CN111331895B - 带有可旋转头部的双化合物挤出机设备 - Google Patents

带有可旋转头部的双化合物挤出机设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111331895B
CN111331895B CN201911318267.4A CN201911318267A CN111331895B CN 111331895 B CN111331895 B CN 111331895B CN 201911318267 A CN201911318267 A CN 201911318267A CN 111331895 B CN111331895 B CN 111331895B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
nozzle
gear pump
insert
extruder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911318267.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111331895A (zh
Inventor
C.D.戴尔伦
J.S.伍德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodyear Tire and Rubber Co
Original Assignee
Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodyear Tire and Rubber Co filed Critical Goodyear Tire and Rubber Co
Publication of CN111331895A publication Critical patent/CN111331895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111331895B publication Critical patent/CN111331895B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/08—Building tyres
    • B29D30/20—Building tyres by the flat-tyre method, i.e. building on cylindrical drums
    • B29D30/30—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
    • B29C48/21—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers the layers being joined at their surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/255—Flow control means, e.g. valves
    • B29C48/2556—Flow control means, e.g. valves provided in or in the proximity of dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/256—Exchangeable extruder parts
    • B29C48/2568—Inserts
    • B29C48/25686—Inserts for dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/266—Means for allowing relative movements between the apparatus parts, e.g. for twisting the extruded article or for moving the die along a surface to be coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/304—Extrusion nozzles or dies specially adapted for bringing together components, e.g. melts within the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/305—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
    • B29C48/307—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets specially adapted for bringing together components, e.g. melts within the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/365—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using pumps, e.g. piston pumps
    • B29C48/37—Gear pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/49—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using two or more extruders to feed one die or nozzle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/49—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using two or more extruders to feed one die or nozzle
    • B29C48/495—Feed-blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00—Pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29L2030/002—Treads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

带有可旋转头部的双化合物挤出机设备。本发明的一个或更多个实施例提供了一种用于敷贴第一化合物和第二化合物的混合物的设备，该设备包括用于处理第一化合物的第一挤出机和用于处理第二化合物的第二挤出机；其中，来自第一挤出机的出口与壳体的第一通道流体连通，并且来自第二挤出机的出口与壳体的第二通道流体连通；其中，齿轮泵定位在每个通道中；其中，喷嘴与第一通道的出口和第二通道的出口流体连通；并且生产共挤出连续条。第一化合物与第二化合物的比可即时调节。

Description

带有可旋转头部的双化合物挤出机设备
技术领域
本发明总体上涉及轮胎制造，并且更具体地，涉及用于形成轮胎部件和轮胎的设备。
背景技术
由于技术进步以及竞争激烈的行业环境，轮胎制造商已经发展出更为复杂的设计。特别是，轮胎设计者寻求在诸如胎面的轮胎部件中使用多种橡胶化合物，以满足顾客的需求。就每个轮胎部件使用多种橡胶化合物会导致在手头上需要很大数量的化合物，以用于制造商的多条轮胎生产线。出于成本和效率的原因，由于就每种化合物涉及高昂的成本，轮胎制造商寻求限制可用化合物的数量。每种化合物通常需要使用班伯里密炼机（banburymixer），这涉及高昂的资金支出。此外，班伯里密炼机难以混合坚硬或刚性橡胶化合物。通常将由班伯里密炼机产生的化合物运送到轮胎制造厂，因此需要额外的运输成本。化合物的贮存寿命是非限定的，并且如果未在一定时间内使用，则将报废。
发明内容
因此，期望获得改进的方法和设备，以自单个敷贴头部生产两种化合物的共挤出连续条。发明人已发现，两种化合物的共挤出条，其中化合物的体积比可变化，会带来巨大的制造优势。这是因为能够以高效率的方式实现轮胎设计的复杂性。共挤出条允许制造复杂的轮胎部件几何形状，以实现性能和耐用性特性的具体改进。此外，可旋转敷贴机头部有利于形成复杂轮胎和/或轮胎部件设计。
定义
“扁平率或高宽比（Aspect Ratio）”表示轮胎断面高度与其断面宽度的比。
“轴向的”和“轴向地”表示平行于轮胎旋转轴线的线或方向。
“胎圈（Bead）”或“胎圈芯（Bead Core）”通常表示轮胎的包括环形抗拉构件的部分，径向内胎圈与将轮胎保持到轮辋相关联，其由帘布层帘线包绕并且成型，带有或不带其它增强元件诸如胎圈芯包布（flipper）、胎跟加强层（chipper）、三角胶芯（apex）或填料（filler）、护趾胶（toe guard）和胎圈包布（chafer）。
“带束层结构（Belt Structure）”或“加强带束层（Reinforcing Belt）”表示由平行帘线构成的至少两个环形层或帘布层，帘线经过编织或未经编织，位于胎面下方，非锚定到胎圈，并且具有相对于轮胎赤道面的范围从17º至27º的左和右帘线角二者。
“斜交帘布层轮胎（Bias Ply Tire）”表示在胎体帘布层中的加强帘线以相对于轮胎赤道面约25度至65度角斜对角地穿过轮胎从胎圈至胎圈延伸，帘布层帘线在交替的层内以相反的角度延伸。
“缓冲层（Breaker）”或“轮胎缓冲层（Tire Breaker）”与带束层或带束层结构或加强带束层所表示的相同。
“胎体（Carcass）”表示轮胎帘布层材料和其他轮胎部件构成的叠层，其切割到适宜剪接成圆柱或环面形状的长度，或已剪接成圆柱或环面形状。在对其进行硫化以形成模制轮胎之前，可将额外的部件添加到胎体。
“周向”表示沿着与轴向方向垂直的环形胎面表面的周长延伸的线或方向；它还可以指其半径限定胎面的轴向曲率的多组相邻圆形曲线的方向，如在截面图中所视。
“帘线（Cord）”表示用于加强帘布层的加强线束（包括纤维）之一。
“内衬（Inner Liner）”表示形成无内胎轮胎的内表面的弹性体或其它材料的一层或多层，并且其含有轮胎内的充气流体。
“插入物（Insert）”表示通常用于加强失压续跑型（runflat-type）轮胎胎侧的加强物；它还指位于胎面下方的弹性体插入物。
“帘布层（Ply）”表示由弹性体涂覆的径向配置或以其它方式平行布置的帘线构成的帘线加强层。
“径向的”和“径向地”表示在径向地朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。
“子午线帘布层结构（Radial Ply Structure）”表示一个或多个胎体帘布层，或其至少一个帘布层具有相对于轮胎的赤道面以在65度与90度之间的角度定向的加强帘线。
“子午线轮胎（Radial Ply Tire）”表示带束或周向地限制的充气轮胎，其中，从胎圈延伸至胎圈的帘布层帘线以相对于轮胎赤道面在65度与90度之间的帘线角布置。
“胎侧、侧壁（Sidewall）”表示轮胎在胎面与胎圈之间的部分。
“叠层结构（laminate structure）”表示由轮胎或弹性体部件的一层或更多层制成的非硫化结构，诸如内衬、胎侧、以及可选的帘布层。
本发明还提供了如下的技术方案：
1. 一种用于形成第一化合物A和第二化合物B的共挤出条的设备，其特征在于，所述设备包括：
与第一齿轮泵流体连通的第一挤出机，用于处理第一化合物A；以及
与第二齿轮泵流体连通的第二挤出机，用于处理第二化合物B，其中，来自所述第一齿轮泵的出口与共挤出喷嘴的第一通道流体连通，并且来自所述第二齿轮泵的出口与所述共挤出喷嘴的第二通道流体连通，其中，在喷嘴出口处的高压、小体积的共挤出区中，所述第一化合物和所述第二化合物在压力下合在一起，其中喷嘴安装在围绕Z轴线可旋转的可旋转头部上。
2. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述共挤出喷嘴具有插入件，所述插入件将喷嘴分成第一通路和第二通路，其中所述第一通路和第二通路在喷嘴入口处分开。
3. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述共挤出喷嘴具有插入件，所述插入件将喷嘴分成第一通路和第二通路，其中所述第一通路和第二通路在所述插入件的远端的下游合在一起。
4. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述共挤出区位于所述插入件的远端和喷嘴模之间。
5. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述插入件具有用于邻近所述共挤出喷嘴的模出口定位的远端。
6. 根据技术方案4所述的设备，其特征在于，所述远端具有伸长的平部分。
7. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，通过改变所述第一齿轮泵与所述第二齿轮泵的速度比使所述化合物A的体积与所述化合物B的体积的比变化。
8. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，在系统操作期间，所述第一齿轮泵与所述第二齿轮泵的比可变化。
9. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述插入件是可移除的。
10. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述插入件具有矩形截面形状。
11. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，以连续的方式将所述条敷贴到轮胎成型机上以成型轮胎部件。
12. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，将从来自所述第一齿轮泵和第二齿轮泵的出口的第一流动通路和第二流动通路定路线为进入所述可旋转头部中，其中所述第一流动通路和所述流动第二通路每个在进入所述可旋转头部之前具有与竖直方向对准的部分。
13. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述第一通路和所述第二通路在所述可旋转头部中面积减小。
14. 根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述第一通路和所述第二通路以相对于水平轴线的角度成角度，其中所述角度在30至80度的范围内。
附图说明
将以示例的方式并参考附图描述本发明，其中：
图1是本发明的双化合物挤出机设备的透视图；
图2是本发明的双化合物挤出机设备的放大透视图；
图3是图2的双化合物挤出机设备的剖视图；
图4是本发明的共挤出喷嘴的立体切开图；
图5是图4的共挤出喷嘴的侧视剖视图；
图6A是10％的化合物A和80％的化合物B的共挤出条的剖视图，而图6B是50％化合物A和50％化合物B的共挤出条；
图7A是图4的共挤出喷嘴的俯视图；
图7B是图7A的B-B方向的剖视图；
图7C是图7B的C-C方向的剖视图；
图7D是图7B的D-D方向的剖视图；
图7E是图4的共挤出喷嘴的剖视侧视图；
图7F是图7A的端视图；以及
图7G是图7A的共挤出喷嘴的前视图。
具体实施方式
图1示出了适合用于制造用于轮胎或轮胎部件（诸如胎面）的橡胶组分的双化合物挤出机设备10的第一实施例。双化合物挤出机设备10不限于就轮胎敷贴，并且可用于，例如，制造其他与轮胎无关的橡胶部件，诸如传送带、管、带等。双化合物挤出机设备10特别适合用于制造胎面或具有变化组分的较小轮胎部件，诸如插入物、三角胶芯和胎面（包含用于翻新轮胎的那些）。双化合物挤出机设备10可将两种化合物的连续共挤出条直接挤出到轮胎成型鼓、或轮胎胎体或部件成型设备上。
双化合物挤出机设备10安装在支撑框架15上。可平移支撑杆16安装到支撑框架的上端。优选地，双化合物挤出机设备10安装在可平移支撑杆16上，该支撑杆16可相对于轮胎成型机18前后平移。如图1中所示，双化合物挤出机设备10包含支撑框架15（为了清楚起见，其一些部分已被移除）。支撑框架15可进一步包括用于在X、Y和Z方向上平移整个敷贴机设备的支撑轨（未示出）。
如图1中所示，双化合物挤出机设备10包含第一挤出机30和第二挤出机60，优选地如图所示地并排布置。如下文中更详细描述的，第一挤出机30具有用于接收第一橡胶组分A的入口32。第一挤出机30由马达20驱动。如下文中更详细描述的，第二挤出机60具有用于接收第二橡胶组分B的入口62。第二挤出机60由电马达50驱动。第一挤出机30或第二挤出机60可包括任何适合处理橡胶或弹性体化合物的商用挤出机。挤出机可包括本领域技术人员通常已知的商业上可获得的挤出机，如销钉式挤出机、双螺杆或单螺杆挤出机、或环式挤出机。优选地，挤出机所具有的长度与直径比（L/D）约为5，但是范围可从约3至约20。销钉式挤出机是优选的，但不限于此。
第一挤出机入口32接收第一化合物A，其示例在下文中更详细地描述。第一挤出机30作用为将第一化合物A加温至范围在约80℃至约150℃的温度，优选地在约90℃至约120℃的温度，并根据需要对橡胶组分进行塑炼。第一挤出机30的输出端34连接到第一齿轮泵42的入口端43。因此，化合物A首先被第一挤出机30挤出，并且然后被第一齿轮泵42泵送到可旋转壳体中以有助于流到共挤出喷嘴100中。第一齿轮泵42作用为计量装置和泵，并且可具有齿轮，诸如行星齿轮、锥齿轮、或其他齿轮。
第二挤出机入口62接收第二化合物B，其示例在下文中更详细地描述。第二挤出机60作用为将将第二化合物B加温至范围在约80℃至约150℃的温度，优选地在约90℃至约120℃的温度，并根据需要对橡胶组分进行塑炼。第二挤出机60的输出端64连接到第二齿轮泵44的入口端45。因此，化合物B被第二挤出机60挤出，并且然后被第二齿轮泵44泵送，第二齿轮泵44作用为计量装置和泵，并且可具有齿轮，诸如行星齿轮、锥齿轮、或其他齿轮。
如图2中所示，第一齿轮泵42和第二齿轮泵44优选地容纳在单个壳体40中或彼此紧密靠近地放置，使得第一和第二齿轮泵的出口通道46、48也紧密靠近。出口通道46、48给入到第一过渡通道66和第二过渡通道68中，该第一过渡通道66和第二过渡通道68在进入可旋转敷贴机头部70之前具有水平部分和随后的竖直部分67、69。
可旋转敷贴机头部
可旋转敷贴机头部70围绕Z轴线可旋转，而允许喷嘴100枢转或旋转。化合物A流动流67和化合物B流动流69沿平行于Z轴线的方向进入可旋转敷贴机头部70。在进入共挤出喷嘴100之前，A流动流67和B流动流69的面积减小并向下成角度。
可旋转敷贴机头部可在自中心位置约100度，或更典型地约+/-95度的范围内旋转。由于橡胶材料在进入可旋转敷贴机头部之前改变方向，因此流动不受敷贴机头部旋转的影响。由于橡胶或弹性体具有记忆性，在旋转之前改变橡胶材料的方向防止材料卷曲或以其他方式具有不希望的非均匀流动。
喷嘴组件80
图4至图5示出了适合与本发明的双化合物挤出机设备10一起使用的共挤出喷嘴100。共挤出喷嘴100用于形成如图6中所示的共挤出化合物或双化合物连续条。共挤出喷嘴100具有可移除插入件120，该插入件120作用为将喷嘴分成第一流动通路122和第二流动通路124。优选地，可移除插入件120截面形状为矩形。可移除插入件120具有远端130，该远端130带有形成鼻部136的渐缩端132、134。鼻部136定位为邻近喷嘴模出口140，并且与模出口140间隔开若干毫米。在鼻部136与模出口140之间的区域是高压的小体积共挤出区150。在小体积共挤出区150中，化合物A流动流122与化合物B流动流124合并。
带有共挤出喷嘴100的双化合物挤出机设备10生产具有第一化合物A的第一层112和第二化合物B的第二层114的共挤出条110。第一层112和第二层114没有混合在一起，并且在喷嘴的共挤出区的交界面处合在一起。共挤出区位于喷嘴模的上游，在此处化合物A流动流与化合物B流动流汇合。图6A示出了10％的化合物A和80％的化合物B的共挤出条。图6B示出了50％的化合物A和50％的化合物B的共挤出条的第二示例。
双化合物挤出机设备10因此能够用于通过化合物A的齿轮泵速度与化合物B的齿轮泵速度的比的变化而使化合物A与化合物B的体积比变化。双化合物挤出机设备10可迅捷地调节速度比，并且由于共挤出喷嘴的停滞时间短，该设备对化合物比的改变响应迅速。这是由于共挤出区的小体积。带有共挤出喷嘴的双化合物挤出机设备10可以用于将双化合物条以连续的方式共挤出到轮胎成型鼓上。通过改变齿轮泵速度比可使化合物A与化合物B的比变化。
从喷嘴孔口输出的橡胶条的宽度通常为约15mm的宽度，但是可以在约5mm至约30mm的范围内变化。可选地，使用外部或内部加热器（未示出），可将喷嘴加热到在约0至约230华氏度范围内的温度，优选在约0至约200华氏度的范围内。
如图1中所示，喷嘴100通常以相对于轮胎成型鼓A、芯部（未示出）或其他敷贴表面以在约0度至约90度的范围内的角度β定向，该角度β更典型地在约35-90度的范围内。尽管α的范围可从约35-90度，优选的是，自喷嘴输出的橡胶相对于敷贴表面约90度定向。
喷嘴相对于轮胎成型表面或芯部成角度定向。喷嘴组件能够在两个方向上在不连续的分度位置平移，以便将橡胶精确地敷贴到成型表面。支撑表面可以是环面形状的芯部或圆柱形状的轮胎成型鼓，或任何其他期望的形状。将条敷贴到环面形状表面的主要优点是，完成的部分在生的未固化状态以适当定向精确地定位以便模制，而不需要对条初始形成的状态是任何定向改变。
挤出物以条的形式离开喷嘴，其具有期望的喷嘴的出口孔口的形状。如果使用鼓或环面作为敷贴机表面，则随着鼓或芯部的旋转，可形成连续的环形条。喷嘴可轴向分度，以形成期望的部件形状。喷嘴可由控制系统控制，其中喷嘴的运动使得多层条决定期望的轮胎部件的形状。
每个所形成部件的轮廓可以下述方式变化，即使得截面厚度当在三角胶芯的末端时非常薄，或者在胎圈芯附近较厚。此外，当在衬层部件中时整个轮廓可较薄。对于薄的部件，模规格范围可从0.8mm至3mm。条的截面形状可以是矩形、正方形、圆形或如期望的那样。喷嘴可在多个方向多个自由度上关节运动，从而使得在分布材料时喷嘴/舌组件能够形成平的、凸出或凹入的曲度。另外，多自由度允许成型诸如胎侧的部件。重要的是应注意到，使用本发明的这种技术可形成这些轮胎部件中的一些或全部。轮胎制造商可以简单地选择使用该技术可以最有效率地生产哪些部件。
鉴于本文中所提供的说明，在本发明中变型是可能的。尽管出于说明本发明的目的已经示出了某些代表性实施例和细节，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以在其中进行多种改变和修改。因此，应当理解，在所描述的特定实施例中能够进行改变，这些改变将落入由下述所附权利要求限定的本发明的全部意图的范围内。

Claims (13)

1.一种用于形成第一化合物A和第二化合物B的共挤出条的设备，其特征在于，所述设备包括：
与第一齿轮泵流体连通的第一挤出机，用于处理第一化合物A；以及
与第二齿轮泵流体连通的第二挤出机，用于处理第二化合物B，其中，来自所述第一齿轮泵的出口与共挤出喷嘴的第一通道流体连通，并且来自所述第二齿轮泵的出口与所述共挤出喷嘴的第二通道流体连通，其中，在喷嘴出口处的高压、小体积的共挤出区中，所述第一化合物和所述第二化合物在压力下合在一起，其中喷嘴安装在围绕Z轴线可旋转的可旋转头部上；
其中，所述共挤出喷嘴具有插入件，所述插入件将喷嘴分成第一通路和第二通路，其中所述第一通路和第二通路在喷嘴入口处分开；
所述插入件具有带有形成鼻部的渐缩端的远端和具有恒定高度的本体部分。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述插入件将喷嘴分成第一通路和第二通路，其中所述第一通路和第二通路在所述插入件的远端的下游合在一起。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述共挤出区位于所述插入件的远端和喷嘴模之间。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述插入件具有用于邻近所述共挤出喷嘴的模出口定位的远端。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述远端具有伸长的平部分。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，通过改变所述第一齿轮泵与所述第二齿轮泵的速度比使所述化合物A的体积与所述化合物B的体积的比变化。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在系统操作期间，所述第一齿轮泵与所述第二齿轮泵的比可变化。
8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述插入件是可移除的。
9.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述插入件具有矩形截面形状。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，以连续的方式将所述条敷贴到轮胎成型机上以成型轮胎部件。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，将从来自所述第一齿轮泵和第二齿轮泵的出口的第一流动通路和第二流动通路定路线为进入所述可旋转头部中，其中所述第一流动通路和所述流动第二通路每个在进入所述可旋转头部之前具有与竖直方向对准的部分。
12.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一通路和所述第二通路在所述可旋转头部中面积减小。
13.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一通路和所述第二通路以相对于水平轴线的角度成角度，其中所述角度在30至80度的范围内。
CN201911318267.4A 2018-12-19 2019-12-19 带有可旋转头部的双化合物挤出机设备 Active CN111331895B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862781742P 2018-12-19 2018-12-19
US62/781742 2018-12-19
US16/597,125 US11697237B2 (en) 2018-12-19 2019-10-09 Dual compound extruder apparatus with rotatable head
US16/597125 2019-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111331895A CN111331895A (zh) 2020-06-26
CN111331895B true CN111331895B (zh) 2023-02-10

Family

ID=71097117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911318267.4A Active CN111331895B (zh) 2018-12-19 2019-12-19 带有可旋转头部的双化合物挤出机设备

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11697237B2 (zh)
CN (1) CN111331895B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11485062B2 (en) * 2018-12-19 2022-11-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Apparatus for forming an encapsulated strip

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103196A (zh) * 1985-05-08 1987-01-07 尤尼罗亚尔轮胎公司 早期顺序接合的挤压设备
DE102014223160A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen
CN107521139A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 固特异轮胎和橡胶公司 用于采用可旋转的喷嘴施用器形成弹性体条带的设备
CN108463328A (zh) * 2015-12-22 2018-08-28 米其林集团总公司 用于挤出橡胶混合物的装置和方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL277033A (zh) * 1961-04-10 1900-01-01
DE3709248C1 (de) * 1987-03-20 1988-07-07 Berstorff Gmbh Masch Hermann Vorbereitungsstation fuer Vorformleisten an einem aufklappbaren Mehrfach-Strangpresskopf zum Herstellen von Kautschukprofilen fuer Laufstreifen von Autoreifen
JP3515062B2 (ja) 2000-09-28 2004-04-05 株式会社三葉製作所 複数層の成型品の成形装置
US20070031529A1 (en) * 2005-08-04 2007-02-08 Koch Brian R Apparatus for forming elastomeric tire component and a tire
US20090107597A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Bernd Richard Loewenhaupt Tire with wear resistant rubber tread
KR20120109570A (ko) 2009-12-29 2012-10-08 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 공압출 다이 및 시스템, 공압출된 물품을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 공압출된 물품
US20120318440A1 (en) 2011-06-14 2012-12-20 Richard David Vargo Method and apparatus for forming an annular elastomeric tire component
JP6091006B2 (ja) * 2013-09-30 2017-03-08 東洋ゴム工業株式会社 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ
US9808980B2 (en) 2014-07-29 2017-11-07 Nordson Corporation Coextrusion feedblock, coextrusion profiling insert assembly, and methods of operation
US20160059466A1 (en) 2014-08-28 2016-03-03 The Goodyear Tire And Rubber Company Apparatus for producing laminated fabric ply strips
DE102014117068B4 (de) 2014-11-21 2020-04-23 KraussMaffei Extrusion GmbH Mehrfach-Strangpresskopf sowie Laufprofil-Herstellvorrichtung zum Herstellen von Laufprofilen von Fahrzeugreifen
US11685095B2 (en) 2015-06-30 2023-06-27 The Goodyear Tire & Rubber Company Method and apparatus for forming tire components using a coextruded strip
US20170001360A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Goodyear Tire & Rubber Company Compound switching apparatus for forming tire components
AR105076A1 (es) 2015-06-30 2017-09-06 Goodyear Tire & Rubber Aparato para formar una tira elastomérica

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103196A (zh) * 1985-05-08 1987-01-07 尤尼罗亚尔轮胎公司 早期顺序接合的挤压设备
DE102014223160A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen
CN108463328A (zh) * 2015-12-22 2018-08-28 米其林集团总公司 用于挤出橡胶混合物的装置和方法
CN107521139A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 固特异轮胎和橡胶公司 用于采用可旋转的喷嘴施用器形成弹性体条带的设备

Also Published As

Publication number Publication date
US11697237B2 (en) 2023-07-11
CN111331895A (zh) 2020-06-26
US20200198206A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230271368A1 (en) Method and apparatus for forming tire components using a coextruded strip
JP4695429B2 (ja) 空気入りタイヤ及びその製造方法
US20170001399A1 (en) Method for forming a tread
US20120161366A1 (en) Extruder apparatus for forming tire components
US20170001360A1 (en) Compound switching apparatus for forming tire components
EP3112144B1 (en) Compound switching apparatus for forming tire components and method for forming a tire tread
CN111331888B (zh) 加强胎面和形成方法
US20220242077A1 (en) Composite tread with targeted stiffness gradient and method of making
CN111331895B (zh) 带有可旋转头部的双化合物挤出机设备
US20200198205A1 (en) Method for forming an encapsulated strip
EP3670141B1 (en) Methods of making composite innerliner and tire having such a composite innerliner
US11505001B2 (en) Method for forming tire components
US20200198414A1 (en) Method and apparatus for forming a composite tread with microchimneys
US8192663B2 (en) Method for manufacturing a tyre and extruder for producing a semi-finished elastomeric product
EP3670142B1 (en) Dual compound extruder apparatus with rotatable head and methods for forming a coextruded strip
US11485062B2 (en) Apparatus for forming an encapsulated strip
CN111331897A (zh) 用于形成复合三角胶芯的方法和设备
CN111331894B (zh) 带有封装密封剂条层的轮胎
US20120148702A1 (en) Extruder die assembly
US10343321B2 (en) Extruder die assembly

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant