CN110891758B - 制造改进的充气轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造充气轮胎(1)的方法。所述方法包括以下步骤：a)由至少第一热塑性弹性体材料形成胎体(3)；b)由至少第二热塑性弹性体材料在胎体(3)上形成至少底部区域；和c)：由至少第三热塑性弹性体材料在步骤b)中获得的组件上形成附加部分。

Description

制造改进的充气轮胎的方法
技术领域
本发明涉及一种制造充气轮胎的方法，更特别地涉及一种不包含基于二烯弹性体的橡胶材料的轮胎。
背景技术
充气轮胎通常由组装橡胶材料(例如可硫化的二烯弹性体)制成的部件而形成。未固化的充气轮胎通常通过遵循已知的在第一成型鼓上然后在第二精整鼓上的平坦化制造步骤而由鼓制成。最终的固化步骤使得未固化的塑料材料尤其通过硫化而变得具有弹性。对于乘用车辆充气轮胎，这种制造过程通常持续约20分钟。
原因是固化时间直接受充气轮胎质量的影响，进而受充气轮胎类型的影响。因此，对于重量约为10kg的乘用车辆充气轮胎，固化时间约为10分钟，而对于重量为数十千克至数吨的重型车辆充气轮胎或土木工程车辆充气轮胎，固化时间从40分钟至数天而变化。
出于生态和品质方面的原因，仍需要对这些橡胶材料进行优化，以降低其滚动阻力并改进其性能(耐化学性、机械强度等)，同时改进其可回收性。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造新型充气轮胎的新颖方法，所述方法使得可以显著改变实施该方法的成本、充气轮胎的性能以及其可回收性。
为此，本发明涉及一种制造充气轮胎的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)由至少一种基于热塑性弹性体的第一材料形成胎体；
b)由至少一种基于热塑性弹性体的第二材料在胎体上形成至少一个胎圈区域；
c)由至少一种基于热塑性弹性体的第三材料于在步骤b)期间获得的组件上形成附加部件，以获得充气轮胎，所述充气轮胎包括在步骤b)或步骤c)期间由基于热塑性弹性体的材料形成的胎面。
根据本发明有利地，所述方法涉及基于一种(或更多种)热塑性弹性体(有时称为TPE(源于热塑性弹性体的英文术语))的新型材料。因此，可以理解，用于制造充气轮胎的这些材料代替了常规的橡胶材料。根据本发明，代替有利地涉及充气轮胎整体。
此外，根据本发明有利地，胎面优选地由基于热塑性弹性体的材料在步骤b)或步骤c)期间通过注入(优选地通过用复制模浇铸)来形成。
实际上，基于热塑性弹性体的这些材料的使用能够显著改变充气轮胎的生产成本以及最终的性能。举例来说，与橡胶材料相比，滚动阻力、耐外部侵害(刮擦、臭氧、氧化等)可以显著改进。另外，它们是可回收的。
最后，不再需要进行固化步骤，对于乘用车辆充气轮胎而言，该固化步骤可能需要10分钟至15分钟之间。因此，可以理解，与基于橡胶材料的制造方法相比，该方法大大缩短了时间。
根据本发明其他任选实施方案的特征：
-步骤a)包括阶段a1)：制造胎体帘布层和两根胎圈线，a2)：将基于热塑性弹性体的第一材料注入胎体模具中，同时将该第一材料用复制模浇铸在胎体帘布层和两根胎圈线周围，以形成胎体，a3)：在胎体模具中冷却在步骤a2)期间获得的组件，和a4)：从胎体模具中分离由此形成的胎体；
-根据第一变体，步骤b)包括阶段b1)：制造至少一个增强帘布层，b2)：将基于热塑性弹性体的第二材料注入胎圈区域模具中，同时将该第二材料用复制模浇铸在增强帘布层上，以在胎体上形成胎圈区域和胎面，b3)：在胎圈区域模具中冷却在步骤b2)期间获得的组件，和b4)：从胎圈区域模具中分离在步骤b2)期间获得的组件；
-根据第一变体，步骤c)包括阶段c1)：将基于热塑性弹性体的第三材料注入附加部件模具中，以形成外胎侧，c2)：在附加部件模具中冷却在步骤c1)期间获得的组件，和c3)：从附加部件模具中分离由此形成的充气轮胎；
-根据第二变体，步骤b)包括阶段b5)：将基于热塑性弹性体的第二材料注入胎圈区域模具中，以在胎体上形成胎圈区域，b6)：在胎圈区域模具中冷却在步骤b5)期间获得的组件，和b7)：从胎圈区域模具中分离在步骤b5)期间获得的组件；
-根据第二变体，步骤c)包括阶段c4)：制造至少一个增强帘布层，c5)：将基于热塑性弹性体的第三材料注入附加部件模具中，同时将该第三材料用复制模浇铸在增强帘布层上，以形成外胎侧和胎面，c6)：在附加部件模具中冷却在步骤c5)期间获得的组件，和c7)：从附加部件模具中分离由此形成的充气轮胎；
-根据第三变体，步骤b)包括阶段b8)：将基于热塑性弹性体的第二材料注入胎圈区域模具中，以在胎体上形成胎圈区域和外胎侧，b9)：在胎圈区域模具中冷却在步骤b8)期间获得的组件，和b10)：从胎圈区域模具中分离在步骤b8)期间获得的组件；
-根据第三变体，步骤c)包括阶段c4)：制造至少一个增强帘布层，c8)：将基于热塑性弹性体的第三材料注入附加部件模具中，同时将该第三材料用复制模浇铸在增强帘布层上，以形成胎面，c9)：在附加部件模具中冷却在步骤c8)期间获得的组件，和c10)：从附加部件模具中分离由此形成的充气轮胎；
-每个模具由框架形成，所述框架布置成容纳专用于每个步骤a)、b)和c)的可移除元件；
-在实施方法的过程中，每个模具的温度均保持在35℃以下；
-每个冷却阶段通过将所用的基于热塑性弹性体的材料冷却至给定温度以下而至少硬化所用的基于热塑性弹性体的材料的外表面，所述给定温度根据所用的基于热塑性弹性体的材料而变化；
-给定温度是所用的基于热塑性弹性体的材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度或熔点。
附图说明
根据以下非限制性给出的描述并参考附图，其他特定的特征和优点将变得显而易见，在附图中：
-图1是根据本发明方法获得的轮胎的局部截面图；
-图2是用于进行根据本发明方法的第一实施方案的型芯和第一模具的截面图；
-图3是在进行根据本发明方法的第一实施方案的第一步骤之前，安装在第一模具中的型芯的局部截面图；
-图4是在进行根据本发明方法的第一实施方案变体的第二步骤之前，安装在第二模具中的型芯的局部截面图；
-图5是在进行根据本发明方法的第一实施方案变体的第二步骤之后获得的组件的局部截面图；
-图6是在进行根据本发明方法的第一实施方案变体的第三步骤之前，安装在第三模具中的型芯的局部截面图；
-图7是在进行根据本发明方法的第一实施方案变体的第三步骤之后获得的组件的局部截面图；
-图8是用于进行根据本发明方法的第二实施方案的型芯和框架的截面图；
-图9是在进行根据本发明方法的第二实施方案的第一步骤之前，安装在具有第一组滑块的框架中的型芯的局部截面图；
-图10是用于进行根据本发明方法的第二实施方案的第一步骤的框架的一部分和第一组滑块的一部分的分解透视图。
-图11是在进行根据本发明方法的第二实施方案变体的第三步骤之前，安装在具有最后一组滑块的框架中的型芯的局部截面图。
具体实施方式
在各个附图中，相同或相似的元件带有相同的附图标记，任选地具有增加的脚标。因此不再系统地重复它们的结构和它们的功能的说明。
术语“橡胶材料”是指热固性材料，例如二烯弹性体，即，以已知的方式，至少部分(即，均聚物或共聚物)源自二烯单体(带有两个共轭或非共轭碳-碳双键的单体)的弹性体。
术语“胎面”是指由侧表面和由两个主表面限定的一定量的材料，其中一个主表面被称为胎面表面，其旨在于轮胎被驱动时与路面接触。
术语“胎体”是指不透气的内部橡胶、胎圈线、胎圈填充物、胎冠基部(piedsommet)和胎体帘布层。
术语“基于热塑性弹性体的材料”是指包括全部或部分由刚性热塑性嵌段(经由柔软弹性体嵌段连接)构成的嵌段共聚物的材料。这样的材料具有弹性体的机械性能同时又具有热塑性聚合物的机械性能。
对于热塑性嵌段的定义，将使用刚性热塑性嵌段的玻璃化转变温度(Tg)的特征。该特征是本领域技术人员公知的。该特征使得尤其可以选择工业加工(转化)温度。在无定形聚合物(或聚合物嵌段)的情况下，选择加工温度显著高于Tg。在半结晶聚合物(或聚合物嵌段)的特定情况下，可以观察到高于玻璃化转变温度的熔点。在该情况下，反而是熔点(Tf)使得可以选择为所考虑聚合物(或聚合物嵌段)的加工温度。因此，在下文中，当提及“Tg(或Tf，在适当的情况下)”时，有必要考虑它是用于加工的给定温度。
弹性体嵌段可以是本领域技术人员已知的任何弹性体。
作为基于热塑性弹性体的材料的非限制性示例，例如可以提及至少部分地包括SIS、SBS、SEBS或SIBS类型嵌段的材料(参见参考文献AM3400 V1，“
Figure BDA0002360958940000051
thermoplastiques(TPE)”(热塑性弹性体),Michel Biron,Techniques de l'ingénieur(《工程技术》),2000年7月10日)。
本发明应用于任何类型的充气轮胎，尤其是旨在装配乘用车辆的机动车辆、SUV(“运动型多用途车辆”)、两轮车辆(特别是摩托车)或航空器类型、选自货车、重型车辆(即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、越野车辆(如重型农业车辆或土木工程车辆))的工业车辆，或其他运输或搬运车辆的充气轮胎。
本发明涉及一种制造由基于热塑性弹性体的材料形成的充气轮胎1的方法。
根据第一实施方案，所述方法包括：第一步骤a)、第二步骤b)以及随后的第三步骤c)；第一步骤a)旨在由至少一种基于热塑性弹性体的第一材料形成胎体3；第二步骤b)旨在由至少一种基于热塑性弹性体的第二材料在胎体3上形成至少一个胎圈区域10；第三步骤c)旨在由至少一种基于热塑性弹性体的第三材料在步骤b)期间获得的组件上形成附加部件以获得充气轮胎1，所述充气轮胎1包括在步骤b)或步骤c)期间由基于热塑性弹性体的材料形成的胎面7。
具体地，与在鼓上使用可硫化橡胶材料的常规制造方法不同，在根据本发明的方法中，整个充气轮胎1旨在由基于热塑性弹性体的材料并且根据最终的几何形状来制造，即，尤其不需要成型步骤。根据在步骤b)和步骤c)期间形成的元件，第一实施方案可以包括数个变体。优选地，步骤a)、b)和/或c)可以通过浇铸或通过注入模具91、92、93中来实现。
因此，步骤a)可以包括第一阶段a1)，该第一阶段a1)用于制造基于热塑性弹性体的材料，以特别地形成不透气的内部橡胶6、胎体帘布层2和两根胎圈线4。然后，步骤a)可以包括第二阶段a2)，该第二阶段a2)用于将基于热塑性弹性体的第一材料注入第一模具91或胎体模具3中(图2的截面图所示)，同时将该第一材料用复制模浇铸(surmouler)在阶段a1)期间生产的胎体帘布层2和两根胎圈钢丝4的周围，以形成胎体3。在这方面，可以理解，橡胶材料和不可渗透橡胶的丁基被一种(或更多种)基于热塑性弹性体的材料所代替。
以完全非限制性的方式，在图2和图3中示出了根据本发明的模具91的示例。其包括旨在形成未来充气轮胎1的内部几何形状的型芯12和旨在完全覆盖型芯12的两个侧壁131、132。如图3所示，模具91的侧壁131、132在其上部均包括顶管111、112，以向模具91供给基于热塑性弹性体的材料。优选地，在步骤a)期间，将模具91保持在35℃以下的温度，并甚至更优选地保持在约20℃。
因此，第二阶段a2)可以包括将基于热塑性弹性体的不透气材料沉积在型芯12上，从而形成内部橡胶6，然后将胎体帘布层2装配在该内部橡胶6上。基于热塑性弹性体的不透气材料例如可以包括SIBS类型的嵌段。此外，取决于充气轮胎的类型，胎体帘布层2可以包括基于玻璃的复合材料和/或基于碳纤维的复合材料和/或机织织物和/或金属。
如图3所示，优选金属性的每根胎圈线4例如借助于楔块定位在侧壁131、132之一中，从而相对于每个相关的侧壁131、132保持基本均匀的空间。注意到，留在型芯12-内部橡胶6-胎体帘布层2组件与侧壁131、132之间的空隙然后形成期望的注入空间。然后第二阶段a2)可以包括胎体3剩余部分的基于热塑性弹性体的材料的主要注入，以形成胎体3。
因此可以将材料注入模具91的顶管111、112中，以填充在型芯12-内部橡胶6-胎体帘布层2组件与两个侧壁131、132之间形成的空隙。优选在给定的加工温度下进行注入(或多次注入)，所述给定的加工温度显著高于所注入材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度(或熔点，在适当的情况下)，例如200℃以上，并且非常快(例如小于10秒的时间，优选为约2秒)。
优选地，在阶段a3)中，将注入的一种或多种材料以及更通常地将获得的胎体3保持在模具91中，通过与如上所述的温度保持在35℃以下的模具91进行热交换，从而在少于60秒的时间内将其冷却至基于热塑性弹性体的材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度(或熔点，在适当的情况下)以下。
因此，期望确保至少冷却一种或多种经注入的材料的外表面(即与模具91接触的表面)，以使其具有足够的刚性从而使其不粘附至模具91，并因此，促进其分离。显而易见，取决于充气轮胎的类型(特别是其厚度)和模具91的几何形状，还可能期望将冷却进行至更大或更小的深度，以在将来从模具91中分离时，胎体3中央的材料不会变形。
因此，举例来说，注入步骤可以持续约两秒，冷却步骤在10秒至20秒之间，以形成乘用车辆充气轮胎的胎体3。
最后，步骤a)以阶段a4)结束，所述阶段a4)用于将由此形成的胎体3从第一模具91中分离。因此，可以理解，步骤a)使得制造胎体3，即同时制造内部橡胶6、胎圈线4、胎圈填充物、胎冠基部和胎体帘布层2，而不是像现有基于橡胶材料的充气轮胎那样在鼓上平坦化的多个步骤中制造。胎体3的元件之间的结合通过在注入期间达到的压力(优选大于1000巴)和基于热塑性弹性体的材料的良好润湿性而得以促进，该基于热塑性弹性体的材料由于注入温度而处于液相。
根据第一实施方案的第一变体，步骤b)可以包括第一阶段b1)，该第一阶段b1)用于制造至少一个增强帘布层8。然后步骤b)可以包括第二阶段b2)，该第二阶段b2)用于将基于热塑性弹性体的第二材料注入第二模具92或胎圈区域10模具(如图4所示)中，同时将该第二材料用复制模浇铸在增强帘布层8上从而形成胎圈区域10和在胎体3上的胎面7。
以完全非限制性的方式，在图4中示出了根据本发明的模具92的示例。其包括型芯12和两个侧壁141、142，所述型芯12覆盖有在步骤a)中形成的胎体3，所述两个侧壁141、142覆盖型芯12并抵靠在未来胎圈区域10和未来胎面7之间的胎体3上。如图4所示，模具92的侧壁141、142均在其上部包括顶管111、112和侧面外围管113、114以向模具92供给基于热塑性弹性体的材料。
更特别地，在阶段b2)期间，将基于热塑性弹性体的一种材料注入以形成胎圈区域10，并将基于热塑性弹性体的另一种材料注入以形成胎面7，从而优化其各自的功能，即基于热塑性弹性体的材料可能有所不同，并致力于其功能。更准确地，胎圈区域10的材料必须适合于充气轮胎1在车轮或轮辋(未示出)上的安装/拆卸，而且还适合于传递发动机的扭矩。胎面7的材料则必须允许其在与地面的接触方面最佳，尤其是在其干湿抓地力、磨损和能量(噪音和消耗)方面最佳。然而，没有什么可以阻止基于热塑性弹性体的相同材料被用于胎圈区域10和胎面7。
因此优选地，将胎圈区域10的材料经由模具92的外围管113、114注入，而将胎面7的材料经由模具92的顶管111、112注入，所述顶管111、112被分支以通过通向胎体3形成的多个通道来填充在胎体3与模具92的顶部之间形成的空隙。有利地，根据本发明，由于两个侧壁141、142抵靠在未来胎圈区域10和未来胎面7之间的胎体3上，因此每种经注入的材料在模具92的专用空隙中被隔离并且不能彼此混合。
优选地，在步骤b)期间，将模具92保持在35℃以下的温度，并甚至更优选地保持在约20℃。
因此，第二阶段b2)可以包括将增强帘布层8装配在胎体3的上表面上。所述增强帘布层8可以包括工作胎冠帘布层和环箍，并且取决于充气轮胎的类型，所述增强帘布层8可以由基于玻璃的复合材料和/或基于碳纤维的复合材料和/或机织织物和/或金属形成。
注意到，留在胎体3与侧壁141、142之间的空隙随后形成三个不同的空间。然后，第二阶段b2)可以包括基于热塑性弹性体的材料在胎体3上的实际注入。
因此可以将材料注入模具92的顶管111、112和外围管113、114中以填充三个不同的空间。优选地，每次注入在选择为显著高于所注入材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度(或熔点，在适当的情况下)(例如200℃以上)的加工温度下进行，并且非常快(例如，时间少于10秒，优选为约2秒)。
优选地，在阶段b3)中，将经注入的一种或多种材料保持在模具92中，通过与如上所述的温度保持在35℃以下的模具92进行热交换，从而在少于60秒的时间内将其冷却至基于热塑性弹性体的材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度(或熔点，在适当的情况下)以下。
因此，期望确保至少冷却一种或多种经注入的材料的外表面(即与模具92接触的表面)，以使其具有足够的刚性从而使其不粘附至模具92，并因此，促进其分离。不用说，取决于充气轮胎的类型(特别是其厚度)和模具92的几何形状，还可能期望将冷却进行至更大或更小的深度，以在将来从模具92中分离时，胎圈区域10中央的材料和胎面7的材料不会变形。
因此，举例来说，注入步骤可以持续约两秒，冷却步骤在30秒至40秒之间，以形成乘用车辆充气轮胎的胎圈区域10和胎面7。
最后，步骤b)以阶段b4)结束，所述阶段b4)用于将步骤b2)中获得组件从第二模具92中分离。因此，可以理解，步骤b)使得将胎圈区域10和胎面7牢固地固定在胎体3上，即同时固定增强帘布层8、胎面7和安装/拆卸保护件，而不是像现有基于橡胶材料的充气轮胎那样，在成型步骤之后在鼓上进行多个步骤。
在图5中示出了根据步骤b)获得的产品的示例。通过在注入期间达到的压力(优选大于1000巴)和基于热塑性弹性体的材料的良好润湿性促进了与胎体3的结合，该基于热塑性弹性体的材料由于注入温度而处于液相。
根据第一实施方案的第一变体，步骤c)可以包括第一阶段c1)，该第一阶段c1)用于将基于热塑性弹性体的第三材料注入第三模具93或附加部件模具中，以形成外胎侧5。
以完全非限制性的方式，在图6中示出了根据本发明的模具93的示例。其包括型芯12和两个侧壁151、152，所述型芯12覆盖有步骤b)中形成的胎体3-胎面7-胎圈区域10组件，所述两个侧壁151、152覆盖型芯12并抵靠在未来外胎侧5之间的在步骤b)中形成的组件上。如图6所示，模具93的侧壁151、152均在侧面包括外围管113、114，以向模具93供给基于热塑性弹性体的材料。
更特别地，在阶段c1)期间，将基于热塑性弹性体的材料注入以形成外胎侧5。更精确地，该材料必须显示出有利的美学外观以容纳法规标记并且必须非常耐机械和化学侵害(刮擦、臭氧、氧化等)。
因此优选地，通过模具93的外围管113、114注入外胎侧5的材料，所述外围管113、114被分支以通过通向步骤b)形成的组件的多个通道来填充在步骤b)形成的组件与模具93之间形成的空隙。有利地，根据本发明，由于两个侧壁151、152抵靠在步骤b)中形成的胎面7和胎圈区域10之间的组件上，因此每种经注入的材料在模具93的专用空隙中被隔离并且不能彼此混合。注意到，留在步骤b)中形成的组件与侧壁151、152之间的空隙形成两个不同的空间。
优选地，在步骤c)期间，将模具93保持在35℃以下的温度，并甚至更优选地保持在约20℃。因此可以将材料注入模具93的外围管113、114中以填充两个不同的空间。优选地，每次注入在选择为显著高于所注入材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度(或熔点，在适当的情况下)(例如200℃以上)的加工温度下进行，并且非常快(例如，时间少于10秒，优选为约2秒)。优选地，将基于热塑性弹性体的相同材料用于每个外胎侧5。然而，没有什么可以阻止将基于热塑性弹性体的不同材料用于每个外胎侧5。
优选地，在阶段c2)中，将经注入的一种或多种材料保持在模具93中少于60秒的时间，通过与如上所述的温度保持在35℃以下的模具93进行热交换，从而将其冷却至基于热塑性弹性体的材料的热塑性嵌段的玻璃化转变温度(或熔点，在适当的情况下)以下。
因此，期望确保至少冷却一种或多种经注入的材料的外表面(即与模具93接触的表面)，以使其具有足够的刚性从而使其不粘附至模具93，并因此，促进其分离。显而易见，取决于充气轮胎的类型(特别是其厚度)和模具93的几何形状，还可能期望将冷却进行至更大或更小的深度，以在将来从模具93中分离时，外胎侧5中央的材料不会变形。
因此举例来说，注入步骤可以持续约两秒，冷却步骤在10秒至20秒之间，以形成乘用车辆充气轮胎的外胎侧5。
最后，步骤c)以阶段c3)结束，该阶段c3)用于将由此形成充气轮胎1从第三模具93中分离。因此，可以理解，步骤c)使得同时制造外胎侧5，而不是像现有基于橡胶材料的充气轮胎在构建鼓上的多个步骤中制造。
在图1和图7中示出了根据步骤c)获得的产品的示例。通过在注入期间达到的压力(优选大于1000巴)和基于热塑性弹性体的材料的良好润湿性促进了充气轮胎1的各个元件的结合，该基于热塑性弹性体的材料由于注入温度而处于液相。
根据本发明有利地，所述方法涉及基于一种(或更多种)热塑性弹性体(TPE)的新型材料。因此，可以理解，用于制造充气轮胎1的这些材料代替了常规的橡胶材料。根据本发明，代替有利地涉及充气轮胎1整体。
实际上，基于热塑性弹性体的这些材料的使用能够显著改变充气轮胎1的生产成本以及其最终的性能。举例来说，与橡胶材料相比，滚动阻力、耐外部侵害(刮擦、臭氧、氧化等)可以显著改进。另外，它们是可回收的。
最后，不再需要进行最终的固化步骤(尤其是进行硫化)，对于乘用车辆充气轮胎而言，该固化步骤通常持续10分钟至15分钟之间。因此可以理解，与基于二烯弹性体的橡胶材料的制造方法相比，该方法大大缩短了。
如上所述，根据在步骤b)和步骤c)期间形成的元件，第一实施方案可以包括数个变体。实际上，可以理解，第一实施方案可以不限于第一变体，而是取决于胎圈区域10、胎面7和外胎侧5的制造顺序可以包括其他变体。
以完全非限制性的方式，根据未示出的第二变体，步骤a)优选与第一变体的步骤a)相同。另一方面，步骤b)可以包括以下阶段：b5)用于将基于热塑性弹性体的第二材料注入第二模具92或胎圈区域10模具中，以在胎体3上仅形成胎圈区域10；b6)用于冷却在步骤b5)期间在第二模具92中获得的组件；b7)用于将步骤b5)期间获得的组件从第二模具92中分离。第二变体可以包括步骤c)，所述步骤c)包括以下阶段：c4)用于制造至少一个增强帘布层8；c5)用于将基于热塑性弹性体的第三材料注入第三模具93或附加部件模具中，同时将该第三材料用复制模浇铸在增强帘布层8上，以形成外胎侧5和胎面7；c6)用于冷却在步骤c5)期间在第二模具93中获得的组件；c7)用于将由此形成的充气轮胎1从第三模具93中分离，所述第二变体的技术效果和优点与第一实施方案的第一变体相同或相似。
在未示出的该第二变体中，在阶段c5)期间，可以将基于热塑性弹性体的一种材料注入以形成外胎侧5，并将基于热塑性弹性体的另一种材料注入以形成胎面7，从而优化其各自的功能，即基于热塑性弹性体的两种材料可能有所不同，并致力于其功能。更确切地，将两种类型的材料注入在胎体3-胎圈区域10组件与模具93之间形成的单个空隙中，使得当材料分别来自顶管111、112和外围管113、114时，材料的前端在胎圈区域10和未来胎面7之间就合并在一起。
根据另一实施例，在未示出的第三变体中，步骤a)优选与第一变体和第二变体的步骤a)相同。另一方面，步骤b)可以包括以下阶段：b8)用于将基于热塑性弹性体的第二材料注入第二模具92或胎圈区域10模具中，以在胎体3上形成胎圈区域10和外胎侧5；b9)用于冷却在步骤b8)期间在第二模具92中获得的组件；b10)用于将步骤b8)期间获得的组件从第二模具92中分离。第三变体可以包括步骤c)，所述步骤c)包括以下阶段：c4)用于制造至少一个增强帘布层8；c8)用于将基于热塑性弹性体的第三材料注入第三模具93或附加部件模具中，同时将该第三材料用复制模浇铸在增强帘布层8上，以形成胎面7；c9)用于冷却在步骤c8)期间在第二模具92中获得的组件；c10)用于将由此形成的充气轮胎1从第三模具93中分离，所述第三变体的技术效果和优点与第一实施方案的第一变体和第二变体相同或相似。
本发明不限于所呈现的实施方案和变体，并且其他实施方案和变体对于本领域技术人员是显而易见的。不排除步骤a)、b)或c)中的至少两个或更多个步骤可以通过不同注入和具有内部空间的模具进行组合，而内部空间可以改变而无需打开模具，例如滑块式模具。
还可以设想未示出的另一变体，其中将内部橡胶6、胎圈填充物和胎冠基部在型芯12上注入。接下来，将胎体帘布层2和胎圈线4装配在形成的组件上，以随后注入保护件和外胎侧5。最后，该变体可以包括装配增强帘布层8，以随后注入胎面7，该变体的技术效果和优点与第一实施方案的其他三种变体相同或相似。
还应理解，基于热塑性弹性体的材料可以相同或不同。因此，每个步骤a)、b)和c)可以使用与其他步骤相同或不同的一种(或更多种)材料，并且每个步骤a)、b)和c)可以使用一种(或更多种)相同或不同的材料，即在相同的步骤a)、b)或c)中，用一种(或更多种)相同或不同的材料形成充气轮胎1的至少一个元件。
也可以不使用完全不同的三个模具91、92、93来进行步骤a)、b)和c)。因此，在图8至图11中通过示例示出的第二实施方案中，三个模具91、92、93可以由框架16形成，该框架16布置为容纳专用于每个步骤a)、b)和c)的可移除元件17。
如图8和图9所示，框架16可因此包括框架顶部161和框架侧壁162、163，其形成用于容纳型芯12和可移除元件17的基本环形的内部空间。框架顶部161包括顶管112，框架侧壁162、163包括外围管113、114，以在每个步骤中向模具91、92、93供给基于热塑性弹性体的材料。
在图10中以透视图示出了可移除元件17的示例。举例来说，模具91可以因此包括顶部滑块171，侧壁滑块172、173和型芯滑块174、175。因此，可移除元件17可以在步骤a)、b)和c)之间改变，并且获得与第一实施方案相同或相似的技术效果和优点，符合所引用的具有与第一实施方案相同或相似的优点的四个变体。可以特别地理解，顶管112和外围管113、114然后在可移除元件17中延伸，如图10所示。
为了示出具有第二实施方案的第二构造的框架16，在图11中示出了第三模具93的示例。框架16因此可以包括另一个顶部滑块176，其他侧壁滑块177、178和其他型芯滑块179、1710。

Claims (12)

1.一种制造充气轮胎(1)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)由至少一种基于热塑性弹性体的第一材料形成胎体(3)；
b)由至少一种基于热塑性弹性体的第二材料在胎体(3)上形成至少胎圈区域(10)；
c)由至少一种基于热塑性弹性体的第三种材料于在步骤b)期间获得的组件上形成附加部件，以获得充气轮胎(1)，所述充气轮胎(1)包括在步骤b)或步骤c)期间由基于热塑性弹性体的材料形成的胎面(7)。
2.根据权利要求1所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤a)包括以下阶段：
a1)制造胎体帘布层(2)和两根胎圈线(4)；
a2)将基于热塑性弹性体的第一材料注入胎体(3)模具(91)中，同时将该第一材料用复制模浇铸在胎体帘布层(2)和两根胎圈线(4)周围，以形成胎体(3)；
a3)在胎体(3)模具(91)中冷却在步骤a2)期间获得的组件；
a4)从胎体(3)模具(91)中分离由此形成的胎体(3)。
3.根据权利要求1所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤b)包括以下阶段：
b1)制造至少一个增强帘布层(8)；
b2)将基于热塑性弹性体的第二材料注入胎圈区域(10)模具(92)中，同时将该第二材料用复制模浇铸在增强帘布层上，以在胎体(3)上形成胎圈区域(10)和胎面(7)；
b3)在胎圈区域(10)模具(92)中冷却在步骤b2)期间获得的组件；
b4)从胎圈区域(10)模具(92)中分离在步骤b2)期间获得的组件。
4.根据权利要求3所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤c)包括以下阶段：
c1)将基于热塑性弹性体的第三材料注入附加部件模具(93)中，以形成外胎侧(5)；
c2)在附加部件模具(93)中冷却在步骤c1)期间获得的组件；
c3)从附加部件模具(93)中分离由此形成的充气轮胎(1)。
5.根据权利要求1所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤b)包括以下阶段：
b5)将基于热塑性弹性体的第二材料注入胎圈区域(10)模具(92)中，以在胎体(3)上形成胎圈区域(10)；
b6)在胎圈区域(10)模具(92)中冷却在步骤b5)期间获得的组件；
b7)从胎圈区域(10)模具(92)中分离在步骤b5)期间获得的组件。
6.根据权利要求5所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤c)包括以下阶段：
c4)制造至少一个增强帘布层(8)；
c5)将基于热塑性弹性体的第三材料注入附加部件模具(93)中，同时将该第三材料用复制模浇铸在增强帘布层(8)上，以形成外胎侧(5)和胎面(7)；
c6)在附加部件模具(93)中冷却在步骤c5)期间获得的组件；
c7)从附加部件模具(93)中分离由此形成的充气轮胎(1)。
7.根据权利要求1所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤b)包括以下阶段：
b8)将基于热塑性弹性体的第二材料注入胎圈区域(10)模具(92)中，以在胎体(3)上形成胎圈区域(10)和外胎侧(5)；
b9)在胎圈区域(10)模具(92)中冷却在步骤b8)期间获得的组件；
b10)从胎圈区域(10)模具(92)中分离在步骤b8)期间获得的组件。
8.根据权利要求7所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，步骤c)包括以下阶段：
c4)制造至少一个增强帘布层(8)；
c8)将基于热塑性弹性体的第三材料注入附加部件模具(93)中，同时将该第三材料用复制模浇铸在增强帘布层(8)上，以形成胎面(7)；
c9)在附加部件模具(93)中冷却在步骤c8)期间获得的组件；
c10)从附加部件模具(93)中分离由此形成的充气轮胎(1)。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，每个模具由框架(16)形成，所述框架(16)布置成容纳专用于每个步骤a)、b)和c)的可移除元件(17)。
10.根据权利要求2至8中任一项所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，在实施所述方法的过程中，每个模具的温度均保持在35℃以下。
11.根据权利要求2至8中任一项所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，每个冷却阶段通过将所用的基于热塑性弹性体的材料冷却至给定温度以下而至少硬化所用的基于热塑性弹性体的材料的外表面，所述给定温度根据所用的基于热塑性弹性体的材料而变化。
12.根据权利要求11所述的制造充气轮胎(1)的方法，其中，基于热塑性弹性体的材料包括由通过柔软弹性体嵌段连接的刚性热塑性嵌段构成的嵌段共聚物，并且如果所述热塑性嵌段为无定形聚合物嵌段，则所述给定温度是所述热塑性嵌段的玻璃化转变温度，或者如果所述热塑性嵌段为半结晶聚合物嵌段，则所述给定温度是所述热塑性嵌段的熔化温度。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110561979B (zh) * 2019-08-30 2021-07-20 青岛慕沃科技有限公司 一种聚氨酯充气轮胎的制造方法
JP6992792B2 (ja) * 2019-10-08 2022-01-13 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005047025A1 (ja) * 2003-11-17 2005-05-26 Akihiro Yamamoto 空気入りタイヤ及びその製造方法
CN101674947A (zh) * 2007-05-01 2010-03-17 横滨橡胶株式会社 充气轮胎及其制造方法
CN101743135A (zh) * 2007-05-29 2010-06-16 米其林技术公司 带有包括热塑性弹性体的气密层的充气制品
CN103201121A (zh) * 2010-08-25 2013-07-10 株式会社普利司通 轮胎及其制造方法
CN103998221A (zh) * 2011-12-16 2014-08-20 米其林集团总公司 具有包括经浸渍的毡的胎面的轮胎

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1489168A (fr) * 1966-06-07 1967-07-21 Procédé et dispositif pour la fabrication de pneumatiques par injection
US3891740A (en) * 1972-05-05 1975-06-24 Goodyear Tire & Rubber Method for forming an injection molded tire using molded reinforcing plies
DE2658374C2 (de) * 1976-12-23 1983-01-05 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung reifenartiger Gebilde
IT1086200B (it) * 1977-05-19 1985-05-28 Pirelli Procedimento e relativo impianto per fabbricare pneumatici con stampaggio in piu' fasi
US4201744A (en) * 1978-07-03 1980-05-06 The Goodyear Tire & Rubber Company Method of making tires
JPH07329065A (ja) * 1994-06-03 1995-12-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ及びその製造方法
WO2001017800A1 (en) * 1999-09-09 2001-03-15 The Goodyear Tire & Rubber Company A precured non-cord reinforced carcass
US6974519B2 (en) * 2002-05-13 2005-12-13 Amerityre Tire core package for use in manufacturing a tire with belts, plies and beads and process of tire manufacture
CN103818190B (zh) * 2009-08-20 2018-05-25 株式会社普利司通 轮胎及轮胎的制造方法
EP2554362B1 (en) * 2010-03-30 2017-08-09 Bridgestone Corporation Tire manufacturing method and tire
IT1402065B1 (it) * 2010-10-08 2013-08-28 Mecaplast Di Conti Afro E C S A S Oggetto toroidale dotato di cavita' interna
JP5247852B2 (ja) * 2010-11-05 2013-07-24 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤの製造方法
US9937757B2 (en) * 2013-03-05 2018-04-10 Bridgestone Corporation Tire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005047025A1 (ja) * 2003-11-17 2005-05-26 Akihiro Yamamoto 空気入りタイヤ及びその製造方法
CN101674947A (zh) * 2007-05-01 2010-03-17 横滨橡胶株式会社 充气轮胎及其制造方法
CN101743135A (zh) * 2007-05-29 2010-06-16 米其林技术公司 带有包括热塑性弹性体的气密层的充气制品
CN103201121A (zh) * 2010-08-25 2013-07-10 株式会社普利司通 轮胎及其制造方法
CN103998221A (zh) * 2011-12-16 2014-08-20 米其林集团总公司 具有包括经浸渍的毡的胎面的轮胎

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