CN105283305B - 用于模制和硫化轮胎胎面的包括切割构件的模制元件 - Google Patents

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Abstract

用于模制和硫化轮胎胎面的模具的模制元件，该胎面包括预定用于当所述轮胎滚动时接触地面的胎面表面，该模制元件(1)包括模制表面(3)和刀片(5)，所述模制表面(3)预定用于模制所述轮胎胎面表面的一部分，所述刀片(5)具有长度和高度H并预定用于模制所述胎面中的刀槽花纹或花纹沟，该刀片包括在延伸方向X上沿着所述刀片的长度延伸的圆化端部。所述模制元件包括两个切割构件(7)，所述两个切割构件(7)能够切割已经施加至所述轮胎的生胎(10)的覆盖层(12)并且与该刀片相距一定距离地定位在所述刀片(5)的两侧，并且每个切割构件(7)包括在所述延伸方向上延伸的切割刃(8)，该切割刃在垂直于该延伸方向X的剖视图中形成锐角α并且能够切割所述覆盖层(12)，该切割刃和所述模制表面(3)之间的距离D小于所述刀片(5)的高度H。

Description

用于模制和硫化轮胎胎面的包括切割构件的模制元件
技术领域
本发明涉及用于模制和硫化轮胎胎面的模具的领域。更具体地，本发明涉及用于在胎面中模制花纹沟的模具，所述花纹沟被附加的覆盖层部分地或完全地覆盖。
背景技术
已知的作法是设计其胎面包括多种橡胶混合物的轮胎。文件WO03089257公开了所述胎面。更具体地，文件WO 03089257公开了一种包括花纹沟的胎面，所述花纹沟的壁覆盖有覆盖层。制成该覆盖层的材料与制成所述胎面的橡胶混合物不同。特别地，该材料具有比所述橡胶混合物的湿地抓地(附着)性好得多的湿地抓地性。这允许非常显著地改善湿地上的转弯性能。
在文件WO 2006069912中特别地公开了一种该胎面的制造方法。根据该制造方法，在第一步骤中，制备预定用于构成覆盖层并将使用注射喷嘴以一个或多个插入件的形式注入至胎坯中的材料。然后，在第二步骤中，通过硫化模具的花纹条(肋条)使所述插入件或多个插入件成形，以使得所述插入件或多个插入件覆盖利用这些花纹条模制的花纹沟的壁的全部或一部分。
该制造方法有其局限性，特别就涉及获得精密模制而言。具体地，在其成形期间，插入件经受来自花纹条的显著的剪切力以便使该插入件转变为较小厚度的层。该剪切力可能导致在插入件中产生裂纹，从而使得制成该插入件的材料的运动更加难以控制。因此，如此形成的覆盖层的形状和厚度可能有一定程度上的随意性。进而，由附加层向轮胎性能赋予的优点被减小。
另外，在该制造方法中，需要使插入件对准花纹条。这使得胎面的制造更加复杂。
因此，存在改善覆盖层在轮胎胎面的花纹沟的壁上的结合的需要。
定义
“轮胎”是指各种弹性轮胎，不论其是否承受内部压力。
轮胎的“胎坯”或者“生胎”是指在具有或没有增强层的情况下、以条带或片材的形式存在的多个半加工橡胶产品的叠合。胎坯预定用于在模具中硫化以便获得轮胎。
轮胎的“胎面”是指由侧表面和两个主表面限界的一定量的(一些)橡胶材料，所述两个主表面之一预定用于在轮胎行驶时接触路面。
“胎面表面”是指由轮胎胎面上的在轮胎行驶时接触路面的那些点所形成的表面。
“模具”是指当彼此靠拢时限定环形模制空间的单独模制元件的集合。
模具的“模制元件”是指模具的一部分。例如，模制元件是模具部段(区段)。
模制元件的“模制表面”是指模具的预定用于模制轮胎胎面表面的表面。
模制元件的“刀片(叶片)”是指从模制表面突出的突起。在刀片的范畴中，小于2mm宽的刀槽花纹刀片区别于具有2mm或更大宽度的花纹条(肋条)。刀槽花纹刀片预定用于模制轮胎胎面中的刀槽花纹，所述刀槽花纹是指当其落入接触区块(轮胎在所述接触区块处接触地面)中时至少部分地闭合的切口。花纹条预定用于模制胎面中的花纹沟，所述花纹沟是指当其落入接触区块(轮胎在所述接触区块中接触地面)中时不会闭合的切口。
“带有圆化端部的刀片”是指刀片的端部被穹顶(圆顶)化。
“刀片的高度”是指模具的模制表面和刀片的端部之间的距离。
“锐角”是指小于或等于90°的角度。
发明内容
本发明涉及一种用于模制和硫化轮胎胎面的模具的模制元件。该胎面包括预定用于当所述轮胎滚动时接触地面的胎面表面。该模制元件包括模制表面和刀片(叶片)，所述模制表面预定用于模制轮胎胎面表面的一部分，所述刀片具有长度L和高度H并预定用于模制胎面中的刀槽花纹或花纹沟。所述刀片包括在延伸方向X上沿着刀片的长度L延伸的圆化端部。模制元件包括两个切割构件，所述两个切割构件能够切割已经施加至轮胎的生胎的覆盖层并且与所述刀片相距一定距离地定位在所述刀片的两侧。每个切割构件包括在延伸方向上延伸的切割刃(切割边缘)，在垂直于该延伸方向X的剖视图中形成锐角α的该切割刃能够切割覆盖层，该切割构件和模制表面之间的距离小于刀片的高度H。
切割构件能够切割覆盖胎坯的覆盖层。刀片自身将模制胎面中的花纹沟并且同时将覆盖层的一部分引导至如此模制的花纹沟中。
本发明提出，在模制元件相对于胎坯的同一运动期间切割覆盖层并且将该层的一些部分定位在胎坯的深度中。事实上，当刀片在切割构件之前接触覆盖层时，所述刀片可以拉伸(拉紧)所述覆盖层。因此，具有被刀片拉伸的覆盖层改善了由切割构件进行的切割操作。
在实施例的备选形式中，切割刃的角度小于或等于60°。
切割构件的切割能力因而被提高。
在实施例的优选形式中，切割刃的角度小于或等于35°。
切割构件的切割能力因而被进一步提高。
在实施例的另一优选形式中，切割刃的角度小于或等于20°。
切割构件的切割能力因而被更进一步地提高。
本发明的另一主题是一种轮胎胎面的制造方法。该胎面包括多个隆起元件，每个隆起元件包括预定用于在轮胎滚动时接触地面的接触面和连接至该接触面的侧面。所述制造方法包括制备轮胎生胎的步骤、在胎坯的外表面的全部或者一部分上敷设(铺设)覆盖层的步骤、在模具中敷设胎坯的步骤、在模具包括刀片的情况下使用该刀片模制隆起元件的侧面的步骤、硫化胎坯以便获得轮胎的步骤。所述制造方法还包括利用刀片拉伸覆盖层的步骤、使用属于模具的切割构件切割覆盖层的步骤、刀片将覆盖层的切下部分驱使至胎坯中以使得隆起元件的侧面被该切下部分部分地或完全地覆盖的步骤。
在实施例的备选形式中，覆盖层是可伸展(延伸)的并且该覆盖层的伸展(延伸)系数处于10％和80％之间。
对于所述模具，刀片和各个切割构件之间的距离可以小于该刀片的高度H。在该情况下，由所述刀片模制的隆起元件的侧面被覆盖层部分地覆盖。通过使用可伸展的覆盖层，能够在利用刀片拉伸覆盖层的步骤期间扩大该覆盖层。因此，隆起元件的侧面被覆盖层更多地覆盖或者完全地覆盖。因此，轮胎的性能被提高。
在实施例的备选形式中，覆盖层包括纺织纤维或非纺织(无纺)纤维的集合和弹性体材料，这些纤维被该弹性体材料浸渍。
通过在覆盖层中使用纤维，增强了该层的机械完整性，从而使得该层更容易切割。此外，纤维集合存在于覆盖层中使得，由于这些纤维的固有刚性而能够在所述覆盖层被切割时限制所述覆盖层的伸展性，从而使得所述覆盖层更易于施加至胎坯。最后，利用弹性体材料浸渍纤维向整体赋予良好的粘合(凝聚)性。因此，当覆盖层被切割并施加至胎坯时，所述覆盖层相当于一个实体。可以通过热压延、在压机中模制或者在压力下注塑成型来浸渍纤维。
本发明的另一主题是一种用于模制和硫化轮胎胎面的模具，该模具包括多个如上文所述的模制元件。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从以下参考附图、借助于非限制性实例所给出的说明中显现出来，其中：
-图1是示意性地描绘根据本发明的模制元件的剖视图；
-图2图解了根据本发明的轮胎胎面的制造方法的不同步骤；
-图3图解了图2的制造方法的步骤，其中覆盖层被刀片拉伸；
-图4图解了图2的制造方法的步骤，其中覆盖层被切割构件切割；
-图5图解了图2的制造方法的步骤，其中刀片将覆盖层的切下部分驱使至胎坯中；
-图6是示意性地描绘带有被覆盖层部分地覆盖的隆起元件的轮胎胎面的剖视图。
在随后的说明书中，将通过相同的附图标记标示基本上相同或相似的元件。
具体实施方式
图1描绘了用于实施根据本发明的制造方法的模制元件1。
更具体地，模制元件1包括预定用于模制轮胎的胎面表面的一部分的模制表面3。模制元件1还包括刀片(叶片)5，此处仅描绘了所述刀片5中的一个，以使得本发明更容易理解。在该情况下，所述刀片是预定用于模制轮胎胎面中的花纹沟的花纹条(肋条)5。胎面中的“花纹沟”是指该胎面中的宽度(即，将该花纹沟的两个侧壁分开的距离)大于2mm的切口。花纹条5沿着高度方向延伸并且从该模制表面3以高度H突出。花纹条5还在延伸方向X上纵向地延伸。在模具中，该方向可以是沿着模具周线(圆周)的周向方向。作为备选，延伸方向是垂直于模具的周向方向的横向方向。在另一备选形式中，该延伸方向是与模具的周向方向和横向方向形成非零角度的倾斜方向。
图1的模制元件1还具有两个切割构件7，所述两个切割构件7布置在花纹条5的两侧。这些切割构件在与花纹条5的延伸方向X平行的方向上纵向地延伸。“平行方向”是指切割构件的延伸方向与花纹条的延伸方向X形成在-5°和+5°之间的角度。
每个切割构件7包括在延伸方向X上延伸的切割刃8。该切割刃在垂直于延伸方向X的剖视图中形成锐角α。该切割刃和模制表面3之间的距离D小于花纹条5的高度H。在图1的平面中，切割刃具有小于或等于90°的角度α(参见与图1相关的放大细节，所述放大细节是两个切割构件7中的一个的端部的放大)。在优选实施例中，角度α小于或等于60°。在另一实施例中，角度α小于或等于35°。在另一实施例中，角度α小于或等于20°。
图2图解了根据本发明的轮胎胎面的制造方法的不同步骤。该制造方法包括：
-制备轮胎的生胎(10)的步骤(9)；
-在胎坯的外表面的全部或一部分上敷设覆盖层(12)的步骤(11)；
-在模具中敷设胎坯的步骤(13)；
-在模具包括刀片(5)的情况下，使用该刀片(5)模制隆起元件的侧面的步骤(15)；
-硫化所述胎坯以便获得所述轮胎的步骤(17)。
所述制造方法还包括以下步骤：
-利用所述刀片(5)拉伸覆盖层的步骤(19)；
-使用属于模具的切割构件(7)切割覆盖层的步骤(21)；
-所述刀片(5)将所述覆盖层(12)的切下部分驱使至所述胎坯中、以使得所述隆起元件(25)的侧面被该切下部分部分地或者完全地覆盖的步骤(23)。
图3至图6更详细地图解了实施所述制造方法的各个步骤。
图3公开了其中利用刀片5拉伸覆盖层的步骤。在该步骤中，模制元件1和胎坯10彼此靠近地运动。例如，该运动由模具中的膜片(未描绘)引起。在一定量的(一些)加压蒸汽的作用下，该膜片膨胀并且将胎坯推向模制元件1。在该步骤中，覆盖层12被刀片5拉伸。该覆盖层12是可伸展(延伸)的并且其伸展(延伸)系数处于10％至80％之间。在优选实施例中，覆盖层12包括纺织纤维或非纺织纤维的集合和弹性体材料。这些纤维被该弹性体材料浸渍。
图4图解了刀片5将覆盖层12的部分14驱使至胎坯中的步骤，该覆盖层12被切割构件7切割。
图5图解了其中在花纹条5的整个高度上将所述花纹条5推入胎坯中的中间模制步骤。因此，整个覆盖层处于胎坯中。一旦该步骤执行完成，则进而能够硫化胎坯，即，使制成胎坯的橡胶材料从塑性状态转变为弹性状态。该硫化步骤还可以改变(改善)覆盖层的内部(组织)结构。
图6描绘了图3至图5中所图解的模制和硫化胎坯的各个步骤的结果。如此获得的胎面部分包括花纹沟16和两个刀槽花纹18，所述花纹沟16通过在花纹条5周围模制橡胶来获得，所述两个刀槽花纹18通过在两个切割构件7周围模制橡胶来获得。此处应注意到，花纹沟的壁的全部，即，侧壁和被侧壁从侧面包围的底壁覆盖有覆盖层的切下部分14。
本发明不限于所描述和描绘的实例，并且在不脱离其范围的情况下可以对其作出各种变型。

Claims (8)

1.用于模制和硫化轮胎胎面的模具的模制元件，该胎面包括预定用于当所述轮胎滚动时接触地面的胎面表面，该模制元件(1)包括模制表面(3)和刀片(5)，所述模制表面(3)预定用于模制所述轮胎胎面表面的一部分，所述刀片(5)具有长度L和高度H并预定用于模制所述胎面中的刀槽花纹或花纹沟，该刀片包括在延伸方向X上沿着所述刀片的长度L延伸的圆化端部，其特征在于，所述模制元件包括两个切割构件(7)，所述两个切割构件(7)能够切割已经施加至所述轮胎的生胎(10)的覆盖层(12)并且与该刀片相距一定距离地定位在所述刀片(5)的两侧，并且每个切割构件(7)包括在所述延伸方向上延伸的切割刃(8)，该切割刃在垂直于该延伸方向X的剖视图中形成锐角α并且能够切割所述覆盖层(12)，该切割刃和所述模制表面(3)之间的距离D小于所述刀片(5)的高度H。
2.根据权利要求1所述的模制元件，其特征在于，所述切割刃(8)的角度α小于或等于60°。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的模制元件，其特征在于，所述切割刃(8)的角度α小于或等于35°。
4.根据权利要求1至2中的任一项所述的模制元件，其特征在于，所述切割刃(8)的角度α小于或等于20°。
5.轮胎胎面的制造方法，该胎面包括多个隆起元件(25)，每个隆起元件包括预定用于当所述轮胎滚动时接触地面的接触面和连接至该接触面的侧面，所述制造方法包括以下步骤：
-制备所述轮胎的生胎(10)的步骤(9)；
-在所述胎坯的外表面的全部或一部分上敷设覆盖层(12)的步骤(11)；
-在模具中敷设所述胎坯的步骤(13)；
-在所述模具包括刀片(5)的情况下，使用该刀片(5)模制隆起元件的侧面的步骤(15)；
-硫化所述胎坯以便获得所述轮胎的步骤(17)；
其特征在于，该制造方法还依次包括以下步骤：
-利用所述刀片(5)拉伸所述覆盖层的步骤(19)；
-使用属于所述模具的切割构件(7)切割所述覆盖层的步骤(21)；
-所述刀片(5)将所述覆盖层(12)的切下部分驱使至所述胎坯中、以使得所述隆起元件(25)的侧面被该切下部分部分地或者完全地覆盖的步骤(23)。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述覆盖层(12)是可伸展的，并且该覆盖层(12)的伸展系数处于10％和80％之间。
7.根据权利要求5至6中的任一项所述的制造方法，其特征在于，所述覆盖层(12)包括纺织纤维或非纺织纤维的集合和弹性体材料，这些纤维被该弹性体材料浸渍。
8.用于模制和硫化轮胎胎面的模具，该模具包括多个根据权利要求1至4中的任一项所述的模制元件(1)。
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