TWI674189B - 擠壓機與用於擠壓簾線加強型輪胎構件的方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種擠壓機與一種用於擠壓簾線加強型輪胎構件的方法，其中該擠壓機包含一擠壓機頭，該擠壓機頭具有一模具及一簾線導引件，其中該模具具備一界定該模具中的擠壓材料之一第一截面的截面輪廓，其中該截面輪廓具有一輪廓高度，其中該簾線導引件經配置以用於在一簾線進入高度處將簾線導引至該模具中，其中該擠壓機頭具備第一加熱元件，其中該擠壓機包含一控制單元，該控制單元係操作地連接至該等第一加熱元件以用於橫跨該輪廓高度而在該擠壓材料中產生一可調整高度溫度梯度以在該擠壓材料離開該模具之後控制該擠壓材料相對於該簾線進入高度自該第一截面至一第二截面的膨脹。

Description

擠壓機與用於擠壓簾線加強型輪胎構件的方法

本發明係關於擠壓機與用於擠壓簾線加強型輪胎構件的方法。

已知的擠壓機包含用於擠壓簾線加強型輪胎構件之擠壓機頭及用於將加強簾線導引至模具中的簾線導引件，該擠壓機頭包含界定強迫擠壓材料通過的截面輪廓的模具。一旦加強簾線離開簾線導引件並進入模具中，其便嵌入至擠壓材料中且不再藉由簾線導引件導引。由於擠壓材料實質上均勻，因此加強簾線相對於輪胎構件之截面在恆定位置中嵌入。加強簾線相對於輪胎構件之截面的準確定位對於獲得輪胎構件之所要特性係關鍵的。通常，加強簾線相對於模具之截面在5/100毫米容限內預先定位於簾線導引件中。

可能需要改變加強簾線相對於輪胎構件之截面的相對定位以滿足特定批次輪胎構件之特定要求。目前，此情況需要以具有不同簾線導引件之另一擠壓機頭替代擠壓機頭。由於擠壓機頭是極其昂貴之加工件，因此具有用於每一加強簾線位置之特定擠壓機頭是非常昂貴的。此外，互換擠壓機頭花費時間並帶來擠壓機頭之非所要停工時間。

本發明的目標為提供擠壓機與用於擠壓簾線加強型輪胎構件的方法，其中簾線在輪胎構件內定位的靈活性可經改良。

根據第一態樣，本發明提供用於擠壓簾線加強型輪胎構件的具有擠壓機頭的擠壓機，其中擠壓機頭包含用於接納擠壓材料之模具及用於導引簾線至模具中使得在使用中簾線嵌入於擠壓材料中的簾線導引件，其中模具具備界定模具中之擠壓材料之第一截面的截面輪廓，其中截面輪廓具有輪廓高度，其中簾線導引件經配置用於在相對於輪廓高度之簾線進入高度處將簾線導引至模具中，其中擠壓機頭具備經配置以將熱自輪廓高度之第一側轉移至擠壓材料中的一或多個第一加熱元件，其中擠壓機進一步包含操作地連接至一或多個第一加熱元件以用於在整個輪廓高度中在擠壓材料中產生可調整高度溫度梯度以在擠壓材料離開模具之後控制擠壓材料相對於簾線進入高度自第一截面至第二截面的膨脹的控制單元。

可調整高度溫度梯度可使在底部區段中之擠壓材料的第一黏度及相關聯第一流率不等於在頂部區段中之擠壓材料的第二黏度及相關聯第二流率。通過控制在整個輪廓高度中的不均勻黏度及流率，吾人可在擠壓材料離開模具之後有效控制擠壓材料自第一截面至第二截面的膨脹。較低黏度允許擠壓材料以較高流率更容易地流經模具，同時簾線饋入通過模具的速度保持恆定。當流率高於簾線速度時，擠壓材料將在離開模具之後膨脹至相對於簾線進入高度更大的高度。因此，吾人可控制與擠壓物之高度成比例的最終簾線高度。相對於擠壓物之高度的最終簾線高度可經控制以按比例不同於相對於輪廓高度之簾線進入高度。因此當需要相對於擠 壓材料之截面的不同簾線位置時不再需要改變擠壓機頭。吾人可僅使用控制單元結合一或多個第一加熱元件來調整高度溫度梯度之範圍以控制簾線相對於擠壓材料之第二截面的相對位置。

JPH 06 231633 A揭示具有用於塗佈橡膠塑膠襯套纜線之十字頭的已知周向擠壓塗佈裝置。十字頭之周向流動通道分成多個區域，每一區域具有其自身溫度調整裝置。溫度調整裝置係基於下游流動溫度感測器之量測結果而控制。此已知擠壓塗佈裝置之目標為提供在纜線之周向方向中的均勻塗佈覆蓋。在整個JPH 06 231633 A中，其教示溫度分佈應為一致且均勻。JPH 06 231633 A明確地揭示任何溫度梯度不存在且防止徑向方向、周向方向及縱向方向中之厚度偏差。JPH 06 231633 A未揭示用於擠壓簾線加強型輪胎構件的擠壓機頭。此外，JPH 06 231633A既不暗示亦不提議經配置用於在整個輪廓高度中在擠壓材料中特意產生及控制可調整高度溫度梯度的控制單元。

在實施方式中，一或多個第一加熱元件位於模具處以用於在模具處將熱自輪廓高度之第一側轉移至擠壓材料中。較佳地，擠壓機具備流出至模具中的流動通道，其中一或多個第一加熱元件在流動通道之下游在模具處定位以用於在模具處將熱自輪廓高度之第一側轉移至擠壓材料中。一或多個第一加熱元件在模具處之位置藉由在模具處產生高度溫度梯度而允許較好及/或直接控制相對於簾線進入高度的最終簾線高度。應注意在JPH 06 231633 A之已知十字頭中，溫度調整裝置在流動通道中位於模具的上游，且因此未經配置用於在模具處精確控制最終簾線高度(若存在)。

在較佳實施方式中，在整個輪廓高度中的高度溫度梯度為至 少五攝氏度，且較佳為至少十攝氏度。此高度溫度梯度可在底部區段與頂部區段之間的擠壓材料膨脹數量中產生顯著差異。

在實施方式中，一或多個第一加熱元件包含在整個輪廓寬度中分佈的多個第一加熱元件。該多個第一加熱元件可將熱自第一側更均勻轉移至擠壓材料中。

在其高度通用實施方式中，控制單元經配置用於個別地控制在整個輪廓寬度中的該多個第一加熱元件中之每一者的溫度。因此，自第一側在整個輪廓寬度中轉移至擠壓材料中的熱可經精確控制。

在實施方式中，控制單元經配置用於在整個輪廓寬度或實質上整個輪廓寬度中在擠壓材料中產生高度溫度梯度。擠壓材料自第一截面至第二截面的膨脹因此可在整個輪廓寬度中被控制。較佳地，控制單元經配置用於在整個輪廓寬度或實質上整個輪廓寬度中在擠壓材料中均勻產生高度溫度梯度。擠壓材料因此可經控制以在整個輪廓寬度中在輪廓高度之方向上均勻膨脹。

在更精巧實施方式中，擠壓機頭包含經配置以將熱自輪廓高度之與第一側相對的第二側轉移至擠壓材料中的一或多個第二加熱元件，其中控制單元操作地連接至一或多個第一加熱元件及一或多個第二加熱元件以用於在整個輪廓高度中在擠壓材料中產生可調整高度溫度梯度以在擠壓材料離開模具之後控制擠壓材料的膨脹。吾人可僅使用控制單元結合一或多個第一加熱元件及一或多個第二加熱元件來調整高度溫度梯度之範圍及/或高度溫度梯度增加的方向以控制擠壓材料膨脹的數量及/或方向。

在實施方式中，一或多個第二加熱元件位於模具處以用於在 模具處將熱自輪廓高度之第二側轉移至擠壓材料中。較佳地，擠壓機具備流出至模具中的流動通道，其中一或多個第二加熱元件在流動通道之下游在模具處定位以用於在模具處將熱自輪廓高度之第二側轉移至擠壓材料中。一或多個第一加熱元件及一或多個第二加熱元件在模具處的位置藉由在模具處產生高度溫度梯度而允許較好及/或直接控制相對於簾線進入高度之最終簾線高度。同樣，應注意在JPH 06 231633 A之已知十字頭中，溫度調整裝置在流動通道中位於模具的上游，且因此未經配置用於在模具處精確控制最終簾線高度(若存在)。

在實施方式中，控制單元經配置用於在高度溫度梯度經控制以自第一側朝向第二側增加溫度的第一模式與高度溫度梯度經控制以自第二側朝向第一側增加溫度的第二模式之間切換。膨脹的方向因此可導向在具有最低黏度之側處的區段，在第一模式中為第一側且在第二模式中為第二側。

在實施方式中，一或多個第二加熱元件包含在整個輪廓寬度中分佈的多個第二加熱元件。該多個第二加熱元件可將熱自第二側更均勻轉移至擠壓材料中。

在實施方式中，控制單元經配置用於個別地控制在整個輪廓寬度中該多個第二加熱元件中之每一者的溫度。因此，自第二側在整個輪廓寬度中轉移至擠壓材料中的熱可經精確控制。

在實施方式中，該多個第一加熱元件中的每一者在輪廓高度的方向上相對於該多個第二加熱元件中的一者而配置，其中控制單元經配置用於在每一組兩個相對加熱元件之間產生高度溫度梯度。因此，對於在 整個輪廓寬度中之每一位置，可藉由在彼位置處的輪廓高度之相對側的加熱元件產生高度溫度梯度。

在實施方式中，除輪廓高度中之可調整高度溫度梯度以外，控制單元經配置用於在整個輪廓寬度中產生可調整寬度溫度梯度。寬度溫度梯度可尤其有用於確保擠壓材料到達輪廓寬度之遠端。

較佳地，擠壓機頭具備經配置以自擠壓機頭之側向末端與擠壓材料之供應源流體連通以用於將擠壓材料接納至平行於輪廓寬度之模具中的流動通道，其中控制單元經配置用於控制寬度溫度梯度使得其朝向輪廓寬度相對於擠壓材料之供應源的遠端增加。具有擠壓材料之側向供應源的擠壓機被稱為'十字模具'。寬度溫度梯度的增加方向可用以確保擠壓材料到達截面輪廓相對於擠壓材料源之遠端。

在實施方式中，控制單元經配置用於將該多個第一加熱元件及該多個第二加熱元件的最低溫度控制至至少八十攝氏度，且較佳地至少九十攝氏度。最低溫度可對應於允許擠壓材料之適當擠壓的最大黏度。

在實施方式中，截面輪廓包含至少一個漸狹區，其中控制單元經配置用於局部增加該至少一個漸狹區中之溫度。溫度的局部增加可允許擠壓材料更容易地流至截面輪廓之漸狹區或其他窄區中。

在實施方式中，在使用中的擠壓材料固化以變為擠壓物，其中簾線是在擠壓物內之最終簾線高度處，其中擠壓機包含用於偵測擠壓物中的簾線之最終簾線高度的感測器。感測器可用以驗證擠壓物內之簾線的定位。

較佳地，感測器為電感性感測器。電感性感測器可用電子方 式感測簾線至感測器的接近性而不損害擠壓物。

較佳地，控制單元經配置用於基於來自感測器之量測結果產生高度溫度梯度。自感測器至控制單元的反饋可改良簾線定位之準確度且甚至可允許膨脹的在線調整。

在實施方式中，熱經配置以以傳導方式轉移。熱因此可經間接(例如，通過擠壓機頭的材料)轉移至擠壓材料中。

在另一實施方式中，輪廓寬度在水平或實質上水平方向中延伸，及/或其中輪廓高度在垂直或實質上垂直方向中延伸。

在實施方式中，截面輪廓在輪廓寬度的方向上相對於相對較小輪廓高度而拉長。

在實施方式中，模具具有經配置以擠壓薄片及/或薄膜，詳言之輪胎面的截面輪廓。

根據第二態樣，本發明提供一種用於使用包含擠壓機頭之上述擠壓機擠壓簾線加強型輪胎構件的方法，其中擠壓機頭包含用於接納擠壓材料之模具及用於將簾線導引至模具中的簾線導引件，其中模具具備界定模具中的擠壓材料之第一截面的截面輪廓，其中截面輪廓具有輪廓高度，其中擠壓機頭具備一或多個第一加熱元件，其中擠壓機進一步包含操作地連接至一或多個第一加熱元件的控制單元，其中方法包含以下步驟：在模具中接納擠壓材料；在相對於輪廓高度之簾線進入高度處將簾線自簾線導引件導引至模具中使得簾線嵌入於擠壓材料；利用控制單元控制一或多個第一加熱元件以將熱自輪廓高度之第一側轉移至擠壓材料中以用於在整個輪廓高度中在擠壓材料中產生可調整高度溫度梯度；及在擠壓材料離 開模具之後藉由調整可調整高度溫度梯度而控制擠壓材料相對於簾線進入高度自第一截面至第二截面的膨脹。

在方法之較佳實施方式中，在整個輪廓高度中的高度溫度梯度為至少五攝氏度，且較佳地為至少十攝氏度。

在實施方式中，一或多個第一加熱元件包含在整個輪廓寬度中分佈的多個第一加熱元件，其中方法包含在整個輪廓寬度中個別地控制該多個第一加熱元件中之每一者的溫度的步驟。

在實施方式中，在整個輪廓寬度或實質上整個輪廓寬度中在擠壓材料中產生高度溫度梯度。較佳地，在整個輪廓寬度或實質上整個輪廓寬度中在擠壓材料中均勻地產生高度溫度梯度。

在更精巧實施方式中，擠壓機頭包含一或多個第二加熱元件，其中控制單元操作地連接至一或多個第一加熱元件及一或多個第二加熱元件，其中方法包含以下步驟：利用控制單元控制一或多個第一加熱元件及一或多個第二加熱元件以將熱分別自輪廓高度的第一側及與第一側相對之第二側轉移至擠壓材料中以用於在整個輪廓高度中在擠壓材料中產生可調整高度溫度梯度；及在擠壓材料離開模具之後藉由調整可調整高度溫度梯度而控制擠壓材料相對於簾線進入高度自第一截面至第二截面的膨脹。

在實施方式中，方法包含在高度溫度梯度經控制以自第一側朝向第二側增加溫度的第一模式與高度溫度梯度經控制以自第二側朝向第一側增加溫度的第二模式之間切換控制單元。

在實施方式中，一或多個第二加熱元件包含在整個輪廓寬度 中分佈的多個第二加熱元件，其中方法包含在整個輪廓寬度中個別地控制該多個第二加熱元件中之每一者的溫度的步驟。

在實施方式中，該多個第一加熱元件中的每一者在輪廓高度之方向上與該多個第二加熱元件中的一者相對配置，其中方法包含在每一組兩個相對加熱元件之間產生高度溫度梯度。

在實施方式中，除輪廓高度中之可調整高度溫度梯度以外，方法包含在整個輪廓寬度中產生可調整寬度溫度梯度。

在實施方式中，方法包含將該多個第一加熱元件及該多個第二加熱元件的最低溫度控制至至少八十攝氏度，且較佳地至少九十攝氏度的步驟。

在實施方式中，截面輪廓包含至少一個漸狹區，其中方法包含局部增加該至少一個漸狹區中之溫度的步驟。

在實施方式中，擠壓材料固化以變為擠壓物，其中簾線是在擠壓物之高度內的最終簾線高度處，其中擠壓機包含用於偵測擠壓物中的簾線之最終簾線高度的感測器，其中方法包含基於來自感測器之量測結果控制高度溫度梯度的步驟。

方法提供使用上述擠壓機的步驟且因此具有優於先前技術的如前關於擠壓機之對應特徵所述的相同優點。

在方法之特定實施方式中，輪胎構件為包含下述者之群組的輪胎構件：緩衝簾布層、本體簾布層、冠胎帶、胎圈包布或具有簾線之任何其他輪胎構件。

在任何可能情況下，可個別地應用本說明書中所描述及展示 之各種態樣及特徵。此等個別態樣(詳言之，所附相關申請專利範圍中所描述之態樣及特徵)可為分案專利申請案的主題。

1‧‧‧擠壓機

2‧‧‧擠壓材料源

3‧‧‧擠壓機頭

4‧‧‧模具

5‧‧‧簾線導引件

6‧‧‧控制單元

7‧‧‧感測器

8‧‧‧簾線

9‧‧‧擠壓材料

31‧‧‧第一擠壓機半部

32‧‧‧第二擠壓機半部

33‧‧‧第一流動通道

34‧‧‧第二流動通道

35‧‧‧第一加熱元件

36‧‧‧第二加熱元件

41‧‧‧開口

42‧‧‧截面輪廓

43‧‧‧底部邊緣

44‧‧‧頂部邊緣

45‧‧‧漸狹區

46‧‧‧漸狹區

47‧‧‧下部區段

48‧‧‧上部區段

90‧‧‧擠壓物

A‧‧‧第一側

B‧‧‧第二側

C1‧‧‧第一截面

C2‧‧‧第二截面

C3‧‧‧第三截面

E‧‧‧擠壓方向

F1‧‧‧流

F2‧‧‧流

G1‧‧‧高度溫度梯度

G2‧‧‧高度溫度梯度

G3‧‧‧寬度溫度梯度

G4‧‧‧寬度溫度梯度

H1‧‧‧輪廓高度

H2‧‧‧第二截面的高度

H3‧‧‧第三截面的高度

H4‧‧‧簾線進入高度

H5‧‧‧最終簾線高度

H6‧‧‧最終簾線高度

P‧‧‧導引平面

S‧‧‧供應方向

T1‧‧‧第一溫度

T2‧‧‧第二溫度

T3‧‧‧第三溫度

T4‧‧‧第四溫度

W‧‧‧輪廓寬度

將基於所附示意性圖式中所展示之例示性實施方式闡明本發明，其中：圖1A展示根據本發明的具有擠壓機頭的擠壓機之正視圖，該擠壓機頭包含簾線導引件及模具；圖1B展示根據圖1A中之線IB-IB的擠壓機頭之截面；圖2A及圖2B分別展示根據圖1A及圖1B之擠壓機，其中加強簾線之相對位置被升高；且圖3A及圖3B分別展示根據圖1A及圖1B之擠壓機，其中加強簾線之相對位置被降低。

圖1A及圖1B展示根據本發明之用於擠壓呈簾線加強型輪胎構件形式之擠壓物90的擠壓機1。簾線加強型輪胎構件是藉由在擠壓期間將簾線8(較佳地鋼或紡織物加強簾線)嵌入至擠壓材料9(較佳地彈性或橡膠化合物)中而形成。

擠壓機1包含用於在供應方向S中供應擠壓材料9的擠壓材料源2及用於在供應方向S中自擠壓材料源2接納擠壓材料9的擠壓機頭3。擠壓機頭3包含用於將擠壓材料9自供應方向S導引至擠壓方向E中同時將擠壓材料9形成為如由模具4所界定的擠壓物90之所要形狀的模具4。供應方向S垂直於擠壓方向E，以使得擠壓材料9側向地或自擠壓機1之側 向末端供應至模具4中。經配置用於側向地接納擠壓材料9的模具4被稱為'十字模具'。擠壓機1具備用於在擠壓方向E中在導引平面P中導引簾線8至模具4中使得在使用中簾線8嵌入於擠壓材料9中的簾線導引件5。擠壓機1進一步包含控制單元6及視需要感測器7，以用於控制擠壓參數。

擠壓機頭3包含第一擠壓機半部31及第二擠壓機半部32，當其如圖1A及圖1B中安裝在一起時封閉模具4及簾線導引件5，其中導引平面P在兩者之間。擠壓機半部31、32可以本身已知之方式拆卸以在簾線導引件5處將簾線8插入於擠壓機半部31、32之間。在此實例中，第一擠壓機半部31位於擠壓機頭3之底部，且第二擠壓機半部32位於擠壓機頭3之頂部或第一擠壓機半部31之頂部上。擠壓機頭3包含在第一擠壓機半部31中之第一流動通道33及在第二擠壓機半部32中之第二流動通道34。流動通道33、34在供應方向S上與在擠壓機頭3之側向末端處的擠壓材料源2流體連通以導引擠壓材料9至模具4的單獨流動，如藉由箭頭F1及F2示意性地展示。流動通道33、34在整個擠壓機頭3中側向地延伸以在自導引平面P的相對側流出或合併至模具4中之前側向地分佈擠壓材料9。

模具4具備具有界定模具4中擠壓材料9之形狀的截面輪廓42之開口41。截面輪廓42具有輪廓寬度W及輪廓高度H1。在此實例中，輪廓寬度W在水平或實質上水平方向中延伸且輪廓高度H1在垂直或實質上垂直方向中延伸。截面輪廓42在輪廓寬度W的方向上拉長並具有相對於輪廓寬度W相對較小的輪廓高度H1。因此，模具4經配置用於擠壓薄片及/或薄膜。截面輪廓42將擠壓機頭3分成在此實例中分別對應於第一擠壓機半部31及第二擠壓機半部32的在輪廓高度H1下方之第一側A及在輪廓高 度H1上方之第二側B。在模具4中，擠壓材料9具有第一截面C1。如圖2A及圖2B中及圖3A及圖3B中所示，擠壓材料9的形狀可經控制以自在模具4內部之第一截面C1擴展或膨脹至在模具4外部之表面積大於第一截面C1的第二截面C2或第三截面C3。經擴展第二截面C2及第三截面C3的高度已分別藉由H2及H3指示。膨脹出現在擠壓材料9以超過簾線8在擠壓方向E中饋入至模具4中之速率的流率被饋入至模具4中時。

在此例示性實施方式中，截面輪廓42具有梯形形狀，其包含直線或線性底部邊緣43、平行於底部邊緣43延伸之直線或線性頂部邊緣44，以及在輪廓寬度W之相對末端處連接底部邊緣43至頂部邊緣44的第一漸狹或三角形區45及第二漸狹或三角形區46。例示性截面輪廓42之形狀類似於輪胎面之形狀並經配置用於擠壓呈輪胎面之形狀的擠壓材料9。然而，熟習此項技術者將顯而易見各種截面輪廓由本發明之範圍所涵蓋。

擠壓機頭3具備一或多個第一加熱元件(在此實例中為多個第一加熱元件35)及一或多個第二加熱元件(在此實例中為多個第二加熱元件36)。第一加熱元件35在第一擠壓機半部31中延伸並經配置成與第一擠壓機半部31之材料(通常金屬)直接接觸，以用於將熱轉移至第一擠壓機半部31之材料中且最終轉移至在第一流動通道33及模具4處與第一擠壓機半部31直接接觸的擠壓材料9中。詳言之，一或多個第一加熱元件在模具4處或沿著模具4在第一流動通道33之下游定位，以用於轉移熱至模具4處之材料中。如圖1B中所示，第一加熱元件35在垂直地在模具4下方的擠壓機頭3之一部分中延伸。第二加熱元件36在第二擠壓機半部32中延伸並經配置成與第二擠壓機半部32之材料(通常金屬)直接接觸，以用於轉 移熱至第二擠壓機半部32之材料中，且最終轉移熱至在第二流動通道34及模具4處與第二擠壓機半部32直接接觸的擠壓材料9中。詳言之，一或多個第二加熱元件在模具4處或沿著模具4在第二流動通道34之下游定位，以用於轉移熱至模具4處之材料中。如圖1B中所示，第二加熱元件36在垂直地在模具4上方的擠壓機頭3之一部分中延伸。較佳地，熱以傳導方式轉移。然而，亦可應用熱轉移之其他方式(諸如熱輻射)。在此實例中，第一加熱元件35及第二加熱元件36形成為各別擠壓機半部31、32內的完整通道以用於接納與各別擠壓機半部31、32直接接觸的加熱介質。替代地，第一加熱元件35及第二加熱元件36可形成為電加熱器。

第一加熱元件35及第二加熱元件36平行於截面輪廓42之輪廓寬度W或在截面輪廓42的整個輪廓寬度W中分佈。較佳地，第一加熱元件35及第二加熱元件36均勻地分佈在整個輪廓寬度W中使得熱可均勻地轉移至擠壓機半部31、32中並最終轉移至擠壓材料9中。最佳地，對於第一加熱元件35中的每一者，在輪廓高度H1的方向上存在與其相對的第二加熱元件36。如圖1A中所示，第一擠壓機半部31中之第一加熱元件35在輪廓高度H1的方向上以距截面輪廓42之底部邊緣43恆定距離配置，而第二擠壓機半部32中之第二加熱元件36在輪廓高度H1的方向上以距頂部邊緣44及漸狹區45、46恆定距離配置。因此，位於第二側B處在漸狹區45、46上方的至少第二加熱元件36較接近於導引平面P及在輪廓高度H1對面的第一加熱元件35。

藉由第一加熱元件35及第二加熱元件36中之每一者產生的熱可以將在下文更詳細地描述的方式調整。

如圖1B中所示，簾線導引件5形成於擠壓機半部31、32之間的配合面處。簾線導引件5包含形成於擠壓機半部31、32中之一者或兩者中並經配置用於在導引平面P中朝向模具4導引簾線8中之每一者的多個已知彼此平行導引通道(未圖示)。導引平面P在相對於截面輪廓42之底部或底部邊緣43的簾線進入高度H4處在擠壓機半部31、32之間延伸。簾線導引件5延伸直至模具4，但並不延伸至模具4中。簾線8在簾線進入高度H4處自簾線導引件5引入至模具4中並緊接著在該簾線進入高度H4處嵌入至來自流動通道33、34的自輪廓高度H1之兩側A、B流至模具4中的擠壓材料9中。出於本發明之目的，簾線進入高度H4表示為相對或成比例值，詳言之表示為輪廓高度H1之百分比。在此實例中，簾線進入高度H4為輪廓高度H1之大致50%。簾線進入高度H4及/或導引平面P將截面輪廓42分成在簾線進入高度H4下方的下部區段47及在簾線進入高度H4上方的上部區段48。每一區段47、48接納擠壓材料9之體積，其體積共同自導引平面P的相對側A、B嵌入簾線8。

如圖1A中所示的控制單元6操作地連接至第一加熱元件35中的每一者及第二加熱元件36中的每一者以用於個別地控制上述加熱元件35、36中之每一者的熱或熱的溫度。控制單元6經特定地配置用於控制第一加熱元件35及/或第二加熱元件36以在整個輪廓高度H1中在擠壓材料9中產生可調整高度溫度差△或梯度G1、G2，如圖2A及圖2B以及圖3A及圖3B中的溫度圖表中示意性地展示。高度溫度梯度G1、G2在整個輪廓高度H1中引起擠壓材料9中之不均勻黏度。更特定言之，高度溫度梯度G1、G2引起在下部區段47及上部區段48中之一者中的擠壓材料9之黏度不等 於在下部區段47及上部區段48中之另一者中的擠壓材料9之黏度。

參看如圖1A及圖1B中所示之正常情況、如圖2A及圖2B中所示之第一模式及如圖3A及圖3B中所示之第二模式描述使用上述擠壓機1擠壓簾線加強型輪胎構件的方法。

在圖1A及圖1B之正常情況中，控制單元6經配置用於將第一加熱元件35中之每一者及與第一加熱元件35在輪廓高度H1之方向上相對的各別第二加熱元件36中之每一者設定成相同或實質上相同溫度，使得在整個輪廓高度H1中擠壓材料9中之溫度實質上恆定。此情況亦適用於其中第一加熱元件35及第二加熱元件36在非作用中的情況。在簾線進入高度H4處自簾線導引件5進入模具4的簾線8將嵌入於自導引平面P之兩側A、B流至模具4中的擠壓材料9中。在正常情況下，擠壓材料9中之黏度在整個輪廓高度H1中實質上恆定。因此，在下部區段47及上部區段48中的擠壓材料9之流F1、F2具有相等黏度且因此在擠壓方向E中以相同的速度及體積速率流動。因此，擠壓材料9在離開模具4之後不膨脹或朝向兩側A、B均勻膨脹。因此，簾線8將實質上保留在簾線進入高度H4處，在此實例中為在輪廓高度H1之大致50%處。

在第一模式及第二模式中，分別如圖2A及圖2B以及圖3A及圖3B中所示，控制單元6經配置以控制高度溫度梯度G1、G2以將擠壓材料9在其離開模具4之後的膨脹最終影響及/或改變至擠壓物90之經膨脹第二截面C2相對於簾線進入高度H4的相對位置被降低的程度。為達成此情況，控制單元6經配置用於產生自第二側B朝向輪廓高度H1之第一側A增加的可調整高度溫度梯度G1、G2。特定地，控制單元6經配置用於僅啟 動第一加熱元件35，或替代地經配置用於將第一加熱元件35設定成比各別第二加熱元件36之溫度高的溫度。在各情況下，不成比例數量的熱自輪廓高度H1之第一側A轉移至擠壓材料9中以相對於上部區段48中之擠壓材料9增加下部區段47中之擠壓材料9的黏度。

溫度高度梯度G1、G2在整個輪廓高度H1中在擠壓材料9中產生不均勻黏度。在下部區段47處流動的擠壓材料9之流F1與另一流F2相比具有較低黏度，從而產生比上部區段48中之另一流F1高的流率。詳言之，擠壓材料9在擠壓方向E中流經下部區段47的速度高於在相同擠壓方向E中饋入簾線8的速度。此情況導致擠壓材料9之剩餘體積在相對高壓下自下部區段47離開模具4並在第一側A的方向上擴展。擠壓材料9之形狀自模具4中之第一截面C1朝向模具4外部之第二截面C2膨脹或擴展且接著固化以形成擠壓物90。

因此，在簾線進入高度H4處延伸的簾線8變成位於相對於擠壓物90之高度H2的最終簾線高度H5處，高度H5相對或按比例高於相對於輪廓高度H1之簾線進入高度H4。詳言之，在此實例中，最終簾線高度H5相對於擠壓物90之底部(側A)在擠壓物90之高度H2的大致60%處。換言之，在第一側A處的擠壓物90中之擠壓材料9的厚度已相對於相同擠壓材料9在其含於模具4中時之厚度而增加。

在第二模式中，如圖3A及圖3B中所示，控制單元6經配置用於產生自第一側A朝向輪廓高度H1之第二側B增加的可調整高度溫度梯度G1、G2。特定地，控制單元6經配置用於僅啟動第二加熱元件36，或替代地經配置用於將第二加熱元件36設定成比各別第一加熱元件35之溫 度高的溫度。在各情況下，不成比例數量的熱自輪廓高度H1之第二側B轉移至擠壓材料9中以相對於下部區段47中之擠壓材料9增加上部區段48中之擠壓材料9的黏度。

因此，第三截面C3相對於第一截面C1在第二側B的方向上擴展。由於第三截面C3之所增加高度H3，簾線8變成位於相對於第三截面C3之高度H3的最終簾線高度H6處，高度H6相對或按比例低於相對於輪廓高度H1之進入簾線高度H4。在此實例中，最終簾線高度H6僅為第三截面C3之高度H3的40%。換言之，在最終簾線高度H6上方的擠壓材料9之厚度實質上比當擠壓材料9仍含於模具4中時在簾線進入高度H4上方的擠壓材料9之厚度厚。

在上述模式中之每一者中，控制單元6經配置用於在整個輪廓寬度W中在擠壓材料9中產生溫度的局部增加(未圖示)或額外可調整寬度溫度差△或梯度G3、G4，且因此產生額外可調整不均勻黏度。在圖2A及圖2B以及圖3A及圖3B中以溫度圖表示意性地展示寬度溫度梯度G3、G4。較佳地，控制單元6經配置以控制第一加熱元件35及第二加熱元件36，以使得寬度溫度梯度G3、G4自擠壓材料源2朝向截面輪廓42相對於擠壓材料源2之遠端增加。因此，在第一模式中第二加熱元件36的溫度由於寬度溫度梯度G3在輪廓寬度W中自第一溫度T1增加至第二溫度T2，而在第一模式中第一加熱元件35的溫度由於寬度溫度梯度G4而自第三溫度T3增加至第四溫度T4。類似地，在第二模式中第一加熱元件35的溫度由於寬度溫度梯度G3在輪廓寬度W中自第一溫度T1增加至第二溫度T2，而在第二模式中第二加熱元件36的溫度由於寬度溫度梯度G4而自第三溫度T3增加 至第四溫度T4。

寬度溫度梯度G3、G4可尤其有用於確保擠壓材料9到達截面輪廓42相對於擠壓材料源2的遠端。溫度的局部增加(未圖示)可導致擠壓材料9更容易地流至漸狹區45、46或截面輪廓42之其他窄區中。

取決於模式，控制單元6經配置用於將在輪廓高度H1之一側A、B上的加熱元件35、36設定成第一溫度T1，或在上述寬度溫度梯度G3、G4的狀況下設定成在第一溫度T1與第二溫度T2之間的溫度範圍，同時將在另一側A、B處的加熱元件35、36設定成第三溫度T3，或在上述寬度溫度梯度G3、G4的狀況下設定成在第三溫度T3與第四溫度T4之間的溫度範圍。在一側A、B處的每一加熱元件35、36經設定成高於在另一側A、B處在輪廓高度H1之方向上與加熱元件35、36相對或垂直地相對的各別加熱元件35、36之溫度的溫度。第一加熱元件35與其各別相對第二加熱元件36中之每一者之間的溫度差較佳為至少五攝氏度，且更佳為至少十攝氏度。類似地，在整個輪廓高度H1中擠壓材料9中的高度溫度梯度G1、G2之範圍較佳為至少五攝氏度，且更佳為至少十攝氏度。

控制單元6經配置用於在整個輪廓寬度W中產生可調整高度溫度梯度G1、G2以確保相對於簾線進入高度H4均勻控制第一截面C1至第二截面C2之膨脹。詳言之，控制單元6經配置用於當第一群組及第二群組相對於第一群組以高度溫度梯度G1、G2偏移時控制第一加熱元件35及第二加熱元件36。控制單元6經配置用於調整高度溫度梯度G1、G2及/或寬度溫度梯度G3、G4之範圍或數量。控制單元6經進一步配置用於在第一模式與第二模式之間切換，藉此改變高度溫度梯度G1、G2的方向。

在如圖2A及圖2B以及圖3A及圖3B中所示的例示性模式中，第一溫度T1為八十(80)攝氏度，第二溫度T2為一百(100)攝氏度，第三溫度T3為八十五(85)攝氏度且第四溫度T4為一百二十五(125)攝氏度。溫度T1至T4是可調整的且可藉由控制單元6可變地控制，此取決於擠壓材料9之類型、所要簾線高度H2、H3及/或擠壓材料9在整個輪廓寬度W中的分佈或膨脹的最佳化。在此例示性實施方式中，第一加熱元件35及第二加熱元件36用以將擠壓材料9加熱直至對應於允許擠壓材料9之適當擠壓的最大黏度的最低溫度。對於輪胎構件之呈典型彈性化合物形式的擠壓材料9，最低溫度為至少八十(80)攝氏度，且較佳至少九十(90)攝氏度。因此，在第一模式中第二加熱元件36之第一溫度T1至少等於上述最低溫度。

在上述模式中，控制單元6是基於關於橡膠化合物及其在各種溫度T1至T4下的各別黏度的給定資料而程式化。實際簾線高度H2、H3可藉由切割擠出之輪胎構件以顯示第二截面C2或第三截面C3及簾線8在其中的相對位置而以實驗方式驗證。來自實驗驗證之發現可隨後用以改良控制單元6的資料及程式化。

另外或替代地，如圖1B中所示之可選感測器7可在擠壓材料9在擠壓方向E中離開擠壓機頭3的模具4的出口處提供。感測器7用以判定簾線8在擠壓材料9中的實際簾線高度H2、H3。在此實例中，感測器7為用電子方式感測擠壓材料8中的金屬簾線8之接近性的電感性感測器。感測器7操作地連接至控制單元6以用於發送指示簾線8相對於感測器7之接近性的信號至控制單元6。控制單元6因此可判定相對於第二截面 C2或第三截面C3的實際簾線高度H2、H3是否對應於所要簾線高度H2、H3，且必要時調整第一加熱元件35及第二加熱元件36之溫度以改良相對於所要簾線高度H2、H3的實際簾線高度H2、H3。在感測器7與控制單元6之間的此反饋可進一步改良擠壓機1之準確度並甚至可允許膨脹之在線調整。

應理解，包括上文描述以說明較佳實施方式之操作且並不意謂限制本發明之範圍。自上文論述，熟習此項技術者將顯而易見將由本發明之範圍涵蓋的許多變化。

Claims (32)

1. 一種擠壓機，其具有一擠壓機頭以用於擠壓簾線加強型輪胎構件，其中該擠壓機頭包含一用於接納一擠壓材料之模具、多個流出至模具中之流動通道及一用於導引簾線至該模具中使得在使用中該等簾線嵌入於該擠壓材料中的簾線導引件，其中該模具係具備一界定該模具中的該擠壓材料之一第一截面的拉長截面輪廓，其中該截面輪廓具有一輪廓寬度及一輪廓高度，該輪廓高度相對於該輪廓寬度相當地小，其中該簾線導引件經配置以用於在相對於該輪廓高度的一簾線進入高度處將該等簾線導引至該模具中，其中該擠壓機頭係具備定位在該模具處且在該等流動通道之下游以將熱自在該模具上之該輪廓高度之一第一側轉移至該擠壓材料中的一或多個第一加熱元件，其中該擠壓機進一步包含一控制單元，該控制單元係操作地連接至該一或多個第一加熱元件以用於橫跨該輪廓高度而在該擠壓材料中產生一可調整高度溫度梯度以在該擠壓材料離開該模具之後控制該擠壓材料相對於該簾線進入高度自該第一截面至一第二截面的膨脹。
2. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該一或多個第一加熱元件係位於該模具處以用於在該模具處將熱自該輪廓高度之該第一側轉移至該擠壓材料中。
3. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該控制單元經配置以產生一高度溫度梯度，該高度溫度梯度造成相對於擠壓物之高度的最終簾線高度按比例不同於相對於該輪廓高度之該簾線進入高度。
4. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中橫跨該輪廓高度的該高度溫度梯度為至少攝氏五度。
5. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該一或多個第一加熱元件包含橫跨輪廓寬度分佈的該等複數個第一加熱元件，其中該控制單元經配置以用於個別地控制橫跨該輪廓寬度的該等複數個第一加熱元件中之每一者的溫度。
6. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該控制單元經配置以用於橫跨整個該輪廓寬度而在該擠壓材料中產生該高度溫度梯度。
7. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該擠壓機頭包含一或多個第二加熱元件，該一或多個第二加熱元件經配置以將熱自該輪廓高度之與該第一側相對的一第二側轉移至該擠壓材料中，其中該控制單元係操作地連接至該一或多個第一加熱元件及該一或多個第二加熱元件，以用於橫跨整個該輪廓高度而在該擠壓材料中產生該可調整高度溫度梯度，以在該擠壓材料離開該模具之後控制該擠壓材料的該膨脹。
8. 如申請專利範圍第7項之擠壓機，其中該一或多個第二加熱元件係定位於該模具處，以用於在該模具處將熱自該輪廓高度之該第二側轉移至該擠壓材料中。
9. 如申請專利範圍第7項之擠壓機，其中該擠壓機係具備流出至模具中的流動通道，其中該一或多個第二加熱元件係定為在該模具處且在該等流動通道之下游以用於在該模具處將熱自該輪廓高度之該第二側轉移至該擠壓材料中。
10. 如申請專利範圍第7項之擠壓機，其中該控制單元經配置以在一第一模式與一第二模式之間切換，其中在該第一模式中，該高度溫度梯度經控制以自該第一側朝向該第二側增加溫度，在該第二模式中，該高度溫度梯度經控制以自該第二側朝向該第一側增加溫度。
11. 如申請專利範圍第7項之擠壓機，其中該一或多個第二加熱元件包含橫跨該輪廓寬度分佈的該等複數個第二加熱元件，其中該控制單元經配置以用於個別地控制橫跨該輪廓寬度的該等複數個第二加熱元件中之每一者的溫度。
12. 如申請專利範圍第11項之擠壓機，其中該等複數個第一加熱元件中之每一者在該輪廓高度的方向上與該等複數個第二加熱元件中之一者相對而配置，其中該控制單元經配置用於在每一組兩個相對加熱元件之間產生該高度溫度梯度。
13. 如申請專利範圍第11項之擠壓機，其中除該輪廓高度中之該可調整高度溫度梯度以外，該控制單元經配置以用於橫跨該輪廓寬度而產生一可調整寬度溫度梯度。
14. 如申請專利範圍第13項之擠壓機，其中該擠壓機頭具備流動通道，該等流動通道係經配置以自該擠壓機頭之一側向末端與該擠壓材料之一供應源流體連通以用於將該擠壓材料接納至平行於該輪廓寬度之該模具中，其中該控制單元經配置用於控制該寬度溫度梯度，以使得該寬度溫度梯度係朝向該輪廓寬度之相對於該擠壓材料之該供應源的遠端增加。
15. 如申請專利範圍第13項之擠壓機，其中該控制單元經配置用於將該等複數個第一加熱元件及該等複數個第二加熱元件的最低溫度控制為至少攝氏八十度。
16. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該截面輪廓包含至少一個漸狹區，其中該控制單元經配置用於局部增加該至少一個漸狹區中之溫度。
17. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中在使用中的該擠壓材料固化以變為一擠壓物，其中該等簾線是位於該擠壓物內部之一最終簾線高度處，其中該擠壓機包含一用於偵測該擠壓物中的該等簾線之該最終簾線高度的感測器。
18. 如申請專利範圍第17項之擠壓機，其中該控制單元經配置以用於基於該感測器之量測結果而產生該高度溫度梯度。
19. 如申請專利範圍第1項之擠壓機，其中該模具具有一經配置以擠壓薄片、薄膜或一輪胎面的截面輪廓。
20. 一種使用一包含一擠壓機頭之擠壓機以用於擠壓簾線加強型輪胎構件的方法，其中該擠壓機頭包含一用於接納一擠壓材料之模具、多個流出至模具中之流動通道及一用於將簾線導引至該模具中的簾線導引件，其中該模具係具備一界定該模具中的該擠壓材料之一第一截面的拉長截面輪廓，其中該截面輪廓具有一輪廓寬度及一輪廓高度，該輪廓高度相對於該輪廓寬度相當地小，其中該擠壓機頭具備一或多個定位在該模具處且在該等流動通道之下游之第一加熱元件，其中該擠壓機進一步包含一操作地連接至該一或多個第一加熱元件的控制單元，其中該方法包含以下步驟：在該模具中接納一擠壓材料；在相對於該輪廓高度的一簾線進入高度處將簾線自該簾線導引件導引至該模具中，使得該等簾線係嵌入於該擠壓材料中；利用該控制單元控制該一或多個第一加熱元件以將熱自在模具上之該輪廓高度之一第一側轉移至該擠壓材料中，以用於橫跨該輪廓高度而在該擠壓材料中產生一可調整高度溫度梯度；以及在該擠壓材料離開該模具之後藉由調整該可調整高度溫度梯度來控制該擠壓材料相對於該簾線高度自該第一截面至一第二截面的膨脹。
21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該高度溫度梯度經產生以造成相對於擠壓物之高度的最終之該簾線高度按比例不同於相對於該輪廓高度之該簾線進入高度。
22. 如申請專利範圍第20項之方法，其中在整個該輪廓高度中的該高度溫度梯度為至少攝氏五度。
23. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該一或多個第一加熱元件包含橫跨輪廓寬度分佈的該等複數個第一加熱元件，其中該方法包含橫跨該輪廓寬度而個別地控制該等複數個第一加熱元件中之每一者的溫度的步驟。
24. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該高度溫度梯度係橫跨整個該輪廓寬度而在該擠壓材料中產生。
25. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該擠壓機頭包含一或多個第二加熱元件，其中該控制單元操作地連接至該一或多個第一加熱元件及該一或多個第二加熱元件，其中該方法包含利用該控制單元控制該一或多個第一加熱元件及該一或多個第二加熱元件以將熱分別自該輪廓高度的該第一側及與該第一側相對之一第二側轉移至該擠壓材料中以用於橫跨該輪廓高度而在該擠壓材料中產生一可調整高度溫度梯度，及在該擠壓材料離開該模具之後藉由調整該可調整高度溫度梯度來控制該擠壓材料相對於該簾線進入高度自該第一截面至一第二截面的該膨脹的步驟。
26. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該方法包含在一第一模式與一第二模式之間切換該控制單元，其中在該第一模式中，該高度溫度梯度經控制以自該第一側朝向該第二側增加溫度，且在該第二模式中，該高度溫度梯度經控制以自該第二側朝向該第一側增加溫度。
27. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該一或多個第二加熱元件包含橫跨該輪廓寬度分佈的該等複數個第二加熱元件，其中該方法包含橫跨該輪廓寬度而個別地控制該等複數個第二加熱元件中之每一者的溫度的步驟。
28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該等複數個第一加熱元件中之每一者在該輪廓高度之方向上與該等複數個第二加熱元件中之一者相對配置，其中該方法包含在每一組兩個相對加熱元件之間產生該高度溫度梯度。
29. 如申請專利範圍第27項之方法，其中除該輪廓高度中之該可調整高度溫度梯度以外，該方法包含橫跨該輪廓寬度而產生一可調整寬度溫度梯度。
30. 如申請專利範圍第29項之方法，其中該方法包含將該等複數個第一加熱元件及該等複數個第二加熱元件的最低溫度控制為至少攝氏八十度的步驟。
31. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該截面輪廓包含至少一個漸狹區，其中該方法包含局部增加在該至少一個漸狹區中之溫度的步驟。
32. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該擠壓材料固化而變為一擠壓物，其中該等簾線是在該擠壓物之高度內的一最終簾線高度處，其中該擠壓機包含一用於偵測該擠壓物中的該等簾線之該最終簾線高度的感測器，其中該方法包含基於該感測器之量測結果而控制該高度溫度梯度的步驟。