所述线缠绕至线圈9中，所述线圈9随后被加入机器中。

挤出机的机头10包括框架12，所述框架12包括两个平面形式的竖直立柱14，所述竖直立柱14彼此平行设置，彼此面对并彼此具有一定距离。所述机头的大多数设备延伸至两个立柱14之间提供的空间中。

所述机头包括管道16，所述管道16特别地示于图2的右手部分，并用于提供旨在被挤出以形成本体的橡胶。机头10包括圆柱体或辊18，所述圆柱体或辊18在管道16的下游口处设置，并显示圆形截面的圆柱体周面23。所述机头另外包括形成拱形物22的部件20的组件，所述拱形物22与面23一起划定了用于加压待挤出的材料的室25，管道16排放至所述室25中。在图2中，部件20刚性附接至框架12，而辊18以逆时针方式围绕其水平轴线24相对于立柱14可旋转安装。机头10包括成型刀片26，所述成型刀片26延伸至室25的下游，并面向所述辊的面23。在所述刀片的下游，所述机头包括定位轮32的组件30以及压力辊34的组件，所述定位轮32的组件30用于将所述线引入提前制得的沟槽中，所述压力辊34的组件用于在以此方式设置的线之上重新封闭所述沟槽。

参照图3和4，成型刀片26包括主体28，所述主体28具有从立柱14中的一个延伸至另一个的伸长形式，并刚性附接至立柱14。主体28具有下面36，所述下面36显示孔穴和浮凸，并旨在通过橡胶在所述面36和辊的面23之间经过的作用而将其形态提供给胎面的上面6。因此，这两个元件形成挤出孔口，所述挤出孔口在材料经过之时将其形态赋予胎面条带4的部段。

刀片26另外包括携带犁头40的支架38，所述犁头40的数目与胎面条带旨在接收的线8的数目相同，在该特定情况中该数目为5。特别地如图2所示，犁头40中的每一个显示一般的“L”形形式，“L”的最长部分在一定方向上延伸，所述方向接近于竖直方向且接近于与轴线24径向的方向，且“L”的最长部分被插入支架38中的专用孔口中，其中安装“L”的最长部分以使其在所述方向上自由滑动。

对于每个犁头40，刀片26包括刚性装置以用于将其附接至本体28，在该特定情况中对于每个犁头，所述装置由两个止动螺栓42形成，所述两个止动螺栓42穿过所述支架的一部分，并将所述犁头紧固至所述支架的内面。该设置例如取决于轮胎的型号，在制造过程中允许调节犁头相对于本体28在前述方向上的位置，并因此允许调节在胎面条带4中由相应的犁头所产生的沟槽44的深度。

沟槽44本身通过如下方式产生：将每个犁头40的“L”的底部或小边穿透至形成由橡胶制成的胎面条带的挤出材料中。沟槽通过如下事实产生：每个犁头的底部从本体28的面36，或者更特别地从所述面的某些区域凸出，如图4所示。“L”的小边以这样的方式取向：犁头穿透至挤出刀片的成型部分以下。因此，用于形成沟槽的装置40部分地设置在挤出孔口内。该特定组件允许犁头上游的部分定位于其中胎面条带内的压力尚未为零的区域中，这允许犁头穿透至胎面条带的材料中，还允许模制品质得以改进。

面36直接显示与每个犁头一致，孔穴45延伸超过所述犁头至所述犁头的任一侧。这些孔穴中的每一个允许各自的卷边46在沟槽两侧的浮凸中形成，从而形成延伸超过面6的主要部分的过剩的橡胶。因此每个沟槽在与其接近的两个相关卷边46之间延伸。

考虑到在该特定情况中的沟槽数目等于五，因此存在十个卷边。沟槽44旨在接收所述线，然后被填充，如下文进一步所述。胎面条带36也构造为形成沟槽50，在该特定情况中所述沟槽50的数目为三个，且不同于沟槽44，其旨在在胎面中和在最终轮胎中保持为可见。所有前述沟槽彼此平行在胎面条带4的纵向方向上延伸。

如图6所示，在该特定情况中刀片26也携带两个设备52，所述两个设备52形成用于将材料去毛刺以划定胎面条带的两个相对侧边。这些设备彼此面对地设置在支架38的任一侧。

挤出机包括用于容纳线圈9的装置54，各自的线缠绕在所述线圈9上。这些装置以这样的方式设置：随着制造过程进行，所述装置允许线圈解绕。

组件30包括轮32，在该特定情况中，轮32的数目与线的数目相等，具体数目为五个。所述轮相互相同，并围绕水平轴线56彼此共轴安装。所述轮面向刀片26以这样的方式延伸：在源自线圈9的线插入胎面之前，所述线的路径57经过组件30与刀片26之间。在沿着该路径移动的过程中，所述线在各自的轮32的外围圆周边缘上支撑。因此，每个轮用于引导相应的线直到沟槽的底部以在此处沉积所述线，为此目的所述轮穿透相应的沟槽内部。

轮32安装在附接至所述框架的常规台架上，其竖直位置可调节，以使所述轮穿透至所述沟槽内或多或少的深度，并因此将相应的线插入所述沟槽中或大或小的程度。在该特定情况中不提议电动驱动用于轮32，当所述线以与所述轮32相同的圆周速度插入所述胎面条带时，所述轮32通过胎面和线的前进运动而被可旋转驱动。有可能提供中间引导部件，例如管，为了将所述线从线圈9引导直到组件30，所述中间引导部件被所述线相对于其轴线越过。

图7示出了具有其开放沟槽44的胎面条带4，在所述开放沟槽44的底部已沉积线8。该图中的线为具有直径为约4毫米的圆形横截面的线。图8以类似的方式示出了胎面条带4的情况，线8设置于所述胎面条带的沟槽44中，所述线8由橡胶制成，并显示平行六面体形式的横截面，例如具有4毫米的边的方形截面。

参照图2和11至14，压力辊34的组件包括压力辊设备，所述压力辊设备的数目等于线的数目，在该特定情况中数目为五个。这些设备中的一个60示于图14中。组件24包括支撑62，所述支撑62刚性附接至立柱14，并从立柱14的一个延伸至另一个。设备60中的每一个包括成型形式的杆64，所述杆64通过在支撑62的对应凹形孔口中在其纵向方向上自由滑动而容纳于所述凹形孔口中，所述纵向方向接近于与轴线24径向的方向。对于每个设备，组件34包括经过支撑62的壁的紧固元件66，以在所述支撑的内面上紧固杆64，并由此将设备60相对于支撑62刚性固定于所选的调节位置中。

每个设备60在所述杆的下端包括携带两个齿轮70的臂68，所述两个齿轮70经由各自的旋转轴72可旋转安装于所述臂上，所述旋转轴72为共面但交叉的，并以这样的方式设置：所述轮在相对于胎面条带的前进方向的上游具有开放构造。所述轮以这样的方式设置：所述轮支撑于与所考虑的沟槽相关的各自的卷边46上，以将形成这些浮凸的材料向下折入至线8之上的所述沟槽中，从而填充沟槽44。因此，所述线被埋入、覆盖和嵌入胎面中，如分别对应于图7和8的两种情况中的图11和12所示。

本发明的方法通过所述机器以如下方式实施。将形成橡胶的材料经由管道16送入机头中（如箭头71所指出），然后通入室25中，在所述室25中，在所述形成橡胶的材料被挤出通过由刀片26和辊18所形成的挤出孔口之前，所述形成橡胶的材料被加压。在该操作（所述操作特别地将形态赋予胎面条带的上面6）过程中，犁头40在面6中产生纵向沟槽44以及位于每个沟槽的任一侧的两个卷边46。所述犁头存在于所述机器的区域中的后部，在此处压力相对于室25内的主要压力降低。

将携带所述线的线圈9解绕，当所述线经过轮32与刀片26之间，所述线由轮32引导和支撑，以按照胎面厚度被插入各自的沟槽44的底部。所述线在胎面条带被拉引的作用下从线圈解绕，所述作用也驱动轮32。在线圈运动过程中，所述线圈不被任何致动器制动。

在该阶段中，形成胎面条带的材料仍然温暖和柔软。当轮胎条带经过压力辊34的组件下方时，轮70将卷边46的材料向下折入相应的沟槽中，由此将相关的线埋入胎面厚度中。沟槽因此被堵塞和填充。

对于所考虑的胎面条带的每个部段，这些操作相继进行。对于整个胎面条带，所述操作同时发生，胎面条带在连续过程中被制得。

挤出机的第二实施方案示于图16至19中。其与前述实施方案的不同之处仅在于刀片和犁头的构造。在该情况中，犁头140刚性附接至刀片126。另外，在此情况中刀片组件126为单个部件。然而，在其下面36中的切口同时将其一般形态赋予胎面条带的面6，并形成沟槽44和50以及卷边对46。然而，调节每个犁头相对于刀片剩余部分的位置的能力不可获得。为了制备另一型号的胎面，必须用显示出不同尺寸特性的另一刀片代替刀片126。在另一方面，相对于第一实施方案，不同的且相对于彼此可动的部分的数目降低至最小，这避免了外来材料在部件之间积聚，所述外来材料在部件之间积聚可能对部件的准确定位和制造过程的品质具有不利影响。赋予至胎面条带的轮廓与使用第一实施方案获得的轮廓相同，且制造过程就其其他方面而言是相同的。

示于图20中的及其的变体实施方案与图6中的不同仅在于如下特性。

安装犁头40的每一个，使其在竖直方向上相对于本体28自由滑动，且所述本体带有致动器80（如臂），所述致动器80以一一对应的（bijective）方式连接至所述犁头，且各自适于在相对于所述本体的所述方向上，在制备沟槽和胎面条带的前进运动的过程中使相应的犁头产生位移。以此方式，每个犁头产生沟槽，所述沟槽相对于胎面条带的面6的深度p不一致，并沿着沟槽和胎面条带而变化。在图21所示的其中沟槽44已在线8之上重新封闭的完成的胎面的实施例中，所述变化如下：所述深度p根据正弦分布沿着沟槽发展，沟槽的底部82根据沟槽的中间纵向平面具有正弦形式的横截面。当线8安装于所述沟槽中时，如图21所示，由于所述线显示出沿着线具有恒定尺寸的截面（在此情况中为圆形），且由于所述线置于沟槽的底部，因此其相对于胎面条带的面6的深度也变化，且如从侧面可见，在此处所述线也采取正弦形式。

根据不同于正弦的发展，可提供所述底部和线不同的深度和形式。

在本实施例中，沟槽的尺寸和线的尺寸为使得所述线与胎面条带的面6的表面齐平。然而，对于所述线的整个长度，所述线保持在所述面以下，或保持在所述面的水平。

在前述实施方案中，对用于实施本发明的方法的机器的控制通过控制器85确保，所述控制器85为一个或多个配备微处理器和内存的计算机的形式。这些装置包括一个或多个记录形式的包含指令的程序，所述指令为编码的，且当在计算机上执行所述指令时，所述指令适于控制全部或部分过程。这些控制装置和所述程序特别地确保致动器80独立于彼此的管理，以在制造胎面条带的过程中变化沟槽的深度。可特别准备使沟槽在胎面条带的同一部段中显示出与其纵向方向垂直的相同深度或者（相反）不同深度。例如，在至少一个部段中，沟槽中的一个的深度具有最大值（相比于同一沟槽的其他部段），而另一沟槽的深度具有最小值（相比于该另一沟槽的其他部段）。

实施所述方法的另一变体实施方案示于图22。其不同于与图5相关的实施方法的模式在于，在胎面条带上不制得凸出超过面6的浮凸。随后，为了在线8上重新封闭每个沟槽44，轮70使与沟槽接近的胎面条带的材料流动，并特别地形成沟槽侧面的上部。相应地，使用不在胎面条带上形成浮凸的胎面条带材料在线上重新封闭沟槽。

通过本发明获得的轮胎特别地旨在用于适应轻量货物型、厢式货车型或重量货物型车辆的轮胎。

在本文应注意，可通过配装平机头型常规挤出机或甚至含有共挤出通道的挤出机，即使用用于产生沟槽的装置、用于提供线并将所述线插入所述沟槽的装置以及用于填充所述沟槽的装置装备平机头型常规挤出机或甚至含有共挤出通道的挤出机，从而以简单的方式实施本发明。

在不偏离本发明的范围下，可对本发明进行许多修改。

Claims (19)

1.一种制备车辆轮胎（2）的胎面（4）的方法，其特征在于：

-挤出由橡胶制成的条带（4）；

-在所述条带中形成至少一个沟槽（44），所述条带显示与所述沟槽接近的材料；

-从线圈提供至少一根线（8）；

-将所述线插入一个沟槽中或插入每个沟槽中；并且

-使用与所述沟槽接近的条带材料在所述线上重新封闭所述沟槽。

2.根据前一权利要求所述的方法，其中对于条带的每个部段，所述部段被挤出，同时沟槽（44）在所述部段中形成。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述沟槽（44）或沟槽中的至少一个以这样的方式形成：沟槽的深度（p）沿着沟槽而变化。

4.根据前一权利要求所述的方法，其中所述沟槽以这样的方式形成：沟槽的深度（p）沿着沟槽以正弦方式变化。

5.根据权利要求3至4中至少一项所述的方法，其中沟槽（44）或沟槽中的至少一个以这样的方式形成：在将线（8）插入沟槽中之后，所述线（8）与条带的表面齐平。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中与沟槽（44）接近的至少一个浮凸（46）在条带上形成，且对于一个沟槽或对于每个沟槽，沟槽优选在两个浮凸（46）之间延伸。

7.根据前一权利要求所述的方法，其中使用形成一个浮凸或每个浮凸（46）的材料在线（8）上重新封闭沟槽（44）。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其中使用不在条带上形成浮凸的条带材料在线（8）上重新封闭沟槽（44）。

9.一种制备车辆轮胎（2）的胎面（4）的机器（10），其特征在于其包括：

-用于挤出由橡胶制成的条带（4）的装置（26、18；126、18）；

-用于在所述条带中以如下方式形成至少一个沟槽（44）的装置（40；140）：所述条带显示与所述沟槽接近的材料；

-用于容纳线的线圈（9）的装置（54）；

-用于将源自所述线圈的线（8）插入一个沟槽或每个沟槽中的装置（30）；以及

-使用与所述沟槽接近的条带材料在所述线上重新封闭所述沟槽的装置（70）。

10.根据前一权利要求所述的机器，其中用于形成沟槽的装置（40）以可调节方式安装以调整沟槽（44）的深度。

11.根据权利要求9至10中至少一项所述的机器，其包括至少一个致动器（80），所述至少一个致动器（80）适应于在形成沟槽或沟槽中的至少一个的过程中使用于形成沟槽的装置产生位移。

12.根据权利要求9至11中至少一项所述的机器，其包括形成挤出孔口并适应于挖掘一个沟槽或每个沟槽（44）的设备（26；126）。

13.根据前一权利要求所述的机器，其中设备（126）为单一件。

14.根据权利要求12或13中至少一项所述的机器，其中用于形成沟槽的装置（40、140）部分地设置在所述挤出孔口内。

15.根据权利要求9至14中至少一项所述的机器，其中插入装置（32）包括至少一个轮（30）。

16.根据权利要求9至15中至少一项所述的机器，其包括用于在沟槽（44）中设置材料的装置（70），所述材料在所述条带上形成与所述沟槽接近的至少一个浮凸（46）。

17.根据权利要求9至16中至少一项所述的机器，其包括用于在沟槽（44）中设置条带材料的装置，所述条带材料不在条带上形成浮凸。

18.一种用于轮胎的胎面（4），其特征在于，其通过实施根据权利要求1至8中至少一项所述的方法而得到。

19.一种未固化的轮胎坯料，其特征在于，其包括根据前一权利要求所述的胎面。

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