在未硫化的胎面中形成一端封閉的凹槽的方法和設備的製作方法

2023-12-02 07:42:11 2

專利名稱：在未硫化的胎面中形成一端封閉的凹槽的方法和設備的製作方法
在未硫化的胎面中形成一端封閉的凹槽的方法和設備本發明的領域是輪胎製造領域，更加具體而言是胎麵條帶的製造領域。眾所周知，輪胎的胎麵條帶在它們的徑向外表面上包括雕刻的花紋(sculpted patterns)，其目的是提高輪胎在不同特性表面上的路面保持力。因此一般來說，胎面花紋具有在圓周方向上導向的凹槽、橫向凹槽和包括有切口的胎面花紋塊。這些切口的目的之一是為輪胎在潮溼地面上提供更好的抓地力。通過將對應的刀槽花紋刀片(siping blades)陣列布置在硫化模具中而獲得了切口陣列。這些具有給定深度的切口被稱為外部切口或者末端開口的切口，這些切口是在模製操作中產生的，並且從胎麵條帶的徑向外表面朝胎麵條帶的內側徑向延伸。然而，已經發現，隨著輪胎的胎面塊的磨損，由於所述外部切口的深度相對減小， 導致外部切口的效力降低。此外，已經提出了製造從胎麵條帶的徑向內表面徑向延伸了給定高度的切口，並且該切口布置成與橡膠塊相吻合。這些內部切口的高度被確定為使得當輪胎並未磨損的時候，所述內部切口或者一端封閉的切口並不與胎麵條帶的徑向外表面連通。當胎面塊達到一定磨損級別的時候，外部切口顯現於胎麵條帶的表面，從而給予輪胎額外的抓地力，直到胎麵條帶完全磨損的時刻為止。通過實例，公開文獻EP 335 694描述了一種胎麵條帶，該胎麵條帶包括從胎麵條帶的內表面徑向形成的內部切口。大量的公開文獻報導了如何製造這些內部切口。公開文獻JP 11 147 403提出了使用由抗磨損性劣於胎麵條帶材料的材料製成的插入件，且該插入件在局部磨損之後開口到胎麵條帶的徑向外表面。公開文獻JP 04 113 905提出了在預硫化的胎麵條帶中製造內部切口。這樣改進的胎麵條帶通常在胎面翻新操作後，接著被應用到輪胎的徑向外表面。公開文獻DE 10 2006 036 509描述了在未硫化胎麵條帶當中製造內部切口的方法。非粘性材料引入到切口當中，以防止所述切口在硫化操作期間被封閉住。因此，當要在未硫化胎麵條帶中將要製造內部切口，並且在輪胎構建的最後階段期間未硫化的胎麵條帶要接著待被應用至胎坯的時候，就產生了問題，所產生的問題分為兩種正如以上看到的那樣，第一種問題是在輪胎硫化期間，防止切口的多個面再次回到自身結合在一起的狀態。第二種問題在於內部切口的定位以使得它們與胎面花紋塊相吻合， 因為採取了多個步驟來防止內部切口開口到周向凹槽的底部當中或橫向凹槽的底部當中。本發明的目的在於提供這兩種問題的解決方案。根據本發明，一種對包括胎麵條帶的輪胎進行製造的方法，多個一端封閉的徑向切口以形成了胎面花紋的橡膠塊的形式布置在該胎麵條帶當中，所述方法包括在用以覆蓋所述胎坯的未硫化的胎麵條帶當中形成所述切口的步驟。該步驟的特徵在於，將一個或多個刀片的溫度升高到高於製成所述胎麵條帶的材料的硫化溫度，從而使該一個或多個刀片穿入所述胎麵條帶的徑向內表面並穿入足夠長的時間，該一個或多個刀片對與所述刀片進行接觸的切口的壁進行表面硫化，從而一旦所述刀片從切口中收回的時候防止多個表面重新粘合在一起。通過對刀片溫度和刀片穿入切口的持續時間進行合適的調整，可以確保每個內部切口的兩個面經受表面硫化，從而防止這些面重新粘合在一起。因此已經發現，在對胎麵條帶進行硫化和模製的步驟期間，與胎面花紋塊相吻合地定位的切口具有多個面，該多個面不會再次返回到結合在一起的狀態，並且與凹槽或外部切口相吻合地定位的切口消失了。這種現象是由於以下事實導致的胎麵條帶上的與用來產生外部切口的凹槽或者刀槽花紋相吻合地定位的多個區域，是模製階段期間材料承受顯著移動水平的區域。這引起了切口的多個面脫位，其結果是在硫化期間重新形成了橡膠粘結。相比之下，與胎面塊相吻合地定位的切口並不經受這種幹擾，並且這意味著能夠製造包括多個內部切口的輪胎，該內部切口的多個面並未被硫化，並且該內部切口從胎麵條帶的根部朝著輪胎的徑向外表面徑向延伸，而並不與所述徑向外表面平齊。將會注意到，在揭示上述現象當中，加熱刀片的溫度選擇以及所述加熱刀片穿入胎麵條帶的持續時間是非常關鍵和重要的。具體而言，切口的多個面的預硫化需要大致為表面的，而不影響與切口的所述多個面相距一定距離的材料層。本發明的另一個目的是提出一種適合於實施根據本發明的方法的設備。用於在連續的條帶中製造切口的設備是廣泛熟知的，並且一般而言，所述設備包括第一裝置和第二裝置，該第一裝置具有用於支撐胎麵條帶的徑向外表面的第一表面，該第二裝置具有用來與所述胎麵條帶的徑向內表面相接觸的第二表面，且該第二表面上布置有刀片陣列，該刀片陣列被定位成面向所述第一表面並且用來穿入所述胎麵條帶。該第一表面和第二表面能夠進行合作，以使得當所述設備工作的時候，所述刀片穿入所述胎麵條
市ο以公知的方式，這些設備包括使得刀片被加熱的裝置，其加熱方式使得提高了刀片穿入到形成胎麵條帶的橡膠材料的穿透性。這些裝置一般而言由設置為與刀片的底部相接觸的電阻性元件構成。然而，應當採取步驟來避免加熱設備以不希望的方式與胎麵條帶的其他部分發生幹擾。特別而言，應當採取步驟來確保與胎麵條帶的根部相接觸的第二表面並未被升高溫度到可能引起所述根部發生硫化。將會注意到，傳統的裝置還具有將所述第二表面的溫度過度升高的效果。本發明的目的是對該第二種問題提供解決方案。為此，根據本發明的用來製造切口的設備包括由具有鐵磁屬性的材料製成的刀片以及感應設備，該感應設備僅僅在穿入切口的刀片上產生效力。因此，可以通過調節感應器的精確度來精確地控制熱能的應用，並且定位在感應器影響場外側的刀片冷卻下來。通過對製造第二裝置的材料進行合適的選擇，例如非磁性的且弱導熱性的材料， 可以避免第二表面的溫度升高。此外，當第二表面是圓柱形的時候，第二表面的圓周的僅僅一部分與胎麵條帶的根部相接觸。接下來所需要的是設計一種僅僅作用在該部分上感應器，從而將只有穿入胎麵條帶的刀片被提高溫度。定位在圓周的互補位置上的刀片不再經受感應器的作用，並且因此能夠被冷卻。以下的描述涉及本發明的優選實施例並涉及

圖1。然而，將會從以下看到，各種等價形式的實施例也使得如上所述的本發明的一般性原理得以實施。根據本發明的且描繪在圖1中的設備包括總體為圓柱形的第一裝置1，其繞軸線 XX'旋轉。第二裝置2也是由圓柱形成，並繞它的軸線YY'旋轉。每個圓柱的徑向外表面分別形成第一表面11和第二表面21。第二表面21包括大致在徑向方向上延伸的刀片22陣列。圓柱1和圓柱2的周向速度相同並且方向相反。第一表面和第二表面形成了輥隙4，當所述設備工作的時候，胎麵條帶3穿過該輥隙4。在本發明的這個優選實施例當中，加熱裝置23由與圓柱2的一部分圓周相吻合的一組感應線圈構成，且加熱裝置23布置在輥隙4的下遊。刀片由鐵磁性材料製成。相比之下，形成圓柱2的本體和第二表面21的材料不具有鐵磁屬性並且將優選地為對熱的弱導體。在輥隙4處，胎麵條帶的徑向外表面31與第一表面11相接觸，並且胎麵條帶的徑向內表面32與第二表面21相接觸。這意味著刀片22穿入胎麵條帶3的徑向內表面32。接著執行多個步驟來保持胎麵條帶在輥隙4的下遊的圓柱2的部分圓周上與第二表面21相接觸。為此，設置了導向杆裝置(圖中未示)來在根據本發明的設備的上遊和下遊對胎麵條帶進行導向。通過調節圓柱2的周向速度和刀片22保持嵌入到胎麵條帶所跨越的部分圓周的長度，可以確定出刀片22和與所述刀片直接接觸的切口 33的多個面之間的接觸時間。將刀片22的溫度升高至高於製成胎麵條帶3的材料的硫化溫度，且該溫度介於大致170°C和250°C之間。過低的刀片溫度則導致長的接觸時間。相反地，過高的溫度能夠對材料進行破壞並導致與所述刀片相接觸的切口的多個面的提前硫化階段，這正如以上所陳述的那樣，對與肋(ribs)和刀槽花紋刀片相吻合的複合物的再構成(recomposition)是有害的，所述肋和刀槽花紋刀片用來分別在胎麵條帶中模製凹槽和外部切口。從實驗來說，對於用於轎車的胎麵條帶而言，通過包括有第二裝置的設備而獲得了良好的效果，該第二裝置形成了直徑為1. 5m的輥子2，輥子2以3米/分鐘的周向速度旋轉，並且該設備包括升高到220°C溫度的多個刀片。在該構型當中，當胎麵條帶纏繞了圓柱形輥子2的半個圓周的時候，刀片保持與切口的多面接觸大約30秒的時間。當刀片溫度降低到180°C的時候，有必要將輥子2的周向速度減小到0. 4米/分鐘。接著，刀片保持與切口的多個面接觸3分鐘的時間。在實踐中，刀片的穿入時間介於0. 3分鐘和5分鐘之間，並且溫度越高，該時間越短。如上所述的本發明的實施例能夠以產生等效結果的大量的方式進行變化。因此，所述第二裝置可以採用在兩個輥子之間運行的傳送帶的形式。在該實施例當中，第一裝置可以具有如上所述的圓柱形輥子的形式，或者是面向形成第二裝置的傳送帶的傳送帶的形式。另一種形式的實施例需要大量的感應器，該實施例涉及了在包括有刀片陣列的固定的第二表面上布置一部分胎麵條帶。所述刀片利用諸如輥子的第一裝置而嵌入到胎麵條帶的徑向內表面。
權利要求
1.一種對包括有胎麵條帶的輪胎進行製造的方法，多個一端封閉的徑向切口以形成了胎面花紋的橡膠塊的形式布置在該胎麵條帶當中，所述方法包括在用以覆蓋胎坯的未硫化的胎麵條帶(3)當中形成所述切口(3 的步驟，該步驟的特徵在於，將一個或多個刀片 (22)的溫度升高到高於製成所述胎麵條帶(3)的材料的硫化溫度，從而使該一個或多個刀片02)穿入所述胎麵條帶(3)的徑向內表面(32)並穿入足夠長的時間，該一個或多個刀片對與所述刀片02)進行接觸的切口的壁進行表面硫化，從而一旦所述刀片已經從切口中收回的時候防止多個表面重新粘合在一起。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱的刀片02)溫度介於170°C和250°C之間。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述刀片穿入到未硫化的胎麵條帶的持續時間介於0. 3分鐘和5分鐘之間。
4.根據權利要求1至3中的一項所述的方法，其中所述加熱的刀片0 在大致徑向方向上穿入未硫化的胎麵條帶(3)。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述刀片02)穿入所述胎麵條帶(3)的深度小於所述未硫化的胎麵條帶的總厚度。
6.根據權利要求1至5中的一項所述的方法，其中所述胎坯在硫化壓力機中進行硫化。
7.一種在未硫化的胎麵條帶當中形成內部切口(3 的設備，包括第一裝置(1)和第二裝置O)，該第一裝置(1)具有用於支撐胎麵條帶C3)的徑向外表面(31)的第一表面(11)， 該第二裝置( 具有用來與所述胎麵條帶C3)的徑向內表面(3 相接觸的第二表面(21)， 且該第二表面上布置有刀片02)陣列，該刀片02)陣列被定位成面向所述第一表面 (11)並且用來穿入所述胎麵條帶(3)，該第一表面(11)和第二表面能夠進行合作，以使得當所述設備工作的時候，所述刀片0 穿入所述胎麵條帶的徑向內表面(32)，其特徵在於，所述刀片0 由具有鐵磁屬性的材料製成，且該刀片0 通過感應設備而被升高到給定溫度。
8.根據權利要求7所述的設備，其中所述刀片0 被布置成大致垂直於所述第二表面 01)。
9.根據權利要求7或8所述的設備，其中所述刀片0 由高導熱性材料製成。
10.根據權利要求7至9中的一項所述的設備，其中所述第二裝置( 的第二表面由非磁性的且為熱的弱導體的材料製成。
11.根據權利要求7所述的設備，其中所述第一裝置(1)和第二裝置( 由多個具有平行軸線的圓柱形輥子形成，所述胎麵條帶(3)穿過該等圓柱形輥子之間。
12.根據權利要求11所述的設備，其中所述感應設備布置在形成所述第二裝置的圓柱形棍子的部分圓周上。
13.根據權利要求12所述的設備，其中，使得所述胎麵條帶C3)保持與形成所述第二裝置(2)的圓柱的第二表面相接觸的裝置，被設置在形成所述第二裝置的所述圓柱形輥子的圓周的給定部分上。
全文摘要
本發明涉及一種對具有胎面的輪胎進行製造的方法，多個一端封閉的徑向凹槽以形成了胎面花紋的胎面塊的形式形成在該胎面當中，所述方法包括在用以覆蓋所述輪胎的胎坯的未硫化的胎面(3)當中形成所述凹槽(33)的步驟，所述步驟的特徵在於，其包括將一個或多個刀片(22)的溫度加熱到高於所述胎面(3)材料的硫化溫度，接著將該一個或多個刀片(22)插入所述胎面(3)的徑向內表面(32)並插入足夠長的時間，以對與所述刀片(22)進行接觸的凹槽的壁進行表面硫化，從而一旦所述刀片從凹槽中收回的時候防止多個面重新粘合在一起。
文檔編號B26D1/00GK102341230SQ201080010698
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月8日 優先權日2009年3月11日
發明者G·克羅尼耶, P·帕洛, R·阿比納爾 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份有限公司