制備預硫化輪胎胎面底表面的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備預硫化輪胎胎面的方法，包括形成具有頂表面和底表面的生輪胎胎面條帶。該方法還包括硫化生輪胎胎面條帶，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面。該方法還包括噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面，鼓風噴射所述預硫化輪胎胎面的所述底表面，并用液體洗滌所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。
【專利說明】
制備預硫化輪胎胎面底表面的方法
技術領域
[0001]本公開涉及輪胎胎面翻新和預硫化輪胎胎面的領域。更具體地講，本公開涉及輪胎胎面翻新、預硫化輪胎胎面的領域，以及用于制備所述預硫化輪胎胎面的方法，所述預硫化輪胎胎面具有用于在輪胎胎面翻新過程中接收膠水或粘合劑的經(jīng)制備的底表面。
【背景技術】
[0002]輪胎胎面翻新可包括通過打磨工藝從胎體除去磨損胎面。將模制預硫化胎面切割成適當?shù)拈L度，使其能夠纏繞胎體，其中第一端鄰接第二端。向胎體、預硫化胎面，或胎體和預硫化胎面兩者施加粘合劑。此外，也可向胎體、預硫化胎面，或胎體和預硫化胎面兩者施加膠水。在一個已知的實施例中，通過在輪胎胎面硫化模具中硫化生輪胎胎面條帶來形成預硫化輪胎胎面。隨后，使預硫化輪胎胎面冷卻，并用鋼絲刷使預硫化輪胎胎面的底表面粗糙化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個實施例中，制備預硫化輪胎胎面的方法包括形成生橡膠混合物，并將生橡膠混合物擠壓為具有頂表面和底表面的生輪胎胎面條帶。該方法還包括將生輪胎胎面條帶置于輪胎胎面硫化模具中，并硫化生輪胎胎面，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面。硫化包括施加至少150°C的熱量。該方法還包括當預硫化輪胎胎面的溫度為至少120°(:時移除預硫化輪胎胎面。該方法還包括當預硫化輪胎胎面的溫度為至少80°C時噴磨預硫化輪胎胎面的底表面。
[0004]在另一個實施例中，制備預硫化輪胎胎面的方法包括形成具有頂表面和底表面的生輪胎胎面條帶。該方法還包括硫化生輪胎胎面條帶，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面。該方法還包括噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面，鼓風噴射所述預硫化輪胎胎面的所述底表面，并用液體洗滌所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。
[0005]在又另一個實施例中，胎面翻新輪胎的方法包括提供胎體和提供具有底表面、第一端和第二端的生輪胎胎面條帶。該方法還包括硫化生輪胎胎面條帶，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面。硫化包括施加至少150°C的熱量。該方法還包括當預硫化輪胎胎面的溫度為至少80°C時噴磨預硫化輪胎胎面的底表面。該方法還包括向胎體和預硫化輪胎胎面的底表面中的其中一者施加物質(zhì)，并且使預硫化輪胎胎面纏繞胎體。
【附圖說明】
[0006]在附圖中示出了結構，所述結構與下文提供的【具體實施方式】一起描述了本要求保護的發(fā)明的示例性實施例。類似的元件用相同的附圖標號標示。應當理解，被示出為單個部件的元件可以用多個部件替換，并且被示出為多個部件的元件可以用單個部件替換。附圖未按比例繪制，并且出于說明性目的，可能放大了某些元件的比例。
[0007]圖1為用于產(chǎn)生生橡膠混合物的示例性混合設備的示意圖；
[0008]圖2為用于擠出生輪胎胎面條帶的示例性擠出設備的示意圖；
[0009]圖3為示例性輪胎胎面硫化模具的示意圖；
[0010]圖4為預硫化輪胎胎面和噴磨設備的噴嘴的一個實施例的示意圖；
[0011]圖5為卷曲的預硫化輪胎胎面的一個實施例的透視圖；以及
[0012]圖6為施加到胎體的預硫化輪胎胎面?zhèn)纫晥D的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下文包括本文所采用的所選術語的定義。這些定義包括落入術語范圍內(nèi)且可用于實施的部件的各種實例和/或形式。所述實例并非旨在進行限制。術語的單數(shù)和復數(shù)形式均可在所述定義之內(nèi)。
[0014]“軸向”和“軸向地”是指平行于輪胎旋轉軸線的方向。
[0015]“周向”和“周向地”是指沿胎面表面的圓周延伸且與軸向垂直的方向。
[0016]如本文所用的“胎面”是指在正常充氣和負載情況下與道路或地面接觸的輪胎部分。
[0017]雖然用于以下說明的類似術語描述常用輪胎部件，但應當理解，由于這些術語帶有略微不同的含義，本領域的普通技術人員不會認為下列術語中的任何一者可與用于描述常用輪胎部件的另一個術語完全地互換。
[0018]圖1至圖4為用于制備預硫化輪胎胎面的系統(tǒng)中不同工位的示意說明。圖1為用于接收一種或多種化合物110的示例性混合設備100的示意圖?；旌显O備100混合一種或多種化合物110，以產(chǎn)生生橡膠混合物120?；旌显O備的詳情是本領域已知的，此處不再贅述。
[0019]將生橡膠混合物120送入擠出設備，例如圖2中示意性示出的示例性擠出設備200。擠出設備200將生橡膠混合物120擠壓為連續(xù)生條帶210，將該連續(xù)生條帶切割為所需尺寸。生輪胎胎面條帶具有頂表面和底表面。擠出設備的詳情是本領域已知的，此處不再贅述。
[0020]在圖示實施例中，混合設備100和擠出設備200被示為獨立的機器。在可供選擇的實施例(未示出)中，一臺機器可同時用作混合設備和擠出設備。
[0021]在可供選擇的實施例中，可通過3D打印或增材制造工藝形成生輪胎胎面條帶。在此類實施例中，混合設備和擠出設備可被省去。
[0022]生輪胎胎面條帶被置于胎面硫化模具中，例如圖3所示的示例性輪胎胎面硫化模具300。輪胎胎面硫化模具的詳情是本領域已知的，此處不再贅述。
[0023]可根據(jù)胎面硫化模具300的尺寸，先將生輪胎胎面條帶切割成適當?shù)拈L度。在一個已知的實施例中，將生輪胎胎面條帶切割成大約30英尺(9米)的長度。然而，應當理解，可將生輪胎胎面條帶切割成任何所需的長度。輪胎胎面硫化模具300通過施加熱量和壓力使生輪胎胎面條帶硫化，從而形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面。在一個實施例中，輪胎胎面硫化模具300施加約350°F (180°C)的熱量以及約350PSI (2400kPa)的壓力。在可供選擇的實施例中，輪胎胎面硫化模具300施加約300至400°F(150至200°C)的熱量以及約200至85OPSI (I37O 至 58OOkPa)的壓力。
[0024]在一個實施例中，所施加的熱量和壓力使輪胎胎面的溫度上升至400°F(200°C)。在可供選擇的實施例中，所施加的熱量和壓力使輪胎胎面的溫度上升至約250至400°F(120至 200°C)。
[0025]可在預硫化輪胎胎面充分冷卻之前，從輪胎胎面硫化模具300中將其移除。在一個實施例中，當從輪胎胎面硫化模具300中移除預硫化輪胎胎面時，其溫度為400°F (200°C)。在可供選擇的實施例中，當從輪胎胎面硫化模具300中移除預硫化輪胎胎面時，其溫度為約250至400 0F (120至200 °C)。
[0026]或者，可通過3D打印或增材制造工藝形成預硫化輪胎胎面。在此類實施例中，雖然在輪胎胎面硫化模具中硫化生輪胎胎面條帶這一步驟將被省去，但所獲得的輪胎胎面仍可被稱為“預硫化的”，因為其物理性質(zhì)與在輪胎胎面硫化模具中硫化過的輪胎胎面的物理性質(zhì)相似，或者因為完全硫化過程并不是必要的。
[0027]圖4為預硫化輪胎胎面400的一個實施例的示意圖。預硫化輪胎胎面400包括頂表面410，該頂表面上具有多個胎面元件420。在圖示例子中，胎面元件是由多條溝槽隔開的多條橫向花紋。在可供選擇的實施例中，胎面元件可包括縱向花紋、條形花紋、塊狀花紋以及另外的溝槽、細縫和其他胎面元件。
[0028]預硫化輪胎胎面400還包括底表面430、前表面440和后表面450。雖然示例預硫化輪胎胎面400被示為具有大致矩形的橫截面，但應當理解，該橫截面可以是大致梯形的，或包括任何數(shù)量的筆直表面或彎曲表面。
[0029]要制備將附連到胎體的預硫化輪胎胎面400，可對一個或多個表面進行打磨或粗糙化，以除去不粘表面的物質(zhì)。在圖示實施例中，通過將打磨材料流強制推進至預硫化輪胎胎面400的底表面430，用噴磨噴嘴460進行噴磨。
[0030]無需等待預硫化輪胎胎面400充分冷卻，就可對預硫化輪胎胎面400的底表面430進行噴磨。通過省去冷卻步驟或減少預硫化輪胎胎面冷卻的時間，可提高預硫化輪胎胎面生產(chǎn)中的產(chǎn)量。在一個已知的實施例中，當預硫化輪胎胎面400的溫度為至少170°F(80°C)時，對該預硫化輪胎胎面的底表面430進行噴磨。在另一個已知的實施例中，當預硫化輪胎胎面400的溫度為至少210°F(100°C)時，對該預硫化輪胎胎面的底表面430進行噴磨。在又另一個已知的實施例中，當預硫化輪胎胎面400的溫度為至少250°F(120°C)時，對該預硫化輪胎胎面的底表面430進行噴磨。在其他實施例中，當對底表面430進行噴磨時，預硫化輪胎胎面400的溫度可高達400°F(200°C)。然而，應當理解，可在預硫化輪胎胎面400為環(huán)境溫度時進行噴磨。
[0031]在一個實施例中，僅用固化氣體(例如，二氧化碳)來完成噴磨步驟。在另一個實施例中，通過在預硫化輪胎胎面400的底表面430處推進微粒流來進行噴磨。用于噴磨的微粒的實例包括但不限于沙土、硅砂、石榴石、粉碎的堅果殼、果核、玉米、玉米淀粉、小麥淀粉、碳酸氫鈉、干冰、聚合物微粒、聚合物化合物、鋼丸、鋼砂、不銹鋼丸、切絲、銅丸、鋁丸和鋅丸。然而，應當理解，可采用任何類型的微粒。
[0032]在一個實施例中，預硫化輪胎胎面400的底表面430還可用壓縮氣體進行鼓風噴射?？刹捎霉娘L噴射步驟來從預硫化輪胎胎面400的底表面430除去微粒。也可采用鼓風噴射步驟來冷卻預硫化輪胎胎面400。在一個實施例中，利用與進行噴磨相同的噴嘴460來進行鼓風噴射步驟。在可供選擇的實施例(未示出)中，可采用不同的噴嘴。鼓風噴射步驟中氣體可以小于噴磨步驟期間氣體從噴嘴射出的壓力而從噴嘴射出。在可供選擇的實施例中，鼓風噴射步驟可被省去。
[0033]在一個實施例中，預硫化輪胎胎面400的底表面430還可用液體(例如，水)洗滌?？刹捎孟礈觳襟E來從預硫化輪胎胎面400的底表面430除去微粒。也可采用洗滌步驟來冷卻預硫化輪胎胎面400。在一個實施例中，通過與進行噴磨相同的噴嘴460來進行洗滌步驟。在可供選擇的實施例(未示出)中，可采用不同的噴嘴。洗滌后，可任選地對預硫化胎面400進行鼓風噴射，以除去多余液體。在可供選擇的實施例中，洗滌步驟可被省去。
[0034]所得的預硫化輪胎胎面400具有基本上不含不粘表面劑的底表面。為此，膠水或粘合劑將對所制備的底表面更加有效。
[0035]預硫化輪胎胎面400可用于胎面翻新工藝。在一個實施例中，可在形成預硫化胎面的同一位置進行胎面翻新工藝。在可供選擇的實施例中，可將預硫化胎面400運送到偏遠位置，用于胎面翻新工藝。在一個實施例中，預硫化輪胎胎面400以圖5所示的方式卷曲。如本領域的普通技術人員將理解那樣，在一些情況下，運輸卷狀的預硫化輪胎胎面可能比運送平整的預硫化輪胎胎面更容易。在其他情況下，使預硫化輪胎胎面保持平整可能是優(yōu)選的。
[0036]圖6示出了接收一部分預硫化輪胎胎面400的胎體600的側視圖。在一個實施例中，胎體600具有部分磨損的現(xiàn)有胎面。在此類情況下，可將現(xiàn)有胎面打磨至所需高度。
[0037]在一個實施例中，胎面翻新工藝包括向胎體600、預硫化輪胎胎面400的底表面430，或向胎體600和預硫化輪胎胎面400的底表面430兩者施加粘合劑。示例性粘合劑包括但不限于含基于彈性體的組合物的材料，例如天然橡膠或合成橡膠，或者此類聚合物的共混物。此外，粘合劑可基于例如聚氨酯橡膠、環(huán)氧樹脂和丙烯酸酯的材料。另外，粘合劑可基于上述材料的硫化劑或活性劑。
[0038]在可供選擇的實施例中，胎面翻新工藝包括向胎體600、預硫化輪胎胎面400的底表面430，或向胎體600和預硫化輪胎胎面400的底表面430兩者施加膠水。膠水可與基于生橡膠的粘合劑結合使用，以使復合輪胎的部件在硫化之前保持接觸。
[0039]膠水可使用溶劑或水作為膠水材料的分散相?；谌軇┑哪z水由專門的橡膠化合物組成，該專門的橡膠化合物可溶解或懸浮在有機溶劑中?；谒哪z水可由乳化或懸浮的聚合物以及添加劑的懸浮液或乳液組成。
[0040]在向胎體600和預硫化輪胎胎面400的底表面430兩者施加膠水或粘合劑的情況下，可向這兩個表面施加相同的膠水或粘合劑?；蛘?，可向每個表面施加不同的膠水或粘合劑。例如，可向胎體600施加第一膠水，可向預硫化輪胎胎面400施加第二膠水，其中這兩種膠水均具有使其與未硫化的橡膠粘合劑保持接觸的特性。輪胎復合物一旦(使用施加有膠水的部件)被組裝，即可發(fā)生結合。此類結合可在接觸時或在施加超過閾值量的溫度或壓力時迅速開始或發(fā)生。
[0041]在可供選擇的實施例中，不向胎體600或預硫化輪胎胎面400的底表面430施加膠水或粘合劑。
[0042]在任何上述實施例中，所述過程還可包括向預硫化輪胎胎面400的前表面440、預硫化輪胎胎面400的后表面450，或預硫化輪胎胎面400的前表面440和后表面450兩者施加膠水或粘合劑。
[0043]在向預硫化輪胎胎面400的前表面440和后表面450兩者施加膠水或粘合劑的情況下，可向這兩個表面施加相同的膠水或粘合劑?；蛘?，可向每個表面施加不同的膠水或粘合劑。
[0044]胎面翻新工藝還包括使預硫化輪胎胎面400周向地纏繞胎體600，使得預硫化輪胎胎面400的前表面440鄰接預硫化輪胎胎面400的后表面450。在某些情況下，預硫化輪胎胎面400的長度可大于胎體600的外周長。在此類情況下，可將預硫化輪胎胎面400切割成所需的長度?？捎么蚰サ秮砬懈铑A硫化輪胎胎面400，使得新的后表面粗糙化。
[0045]在其他情況下，預硫化輪胎胎面400的長度可小于胎體600的外周長。在此類情況下，可插入第二預硫化輪胎胎面(未示出)，以填充預硫化輪胎胎面400的前表面440和后表面450之間的間隙?？赡苄枰獙⒌诙A硫化輪胎胎面切割成適當?shù)拈L度?？衫蒙鲜龇绞街械娜我环N施加膠水或粘合劑。
[0046]在將預硫化輪胎胎面400周向地纏繞胎體600之后，結合的胎體600和預硫化輪胎胎面400在加壓室(未示出)中硫化。如本領域的普通技術人員將理解那樣，與生輪胎的硫化相比，此硫化過程在相對較低的溫度和壓力下完成。在一個實施例中，結合的胎體600和預硫化輪胎胎面400在約200°F (100°C)的溫度和約90PSI (600kPa)的壓力下硫化。在其他實施例中，結合的胎體600和預硫化輪胎胎面400在200至300°F(100至150°C)之間的溫度和70至120PSI(480至830kPA)之間的壓力下硫化。
[0047]硫化過程之后，移除硫化輪胎，其可用于車輛上。
[0048]應當理解，可在不同位置進行上述過程的不同步驟。例如，可在第一位置形成預硫化輪胎胎面400，然后將其運送至遠離第一位置的第二位置?？呻S后在第二位置將預硫化輪胎胎面400施加于胎體600。在上述實例中，可在第一位置進行打磨或粗糙化步驟?；蛘?，可在第二位置對胎面端進行打磨或粗糙化。
[0049]就在說明書或權利要求書中使用術語“包括”或“具有”而言，其旨在以類似于術語“包含”在權利要求中用作過渡詞時所理解的方式來具有包容性。此外，就采用術語“或”(例如，A或B)而言，其旨在表示“A或B或兩者”。當
【申請人】旨在指示“僅A或B但不是兩者”時，則將采用術語“僅A或B但不是兩者”。因此，本文中術語“或”的使用具有包容性，不具有排他性。參見 Bryan A.Garner ,A Dict1nary of Modern Legal Usage 624 (2d.Ed.1995) (BryanA.Garner，牛津現(xiàn)代法律用語詞典624(第二版，1995年))。此外，就在說明書或權利要求書中使用術語“在…中，，或“到...中”而言，其旨在另外表示“在…上，，或“到...上”。此外，就在說明書或權利要求書中使用術語“連接”而言，其旨在不僅表示“直接連接到”，而且也表示“間接連接到”，例如通過另外的一個部件或多個部件進行連接。
[0050]雖然本公開已通過其實施例的描述進行了說明，并且雖然已相當詳細地對這些實施例進行了描述，但
【申請人】并非意圖將所附權利要求書的范圍約束為這樣的細節(jié)或以任何方式限制為這樣的細節(jié)。其他優(yōu)點和修改對于本領域的技術人員而言將是顯而易見的。因此，在更廣泛的方面，本發(fā)明并不限于所示和所述的特定細節(jié)、代表性裝置和方法以及示例性實例。因此，可在不偏離
【申請人】的總體發(fā)明構思的精神或范圍的情況下偏離這樣的細節(jié)。
【主權項】
1.一種制備預硫化輪胎胎面的方法，所述方法包括: 形成生橡膠混合物； 將所述生橡膠混合物擠壓為具有頂表面和底表面的生輪胎胎面條帶； 將所述生輪胎胎面條帶置于輪胎胎面硫化模具中； 硫化所述生輪胎胎面條帶，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面，其中所述硫化包括施加至少150°c的熱量； 當所述預硫化輪胎胎面的溫度為至少120°C時，移除所述預硫化輪胎胎面；以及 當所述預硫化輪胎胎面的溫度為至少80°C時，噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括將所述預硫化輪胎胎面卷成卷狀。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括將所述預硫化輪胎胎面運送至偏遠位置。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面包括將微粒強制推進至所述底表面，其中所述微粒選自沙土、硅砂、石榴石、粉碎的堅果殼、果核、玉米、玉米淀粉、小麥淀粉、碳酸氫鈉、干冰、鋼丸、鋼砂、不銹鋼丸、切絲、銅丸、鋁丸和鋅丸。5.根據(jù)權利要求4所述的方法，還包括通過鼓風噴射所述底表面來從所述預硫化輪胎胎面的所述底表面除去微粒。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括用液體洗滌所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，還包括通過鼓風噴射所述底表面來從所述預硫化輪胎胎面的所述底表面除去多余液體。8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面包括用固化氣體噴磨所述底表面。9.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括向所述預硫化輪胎胎面的所述底表面施加膠水和粘合劑中的至少一者。10.一種制備預硫化輪胎胎面的方法，所述方法包括: 形成具有頂表面和底表面的生輪胎胎面條帶； 硫化所述生輪胎胎面條帶，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面； 噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面； 鼓風噴射所述預硫化輪胎胎面的所述底表面；以及 用液體洗滌所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中當所述預硫化輪胎胎面的溫度為至少80°C時，對所述預硫化輪胎胎面的所述底表面進行所述噴磨。12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中當所述預硫化輪胎胎面的溫度為至少120°C時，對所述預硫化輪胎胎面的所述底表面進行所述噴磨。13.根據(jù)權利要求10所述的方法，還包括向所述預硫化輪胎胎面的所述底表面施加膠水和粘合劑中的至少一者。14.一種胎面翻新輪胎的方法，所述方法包括: 提供胎體； 提供具有底表面、第一端和第二端的生輪胎胎面條帶； 硫化所述生輪胎胎面條帶，以形成具有頂表面和底表面的預硫化輪胎胎面，其中所述硫化包括施加至少150°C的熱量； 當所述預硫化輪胎胎面的溫度為至少80°C時，噴磨所述預硫化輪胎胎面的所述底表面； 向所述胎體和所述預硫化輪胎胎面的所述底表面中的至少一者施加物質(zhì)；以及 使所述預硫化輪胎胎面纏繞所述胎體。15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述物質(zhì)為粘合劑。16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述物質(zhì)為膠水。17.根據(jù)權利要求14所述的方法，還包括打磨所述胎體的現(xiàn)有胎面。18.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中當所述預硫化輪胎胎面的溫度為至少120°C時，對所述預硫化輪胎胎面的所述底表面進行所述噴磨。19.根據(jù)權利要求14所述的方法，還包括鼓風噴射所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。20.根據(jù)權利要求14所述的方法，還包括洗滌所述預硫化輪胎胎面的所述底表面。
【文檔編號】B29D30/56GK105829089SQ201480068984
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月16日
【發(fā)明人】戴維·L·本德爾
【申請人】普利司通奔達可有限責任公司