CN103079785A

CN103079785A - 轮胎的处理方法及轮胎处理装置

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Publication number: CN103079785A
Application number: CN2011800401730A
Authority: CN
Inventors: 河野好秀; 今誓志; 长谷川圭一
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2031-08-12
Also published as: JP5542575B2; US9012525B2; WO2012023523A1; EP2607039A4; EP2607039A1; US20130150467A1; JP2012040821A; EP2607039B1; CN103079785B

Abstract

一种简单并且高效地区分出构成为含有热塑性材料与不同于热塑性材料的材料的轮胎的、热塑性材料与不同于热塑性材料的材料的轮胎的处理方法。该处理方法一边使由热塑性材料构成的轮胎（10）旋转，一边从加热装置（44）的喷嘴（46）喷出热风，使冠部（16）的表面熔融，并从熔融的部分取出呈螺旋状埋设的、由不同于热塑性材料的材质构成的帘线（26）的端部，将该端部依次卷取于卷轴（58）。

Description

轮胎的处理方法及轮胎处理装置

技术领域

本发明涉及轮胎的处理方法及轮胎处理装置，特别是涉及能够高效地从构成为含有热塑性材料的轮胎中区分出热塑性材料的轮胎的处理方法和轮胎处理装置。

背景技术

近年来，作为车辆所使用的充气轮胎，提出有利用热塑性材料取代橡胶来形成轮胎的骨架部分的充气轮胎（例如，参照专利文献1）。通过利用热塑性材料来形成轮胎的骨架部分，从而与硫化橡胶制的以往的轮胎相比，制造可能会变得容易。

在对以往的橡胶制的充气轮胎进行废弃处理的情况下，因将废轮胎区分为橡胶和加强材料（带束层、胎圈层、帘布层等）的处理较为困难，可能会导致花费精力和成本，在再循环上造成问题。作为以往的橡胶轮胎的处理，例如，具有专利文献2所公开的技术。

专利文献1：日本特开平03－143701号公报

专利文献2：日本特开平11－114876号公报

热塑性材料与硫化橡胶不同，易于进行再循环，且用途广泛。因此，对于形成为含有热塑性材料的充气轮胎，也期望有按照材料类别区分、例如区分成热塑性材料与除热塑性材料以外的材料等的方法，但是对构成为含有热塑性材料的充气轮胎，以往并不存在高效地区分热塑性材料的处理方法和装置。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供能够高效地从构成为含有热塑性材料的轮胎区分出热塑性材料的轮胎的处理方法和轮胎处理装置。

本发明的第1技术方案的轮胎的处理方法包括：第1工序，其中，对构成为含有热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎的、上述热塑性材料的一部分进行加热而使之熔融或软化；以及第2工序，其中，在上述热塑性材料的熔融或软化了的部分对熔融或软化了的上述热塑性材料与除上述热塑性材料以外的材料进行区分。

接着，说明第1技术方案的轮胎的处理方法。

首先，在第1工序中，对构成轮胎的热塑性材料的一部分进行加热，使加热后的部分软化或熔融。

在第2工序中，在热塑性材料的软化或熔融了的部分对除热塑性材料以外的材料进行区分。由于使热塑性材料的一部分软化或熔融，因此能够简单地从热塑性材料的软化或熔融了的部分区分出除热塑性材料以外的材料，从而能够高效地区分热塑性材料。

另外，在第1工序中，只要对由热塑性材料形成的部分内的、配置有除热塑性材料以外的材料的部分进行加热即可，即，只要加热轮胎整体的一部分的热塑性材料即可，而无需加热轮胎整体来使热塑性材料整体软化或熔融，因此无需如放入轮胎整体进行加热这样的加热炉等大规模的设备，另外，能够将加热所需的能量控制在最小限度。

另外，对于不同于热塑性材料的材料，例如能够列举热硬化性材料、硫化橡胶、金属、无机材料等，也可以是除上述材料以外的材料。

本发明的第2技术方案的轮胎的处理方法包括：第1工序，其中，对构成为含有融点不同的多种热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎的上述热塑性材料的一部分进行加热；以及第2工序，其中，区分出上述热塑性材料的熔融或软化了的部分与未熔融或软化的上述热塑性材料。

接着，说明第2技术方案的轮胎的处理方法。

首先，在第1工序中，加热构成轮胎的热塑性材料的一部分，使加热后的部分软化或熔融。在第1工序中，只要以不使融点较高的热塑性材料软化或熔融的方式在融点不同的热塑性材料彼此的交界附近进行加热，直至融点较低的热塑性材料熔融或软化为止即可。

在第2工序中，在上述热塑性材料的熔融或软化了的部分对熔融或软化了的上述热塑性材料与未熔融或软化的上述热塑性材料进行区分。由于使融点较低的热塑性材料的一部分软化或熔融，因此能够在热塑性材料的软化或熔融了的部分简单地区分出软化或熔融的热塑性材料与融点较高的未软化或熔融的热塑性材料。即，在技术方案2所述的轮胎的处理方法中，能够利用热塑性材料的融点的不同简单地区分出融点不同的热塑性材料。

在第2技术方案的轮胎的处理方法中，只要加热热塑性材料的一部分即可，而无需加热轮胎整体，因此无需如放入轮胎整体进行加热这样的加热炉等大规模的设备，另外，能够将加热所需的能量控制在最小限度。

另外，在对热塑性材料与不同于热塑性材料的材料进行区分的情况下，例如，在区分出融点不同的热塑性材料之后，使含有不同于热塑性材料的材料的上述热塑性材料的一部分熔融或软化，从而能够在热塑性材料的软化或熔融了的部分简单地区分出软化或熔融了的热塑性材料与除热塑性材料以外的材料。

本发明的第3技术方案的轮胎的处理方法是基于第1技术方案1或第2技术方案的轮胎的处理方法，其中，上述轮胎利用上述热塑性材料形成从一侧的胎圈部跨越到另一侧的胎圈部的轮胎骨架部分，并且在上述轮胎骨架部分的外周部分设有加强层，该加强层含有由除上述热塑性材料以外的材料构成的帘线，在上述第1工序中，对上述轮胎骨架部分的外周部分进行加热而使之熔融或软化，在上述第2工序中，从上述热塑性材料的熔融或软化的部分抽出上述帘线。

接着，说明第3技术方案的轮胎的处理方法。

在第1工序中，对轮胎骨架部分的外周部分进行加热而使之软化或熔融，在第2工序中，从热塑性材料的软化或熔融了的部分抽出帘线。由此，能够简单地区分出由热塑性材料构成的轮胎骨架部分与由除热塑性材料以外的材料构成的帘线。

本发明的第4技术方案的轮胎的处理方法是基于第3技术方案的轮胎处理方法，上述帘线呈螺旋状设置于上述轮胎骨架部分的外周，在上述第1工序中，一边使上述轮胎旋转，一边依次使上述轮胎骨架构件的外周部分熔融，在上述第2工序中，一边使上述轮胎旋转，一边在从上述热塑性材料的熔融的部分抽出上述帘线的同时卷取上述帘线。

接着，说明第4技术方案的轮胎的处理方法。

在第1工序中，一边使轮胎旋转，一边依次使轮胎骨架构件的外周部分软化或熔融。在第2工序中，一边使轮胎旋转，一边在从热塑性材料的软化或熔融了的部分抽出帘线的同时卷取上述帘线。由于帘线呈螺旋状设置于轮胎骨架部分的外周，因此能够利用该第1工序和第2工序高效地取出帘线。

第5技术方案的轮胎的处理方法是基于第1技术方案～第4技术方案中的任一项所述的轮胎的处理方法，在上述第1工序中，向上述热塑性材料喷出热风而使该热塑性材料软化或熔融。

接着，说明第5技术方案的轮胎的处理方法。

在第1工序中，通过向热塑性材料喷出热风而使热塑性材料软化或熔融。通过仅局部地向希望使热塑性材料软化或熔融的所需部位喷出热风而使该部位软化或熔融，由此，能够将加热所需的能量控制在最小限度。

第6技术方案的轮胎处理装置具有：轮胎支承部件，其将构成为含有热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎支承为能够旋转；加热部件，其通过对构成上述轮胎的热塑性材料的至少一部分进行加热而使之熔融或软化；以及区分部件，其在上述热塑性材料的熔融或软化了的部分对上述热塑性材料和除热塑性材料以外的材料进行区分。

接着，说明第6技术方案的轮胎处理装置的作用。

首先，起初利用轮胎支承部件将进行处理的轮胎支承为能够旋转。

然后，例如，利用加热部件对粘接或埋设有除热塑性材料以外的材料的部分的热塑性材料进行加热而使之软化或熔融。

在使除热塑性材料以外的材料的周围的热塑性材料软化或熔融之后，使用区分部件在热塑性材料的软化或熔融了的部分对热塑性材料与除热塑性材料以外的材料进行区分。

另外，在除热塑性材料以外的材料是例如呈螺旋状设置于轮胎外周部分的帘线的情况下，能够一边使轮胎旋转一边利用加热部件使轮胎外周部分软化或熔融，并一边使轮胎旋转一边在从热塑性材料的软化或熔融了的部分抽出帘线的同时卷取该帘线，从而能够高效并且简单地区分出热塑性材料与由除热塑性材料以外的材料构成的帘线。

第7技术方案的轮胎处理装置具有：轮胎支承部件，其将构成为含有融点不同的多种热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎支承为能够旋转；加热部件，其用于加热构成上述轮胎的热塑性材料的至少一部分；以及区分部件，其用于区分出上述热塑性材料的熔融或软化了的部分与未熔融或软化的上述热塑性材料。

接着，说明第7技术方案的轮胎处理装置的作用。

然后，例如，利用加热部件对融点不同的热塑性材料彼此相接合的部分的热塑性材料进行加热而使之软化或熔融。

在使热塑性材料软化或熔融之后，能够使用区分部件在热塑性材料的软化或熔融了的部分简单地区分出软化或熔融了的热塑性材料与未软化或熔融的热塑性材料。

如上所述，采用第1技术方案的轮胎的处理方法，能够高效并且简单地将构成为含有热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎区分为热塑性材料与除热塑性材料以外的材料。

采用第2技术方案的轮胎的处理方法，能够高效并且简单地将构成为含有融点不同的热塑性材料的轮胎区分为不同的热塑性材料。

采用第3技术方案的轮胎的处理方法，能够高效地区分出轮胎骨架部分与帘线。

采用第4技术方案的轮胎的处理方法，能够高效地取出帘线。

采用第5技术方案的轮胎的处理方法，通过仅向热塑性材料的想要软化或熔融的所需部位喷出热风而使之软化或熔融，由此能够将加热所需的能量控制在最小限度。

采用第6技术方案的轮胎处理装置，能够高效并且简单地将轮胎区分为热塑性材料与不同于热塑性材料的材料。

采用第7技术方案的轮胎处理装置，能够高效并且简单地将轮胎区分为融点不同的热塑性材料。

附图标记说明

图1是轮胎处理装置的立体图。

图2是将轮胎的局部剖切后得到的立体图。

图3A是最小直径时的轮胎支承部的立体图。

图3B是最大直径时的轮胎支承部的立体图。

图4是加热装置附近的放大立体图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的轮胎的处理方法和轮胎处理装置。

在图2中，示出了利用热塑性材料构成轮胎骨架部分的轮胎10。本实施方式的轮胎10呈与以往普通的橡胶制的充气轮胎大致相同的截面形状。

轮胎10具有外胎17和未图示的轮圈的圈座部，该外胎17由与轮圈凸缘相接触的1对胎圈部12、从胎圈部12向轮胎径向外侧延伸的侧部14以及将一侧的侧部14的轮胎径向外侧端与另一侧的侧部14的轮胎径向外侧端连结起来的冠部16构成。另外，该外胎17相当于本发明的轮胎骨架部分。

本实施方式的外胎17利用热塑性材料形成。

本实施方式的外胎17是通过使设为相同形状的圆环状的轮胎半体17A彼此相对并在轮胎赤道面部分利用熔接等接合而形成的，该轮胎半体17A利用铸模等使一个胎圈部12、一个侧部14以及一半宽度的冠部16作为一体而形成。另外，外胎17并不限定于通过接合两个构件而形成，也可以通过接合3个以上的构件而形成，也可以通过一体地成形1对胎圈部12、1对侧部14以及冠部16而成。

作为热塑性材料，能够使用如橡胶那样具有弹性的热塑性树脂、热塑性弹性体（TPE）等，但是若考虑到行驶时所需的弹性与制造时的成形性等，则优选使用热塑性弹性体。

作为热塑性弹性体，例如，可列举出JIS K6418所规定的酰胺类热塑性弹性体（TPA）、酯类热塑性弹性体（TPC）、烯烃类热塑性弹性体（TPO）、苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）、聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）、热塑性橡胶交联体（TPV）、或其他的热塑性弹性体（TPZ）等。

另外，作为热塑性树脂，例如，可列举出聚氨酯树脂、烯烃树脂、氯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。

另外，热塑性材料也可以是除上述的热塑性树脂、热塑性弹性体以外的材料。

由热塑性材料构成的轮胎半体17A能够利用例如真空成形、压力成形、注射成形、熔融铸造法等进行成形，与利用橡胶进行成形（硫化）的情况相比，能够大幅度地简化制造工序，从而能够缩短成形时间。

另外，在本实施方式中，由于轮胎半体17A为左右对称的形状，即，一侧的轮胎半体17A与另一侧的轮胎半体17A为相同的形状，因此具有利用1种模具即可形成轮胎半体17A的优点。

在本实施方式的胎圈部12中虽埋设有与以往普通的充气轮胎相同的、由钢丝帘线构成的圆环状的胎圈芯18，但是如果能够确保胎圈部12的刚性并使胎圈部12与轮圈20间的嵌合不存在问题，则也可以省略胎圈芯18。另外，胎圈芯18也可以由有机纤维帘线等除钢丝以外的帘线形成。本实施方式的胎圈芯18相当于本发明的与热塑性材料不同的材料。

在外胎17的冠部16中埋设有由呈螺旋状卷绕的钢丝的帘线26构成的冠部加强层28。另外，帘线26既可以整体埋设于冠部16，也可以局部埋设于冠部16。该冠部加强层28相当于配置在以往的橡胶制的充气轮胎的帘布层的外周面上的带束层。本实施方式的帘线26相当于本发明的与热塑性材料不同的材料。另外，冠部加强层28也可以由相对于轮胎周向倾斜的钢丝帘线构成。

在冠部加强层28的外周侧配置有由耐磨性比热塑性材料优异的橡胶构成的胎面橡胶层30。胎面橡胶层30所使用的橡胶优选使用与以往的橡胶制的充气轮胎所使用的橡胶相同的橡胶。另外，也可以在冠部加强层28的外周部设置由耐磨性比形成侧部14的热塑性材料优异的其他种类的热塑性材料构成的胎面层。另外，本实施方式的胎面橡胶层30相当于本发明的与热塑性材料不同的材料。

（轮胎处理装置）

接着，说明进行本实施方式的对轮胎10进行处理的轮胎处理装置32。

在图1中，以立体图表示形成轮胎10时所使用的轮胎处理装置32的主要部分。轮胎处理装置32具有轮胎支承装置33。轮胎支承装置33在与地面相接触的底座34的上部将水平地配置的轴36支承为能够旋转。另外，该轴36借助未图示的发动机旋转。

如图1和图3所示，在轴36的端部侧设有轮胎支承部40。轮胎支承部40具有固定于轴36的气缸组件38，在气缸组件38中设有在周向上等间隔地向径向外侧延伸的多个活塞杆41。

在活塞杆41的顶端设有轮胎支承片42，该轮胎支承片42具有外表面的曲率半径设定为与轮胎内表面的曲率半径大致相等的圆弧曲面42A。

图3A示出活塞杆41的突出量为最小时的状态（轮胎支承部40为最小直径时的状态），图3B示出活塞杆41的突出量为最大时的状态（轮胎支承部40为最大直径时的状态）。各活塞杆41能够连动地向相同方向移动相同的量。

如图1所示，在轮胎支承装置33的附近配置有用于喷出热风的加热装置44。如图4所示，加热装置44在内部内置有风扇44A、用于使风扇44A旋转的发动机44B、电加热器44C等，在下端设有用于朝向轮胎10喷出热风的喷嘴46。

如图1所示，在底座34的上部安装有支柱48，在该支柱48的侧表面利用未图示的螺栓等以能够改变上下位置的方式安装有缸体50。缸体50配置为与轴36平行，在活塞杆50A的顶端安装有加热装置44。

另外，轮胎处理装置32具有帘线卷取装置56。帘线卷取装置56具有用于卷绕帘线26的卷轴58和用于使卷轴58旋转的发动机60。

（轮胎的处理工序）

（1）首先，在缩小了直径的轮胎支承部40的外周侧配置轮胎10，之后，扩大轮胎支承部40的直径，使多个轮胎支承片42与轮胎10的内周面相接触，利用多个轮胎支承片42从内侧保持轮胎10。

（2）接着，与普通的再生轮胎相同，使用刀具、抛光轮等去除胎面橡胶层30。

（3）接着，使加热装置44向轮胎10的冠部16的宽度方向的任一侧的端部侧移动，一边使轮胎10向箭头A方向旋转，一边从喷嘴46喷出热风，使冠部16的一侧的宽度方向端部表面熔融（本发明的第1工序）。然后，从熔融后的部分取出呈螺旋状埋设的帘线26的端部，并将该端部卡定于卷轴58。另外，为了使热塑性树脂熔融，必然需要将熔融的部分的温度加热至热塑性树脂的融点以上。

（4）然后，如图1所示，一边使轮胎10向箭头A方向旋转，一边从喷嘴46喷出热风，从而依次使冠部16的表面熔融（本发明的第1工序），与此同时，使卷轴58旋转，从而依次从熔融后的部分抽出帘线26，并依次将帘线26卷绕于该卷轴58（本发明的第2工序）。

在本实施方式的轮胎处理装置32中，由于帘线26呈螺旋状埋设，因此使加热装置44与轮胎10的旋转同步地向轴向移动。

如此一来，在本实施方式中，能够仅使外胎17的冠部16的所需部位熔融，从而能够简单地从外胎17取出帘线26。

另外，在取出环状的胎圈芯18的情况下，只要利用加热装置44的热风使例如胎圈部12的外表面（1周的量）熔融，从熔融的部分取出胎圈芯18即可。

如此一来，能够再次使取出了所有除热塑性材料以外的材料后的外胎17熔融，从而能够进行再循环。

［其他的实施方式］

在上述实施方式中，利用热风使外胎17熔融，但是本发明并不限于此，只要能够熔融热塑性材料，加热的方法并不限于热风。例如，既可以通过照射来自加热器等的红外线进行熔融，也可以通过从激光光源（红外线）照射激光光束来进行熔融。

另外，也可以使利用加热器等进行加热的热烙铁与作为热塑性材料的外胎17相接触而使该外胎17的表面熔融。进而，如果帘线26如本实施方式这样为钢丝等金属，则也能够利用电磁感应加热（IH）等使帘线自身发热，使帘线周边的热塑性材料熔融。

如果将具有胎面橡胶层30的轮胎10配置于线圈之中，利用电磁感应加热使帘线26发热而使胎面橡胶层30内侧部分（外胎17的冠部16）的热塑性树脂熔融，则也能够从外胎17向轴向外侧区分胎面橡胶层30。另外，如果外胎17的冠部16的外周面整体熔融，则能够向轴向外侧取出呈螺旋状的帘线26整体。

在上述实施方式中，轮胎虽构成为含有由单一的热塑性材料构成的外胎17、由橡胶构成的胎面橡胶层30、由钢丝构成的帘线26以及由钢丝构成的胎圈芯18，但是，例如，也可以利用由融点与外胎17的融点不同的热塑性材料形成的胎面层取代胎面橡胶层30。由此，加热胎面部分，使融点较低的热塑性材料熔融或软化，从而能够简单地区分出融点较低的热塑性材料与融点较高的热塑性材料，即，能够简单地区分外胎17与胎面层。另外，构成胎面层的热塑性材料的融点既可以比构成外胎17的热塑性材料的融点高，也可以比构成外胎17的热塑性材料的融点低。即，只要各热塑性材料的融点不同即可。

另外，在上述实施方式中，外胎17由单一的热塑性材料形成，但是也可以通过对由融点不同的热塑性材料构成的多个构件进行熔接来构成外胎17。在该情况下，如果对融点不同的热塑性材料的边界（接合部）附近进行加热，使融点较低的热塑性材料熔融或软化而不使融点较高的热塑性材料熔融或软化，则能够简单地区分出融点较低的热塑性材料与融点较高的热塑性材料。

在上述实施方式中虽说明了取出帘线26、胎圈芯18的例子，但是与热塑性材料不同的材料并不限于帘线26和胎圈芯18，只要是轮胎构成构件即可，也可以是热硬化性树脂、有机纤维、硫化橡胶、无机材料等，与其材质无关。

在上述实施方式中，虽在取出帘线26时使热塑性材料熔融，但是只要在取出帘线26时不需要较大的力，也可以根据情况使取出帘线26的部分的热塑性材料处于软化的状态。同样地，当在其他部分对材料进行区分时，不一定需要使热塑性材料熔融，也可以根据情况使其处于软化的状态。

Claims

1.一种轮胎的处理方法，其中，

该轮胎的处理方法包括：

第1工序，其中，对构成为含有热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎的、上述热塑性材料的一部分进行加热而使之熔融或软化；以及

第2工序，其中，在上述热塑性材料的熔融或软化的部分区分出熔融或软化了的上述热塑性材料与除上述热塑性材料以外的材料。

2.一种轮胎的处理方法，其中，

该轮胎的处理方法包括：

第1工序，其中，对构成为含有融点不同的多种热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎的上述热塑性材料的一部分进行加热；以及

第2工序，其中，区分出上述热塑性材料的熔融或软化了的部分与未熔融或软化的上述热塑性材料。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎的处理方法，其特征在于，

上述轮胎利用上述热塑性材料形成从一侧的胎圈部跨越到另一侧的胎圈部的轮胎骨架部分，并且在上述轮胎骨架部分的外周部分设有加强层，该加强层含有由除上述热塑性材料以外的材料构成的帘线，

在上述第1工序中，对上述轮胎骨架部分的外周部分进行加热而使之熔融或软化，

在上述第2工序中，从上述热塑性材料的熔融或软化了的部分抽出上述帘线。

4.根据权利要求3所述的轮胎的处理方法，其中，

上述帘线呈螺旋状设置于上述轮胎骨架部分的外周，

在上述第1工序中，一边使上述轮胎旋转，一边依次使上述轮胎骨架构件的外周部分熔融，

在上述第2工序中，一边使上述轮胎旋转，一边在从上述热塑性材料的熔融了的部分抽出上述帘线的同时卷取上述帘线。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎的处理方法，其中，

在上述第1工序中，向上述热塑性材料喷出热风而使该热塑性材料软化或熔融。

6.一种轮胎处理装置，其中，

该轮胎处理装置具有：

轮胎支承部件，其将构成为含有热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎支承为能够旋转；

加热部件，其用于对构成上述轮胎的热塑性材料的至少一部分加热而使之熔融或软化；以及

区分部件，其用于在上述热塑性材料的熔融或软化了的部分处对上述热塑性材料和除热塑性材料以外的材料进行区分。

7.一种轮胎处理装置，其中，

该轮胎处理装置具有：

轮胎支承部件，其用于将构成为含有融点不同的多种热塑性材料和除热塑性材料以外的材料的轮胎支承为能够旋转；

加热部件，其用于加热构成上述轮胎的热塑性材料的至少一部分；以及

区分部件，其用于区分出上述热塑性材料的熔融或软化了的部分与未熔融或软化的上述热塑性材料。