專利名稱：具有改進(jìn)的預(yù)硫化胎面的載重車(chē)輪胎及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有用來(lái)固定在一個(gè)未硫化或已硫化的輪胎體上的改進(jìn)的預(yù)硫化輪胎面的輪胎。
在歷史上，預(yù)硫化胎面僅局限于翻新輪胎時(shí)使用。輪胎胎體的壽命被設(shè)計(jì)成數(shù)倍于胎面的壽命。載重車(chē)輪胎和低寬度直徑比的小客車(chē)輪胎尤其如此。
固特異輪胎和橡膠公司在80年代后期推出了Unicircle預(yù)硫化噴射模塑胎面。該預(yù)硫化輪胎已在歐洲專利說(shuō)明書(shū)0-464-660A1中公開(kāi)。該環(huán)形或弧形的胎面具有沿徑向向內(nèi)延伸的短環(huán)形翼。這種翼是柔性的并且能適合各種不同軸向?qū)挾鹊奶ンw。該胎面能造成具有優(yōu)良的耐磨性和滾動(dòng)阻力特性的高壓噴射成形的胎面橡膠混合物。在胎面橡膠混合物中使用的材料也已經(jīng)過(guò)改進(jìn)使它能轉(zhuǎn)換成模壓成形的高質(zhì)量的輪胎胎面，該胎面也具有優(yōu)良的耐磨性和其他使用性能。
以后的研究和試驗(yàn)工作集中于改進(jìn)胎面對(duì)胎體的粘附性能方面，特別是把該翼狀部分邊緣粘附在該胎體上的好方法。在1994年5月24日授予Carl L Mace，Jr等人的美國(guó)專利5313745涉及一種胎面邊緣的研磨方法，該方法有效地產(chǎn)生了一個(gè)倒棱，該倒棱可使橡膠緩沖帶移動(dòng)到其上從而有效地把該硫化胎面的環(huán)形翼固定在該橡膠緩沖帶和胎體上。
在該胎面對(duì)胎體的所有粘附性能方面連同在達(dá)到或超過(guò)常規(guī)方法模壓的新輪胎的性能的能力方面的進(jìn)步意味著現(xiàn)在可以使用預(yù)硫化胎面來(lái)制造新輪胎了。本發(fā)明的一個(gè)方法的內(nèi)容介紹了一種改進(jìn)的預(yù)硫化胎面和把該胎面裝配在一個(gè)預(yù)先未硫化的胎體上的方法。本發(fā)明第二方面的內(nèi)容介紹了如何把該胎面裝在一個(gè)預(yù)硫化的新胎體上或者一個(gè)用過(guò)的經(jīng)過(guò)處理的硫化胎體上。在所有情況下，本發(fā)明允許該胎面在該側(cè)壁上的粘附超過(guò)Mace專利中所能達(dá)到的粘附，并且同時(shí)在胎體和胎面之間產(chǎn)生一個(gè)幾乎看不見(jiàn)的合縫線。
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有用來(lái)固定在一個(gè)未硫化或已硫化處理的輪胎胎體100、150上的改進(jìn)的預(yù)硫化輪胎胎面10的輪胎200。該胎面10由彈性體材料制成。該預(yù)硫化胎面10具有一個(gè)在徑向最外側(cè)的著地表面20。該胎面10具有許多從該著地表面20徑向向內(nèi)延伸的凹槽22。該凹槽22沿徑向向內(nèi)的胎面材料構(gòu)成一個(gè)內(nèi)胎面30，該內(nèi)胎面30具有一個(gè)徑向內(nèi)表面32和一個(gè)徑向外表面34。當(dāng)該胎面10為環(huán)圈形時(shí)具有一個(gè)包括分別從該著地表面20的軸向最遠(yuǎn)點(diǎn)24，26沿徑向向內(nèi)和軸向向外延伸的第一和第二側(cè)表面40、50的剖面。該側(cè)表面40、50沿徑向向內(nèi)延伸到該內(nèi)胎面的軸向最遠(yuǎn)和徑向最內(nèi)的點(diǎn)，可取該延伸距離小于胎面10的厚度的兩倍，最好等于或稍大于該胎面厚度，該胎面厚度在赤道平面內(nèi)測(cè)得。該改進(jìn)的胎面10具有一對(duì)沿圓周連續(xù)的凸臺(tái)60。一個(gè)凸臺(tái)60從該側(cè)表面40、50的每個(gè)側(cè)表面沿軸向向外延伸并且沿徑向內(nèi)外高于該內(nèi)胎面30的徑向內(nèi)表面32與該側(cè)表面40、50的交點(diǎn)36、38一個(gè)距離。在把該胎面10硫化粘附到該胎體100上的過(guò)程中，該凸臺(tái)60在側(cè)表面40、50上提供了一個(gè)用來(lái)氣密密封該胎面胎體組件的裝置。最好該凸臺(tái)60具有一個(gè)均勻的剖面形狀，該形狀可以是梯形、半圓形或三角形，該凸臺(tái)最好沿徑向向外與內(nèi)胎面30的徑向內(nèi)表面32與側(cè)表面40、50的交點(diǎn)36、38相隔約為3毫米的距離，最好小于15毫米。
該預(yù)硫化胎面10最適合用下述方法模壓在未硫化胎體100上，即把胎面10和胎體100放入一個(gè)光滑模具70中，并在胎體100內(nèi)插入一個(gè)可充氣的氣囊80，然后合上模具70。然后使氣囊80充氣使該胎體100膨脹而與該胎面10牢固地相接觸，該胎面10也相應(yīng)地膨脹而與該光滑模具70牢固地相嚙合并且沿該胎面的側(cè)表面40、50在環(huán)形凸臺(tái)60處將該胎面10氣密密封。一條或若干條橡膠緩沖帶可沿圍邊圍繞著該胎體施加在其上以便于該胎面粘附在該胎體上。而且，如果確實(shí)需要，也可以使用粘結(jié)劑153。然后加熱和加壓，使胎面材料產(chǎn)生沿該胎面邊緣40，50徑向向外朝該環(huán)形凸臺(tái)60的均勻流動(dòng)。
在把本發(fā)明的預(yù)硫化環(huán)圈形胎面10固定在預(yù)先硫化的胎體150上的情況下，該方法包括以下步驟把橡膠緩沖層152和粘結(jié)劑153(如果需要)施加到經(jīng)過(guò)處理的胎體150上，使該胎面10膨脹并把它放在該胎體上，將該胎面轉(zhuǎn)移到該胎體150上，把兩個(gè)肩環(huán)201固定在該組件上，該肩環(huán)201在凸臺(tái)60處牢固地對(duì)該胎面10進(jìn)行氣密密封，從而在凸臺(tái)60與胎體150之間形成一個(gè)環(huán)形空穴202，把該組件放到一個(gè)高壓釜或硫化室中并且施加足夠的熱量和壓力，使緩沖橡膠材料152產(chǎn)生沿該胎面邊緣沿徑向向外朝該環(huán)形凸臺(tái)60的均勻流動(dòng)。最好該環(huán)形圈201裝有一個(gè)用來(lái)從該空穴中排出其所包含的空氣的裝置204，以保證該緩沖橡膠152能適當(dāng)?shù)爻錆M該空穴202。此外，粘結(jié)劑涂層153可任選地施加在該胎面10或該胎體150上或者兩者都施加該涂層，以進(jìn)一步提高粘結(jié)力。
在使用本發(fā)明的預(yù)硫化帶胎面10的情況下，上述使胎面10膨脹的步驟可以用拼接胎面10的步驟來(lái)代替，其他所有步驟都和上述固定圈形或環(huán)形胎面的方法中的步驟相同。
“軸向的”和“軸向地”是指與該輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行的線或方向。
“磨光”是指一種可把彈性體胎面或胎體的表面糙化的方法。這種糙化可以除去已氧化的材料并且使粘結(jié)更牢。
“胎體”是指胎體、束帶結(jié)構(gòu)、沿口、側(cè)壁以及包括未硫化橡膠層在內(nèi)的輪胎的所有其他零件，以簡(jiǎn)化胎面的裝配，但不包括胎面和緩沖層。該胎體可以是用新的未硫化橡膠或者是用裝有一個(gè)新胎面的先前已硫化的橡膠制成。
“赤道平面(EP)”是指垂直于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并且通過(guò)輪胎胎面中心的平面。
“充氣輪胎”是指通常為圓環(huán)形(一般是一個(gè)開(kāi)口的圓環(huán)形)的一個(gè)疊層機(jī)械裝置，該裝置具有沿口和胎面，用橡膠、化學(xué)制品、簾布和鋼或其他材料制成。當(dāng)裝在汽車(chē)車(chē)輪上時(shí)，該輪胎通過(guò)其胎面提供一個(gè)地面推力并且裝有支承車(chē)輛負(fù)載的液體或氣體物質(zhì)(通常為空氣)。預(yù)硫化零件是指一種在同其他未硫化零件組裝以前至少已經(jīng)部分硫化的零件。
“徑向的”和“徑向地”是指沿徑向指向或離開(kāi)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向。
“可更換胎面”在本文中用來(lái)指一個(gè)預(yù)模壓的和預(yù)硫化的胎面。
“翻新輪胎”是指整修一個(gè)胎面已磨損的輪胎的方法，即先把該舊輪胎卸下，然后再換上一個(gè)預(yù)硫化輪胎或一個(gè)“曖罩”輪胎。
“胎面”是指一個(gè)模壓的橡膠零件，當(dāng)該零件被粘結(jié)到一個(gè)胎體上后，在輪胎被正常地充氣和處在正常負(fù)載的作用下時(shí)，它包括該輪胎與道路相接觸的那一部分。
“翼狀部分”是指位于胎面軸向末端的胎面的徑向向內(nèi)的延伸部分，該翼狀部分的內(nèi)表面是該胎面的內(nèi)胎體接觸表面的延伸部分。


圖1是本發(fā)明環(huán)圈形胎面的透視；圖2是取自圖1中的截面2-2的該胎面的剖視圖；圖3是取自圖2中的第一側(cè)向邊緣表面的局部放大的剖視圖；圖4是取自圖2中的第二側(cè)向邊緣表面的局部放大的剖視圖5是在光滑模具中正在被模壓到一個(gè)新的胎體上的該胎面的剖視圖，為簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)，圖中只示出了該模具的上部；圖6是通過(guò)使用一對(duì)密封環(huán)正在被模壓到一個(gè)新的或使用先前已硫化的胎體上的該胎面的剖視圖；圖7是取自圖6中的胎面和胎體的局部放大的剖視圖；圖8是通過(guò)一個(gè)氣囊的充氣穩(wěn)固地壓入一個(gè)光滑模具中的胎面的剖視圖，該氣囊使該未經(jīng)處理的或未硫化的胎體膨脹；圖9是胎面和胎體在模壓后的局部剖視圖；圖9A是具有另一種胎體結(jié)構(gòu)的類似剖視圖；圖10是示出圖8的輪胎200和胎面10與胎體100的交界面的局部放大的透視圖；圖10A是與圖10所示相似的第二實(shí)施例，其中該胎體具有延伸到胎面的側(cè)壁并且還示出了附加的同心環(huán)；圖11A和11B是有織構(gòu)的預(yù)硫化的沿口填充膠條的局部透視圖。
參見(jiàn)圖1，圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中的胎面10的透視圖。胎面10可以用壓制模塑或噴射模塑制成。胎面10如圖所示被制成一個(gè)無(wú)接頭的環(huán)圈。另一種辦法是，胎面10可被模壓成一條扁平帶，或精確地成形然后在裝配到胎體上時(shí)可以有一個(gè)拼接接頭。該彈性體預(yù)硫化的胎面10當(dāng)制成環(huán)圈時(shí)具有一個(gè)在徑向外側(cè)的著地表面20，該表面上帶有許多從該著地表面20沿徑向向內(nèi)朝內(nèi)胎面30延伸的凹槽22。該內(nèi)胎面30通常稱為緩沖層，它具有一個(gè)徑向內(nèi)表面32和一個(gè)徑向外表面34。
胎面10在環(huán)圈構(gòu)形時(shí)具有分別從著地表面20上的軸向最遠(yuǎn)點(diǎn)24、26沿徑向向內(nèi)和軸向向外延伸的第一和第二側(cè)表面40、50。
參看圖2和3，圖中分別示出了該胎面在點(diǎn)37，與36，38之間區(qū)域內(nèi)的該環(huán)形翼部分的結(jié)構(gòu)。它對(duì)于輪胎和胎面的接觸面的壽命是重要的，只要適合輪胎的工作條件、輪胎材料和輪胎胎體的結(jié)構(gòu)和形狀，它就能提高接觸面的壽命。該側(cè)表面40、50從著地表面20的軸向最遠(yuǎn)點(diǎn)24、26分別沿徑向向內(nèi)延伸到胎面內(nèi)表面32的軸向最遠(yuǎn)和徑向最內(nèi)的點(diǎn)36、38一段小于胎面厚度(t)的兩倍的距離，最好延伸小于胎面厚度(t)的一倍或者略大于該胎面厚度的距離。該胎面厚度(t)在赤道平面(EP)上測(cè)量。
胎面10有一對(duì)沿圓周連續(xù)的凸臺(tái)60。如圖2、3和4中所示，一個(gè)凸臺(tái)60從側(cè)表面40、50的每個(gè)表面軸向向外延伸。如圖所示，該凸臺(tái)60沿徑向向外高于胎面的徑向內(nèi)表面32與側(cè)表面40、50的交點(diǎn)36、38一個(gè)距離。如圖所示，凸臺(tái)60具有梯形模截面形狀。或者，該凸臺(tái)60還可以具有均勻的半圓形、橢圓形、方形、矩形或三角形橫截面形狀。在把胎面10硫化粘附到胎體100上的過(guò)程中，凸臺(tái)60為胎面10和胎體100組件在側(cè)表面40、50上提供了一個(gè)氣密密封裝置。凸臺(tái)60最好沿徑向高出交點(diǎn)36，38約3毫米距離，并且最好該高出交點(diǎn)36，38的距離小于15毫米。為了在模壓期間產(chǎn)生氣密密封，把凸臺(tái)60設(shè)在沿側(cè)向低于任何一個(gè)沿徑向延伸的凹槽22的位置上以實(shí)現(xiàn)密封是很重要的，因此凸臺(tái)60的位置最好或者沿徑向與內(nèi)胎面32的徑向外表面對(duì)準(zhǔn)，或者在該外表面的徑向的內(nèi)部。
為了進(jìn)一步理解由凸臺(tái)60所提供的新穎的特征，請(qǐng)注意圖5～10以及用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的相關(guān)工藝和方法。
圖5是裝在光滑模具70中并且與一個(gè)“未經(jīng)處理的”或未硫化的胎體100相粘附的胎面10的剖視圖。該光滑模具70沒(méi)有胎面花紋。該模具可以沿圓周方向在中心線處或在該中心線與胎面10的著地表面20的軸向最遠(yuǎn)點(diǎn)24、26之間的任何地方分開(kāi)，最好如圖所示那樣偏置，因而形成兩部分70A和70B。這種結(jié)構(gòu)便于把胎面和胎體放入模具70中。為圖形簡(jiǎn)單起見(jiàn)，模具70的下側(cè)壁和沿口區(qū)域沒(méi)有示出。這些特征在功能上與現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)輪胎模壓的實(shí)際情況相同，因此并沒(méi)有顯示出該模壓工藝的更方便的新穎特征。在把模具部分70B這一側(cè)卸下后，就可將胎體100和胎面10插入模具部分70A中，然后再把模具部分70B夾緊在或用其他辦法固定在模具部分70A上。在合上模具70以前，把一個(gè)可充氣氣囊插入胎體100中。該未經(jīng)處理的胎體100的外徑最好足夠小以使該環(huán)形胎面10能方便地放在胎體100的上面而不需要該胎面10的任何機(jī)械伸長(zhǎng)或直徑的擴(kuò)大。另一種辦法是，例如如果該胎面的直徑小于胎體分別在位置37、36、38之間的翼形區(qū)域處的尺寸，可以使該胎面擴(kuò)大以允許該胎體插入到該胎面內(nèi)部。最好先把胎面10放入模具70內(nèi)，然后再把胎體100和氣囊即一個(gè)可充氣的或一個(gè)可膨脹的芯體80放入模具70中，如圖8所示， 當(dāng)模具70被合上后，使該氣囊80充氣即使該芯體80膨脹，從而使胎體100產(chǎn)生擴(kuò)張而牢固地與胎面10相接觸。在圖5中還進(jìn)一步示出，此時(shí)胎面10也相應(yīng)地產(chǎn)生擴(kuò)張而牢固地與該光滑模具70的徑向內(nèi)表面72和兩個(gè)側(cè)表面74、75相嚙合。在模具的側(cè)表面74、75處，環(huán)形凸臺(tái)60壓緊在模具70上從而形成了一個(gè)氣密密封。胎體100在胎緣面156處也與該模具相嚙合，從而形成了一個(gè)可供橡膠流入的小空穴202。該空穴202中的空氣可以被排出或抽出以便于材料的流動(dòng)，這在下面還要說(shuō)明。
然后用與常規(guī)的輪胎硫化工藝的相同方法對(duì)該模具70加熱和加壓。當(dāng)未處理的胎體100加熱到硫化溫度時(shí)，靠近胎面邊緣36、38處的胎體材料就產(chǎn)生流動(dòng)。這種材料的流動(dòng)示于圖9，9A和10，10A中。在圖9和10中，胎體100使胎面底層111沿徑向向外貼緊在側(cè)壁110上。在圖9A和10A中，胎體100使側(cè)壁110沿徑延伸到胎面10上，并使胎面底層111沿軸向插入在兩個(gè)側(cè)壁110之間。胎面10就被有效地封裝在胎體100的側(cè)壁110或底層111內(nèi)。材料流動(dòng)使凸臺(tái)60的徑向內(nèi)表面62起著阻止橡膠流動(dòng)超過(guò)凸臺(tái)60的壩墻的作用。所制成的輪胎200具有一條由環(huán)形凸臺(tái)62隱蔽著幾乎難以察覺(jué)的合縫線63。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，光滑模具70在輪胎胎緣面處有幾個(gè)同心環(huán)78，因而模壓時(shí)在該胎體上制出了幾個(gè)附加的同心環(huán)112，這些同心環(huán)進(jìn)一步遮蔽了該接縫或合縫線，如圖8和10A中所示。
參看圖6，申請(qǐng)人希望把讀者的注意力集中到該預(yù)硫化胎面與新胎體或預(yù)先經(jīng)過(guò)硫化的胎體相結(jié)合時(shí)的使用情況。在翻新或裝在一個(gè)預(yù)先硫化的胎體150上情況下，胎面10必須或者在拼接情況下包住該胎體150，或者在使用無(wú)接頭的環(huán)形胎面10的情況下使胎面內(nèi)徑拉伸擴(kuò)張，以便能裝在該胎體上。在把胎面10連接到胎體150上去以前，最好先把胎體150和胎面10的配合表面都糙化。然后把粘結(jié)劑153和橡膠緩沖層152涂覆在胎體150上。該橡膠緩沖層152的寬度應(yīng)被切成比該胎面的寬度稍寬一些。然后把一對(duì)密封環(huán)201固定在該胎面胎體組件上。每個(gè)密封環(huán)201都牢固地與該連續(xù)的凸臺(tái)60和胎體的胎緣156相嚙合，從而在胎面10、橡膠緩沖層152、胎體150交界面處形成一個(gè)小的環(huán)形空穴202。然后把該胎面胎體組件放入一個(gè)硫化室中并對(duì)它加溫加壓，使得該橡膠緩沖層軟化到足以形成一般橡膠流流入該空穴內(nèi)。該空穴中所包含的空氣可以通過(guò)在每個(gè)密封環(huán)201上的出氣孔204排出該空氣的方式被除去，該出氣孔與一個(gè)排氣裝置(未示出)相連接。該同樣特征也可以用在前面說(shuō)明過(guò)的模具70中?；蛘?，每個(gè)密封環(huán)201可以包括一個(gè)可充氣密封件或氣囊(未示出)，該氣囊可在環(huán)201與胎面10胎體150組件之間的密封實(shí)現(xiàn)后放氣。這種方法同樣可產(chǎn)生足以使緩沖橡膠152流向凸臺(tái)60的真空度，因而可以形成一條幾乎看不見(jiàn)的合縫線，如圖9和10中所示。
作為將胎面模壓到胎體上的另一種方法，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能理解到，胎面10的環(huán)形凸臺(tái)60也可放在模具70上。在這種結(jié)構(gòu)中，模具70在每個(gè)側(cè)面74和75上包括至少一個(gè)類似于胎面10上所示凸臺(tái)橫截面形狀的環(huán)形凸臺(tái)。此替換結(jié)構(gòu)也將類似地形成空穴202，該空穴中的空氣也如上面說(shuō)明的可以被排出或抽空，以允許材料流動(dòng)。該材料流動(dòng)最終將在預(yù)硫化胎面1 0的周?chē)纬梢粋€(gè)模壓的緩沖橡膠環(huán)或胎體材料環(huán)，從而有效地把胎面邊緣36，38固定在胎體100或150上。
上述工藝的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于硫化時(shí)間的明顯縮短。預(yù)硫化胎面10不需要另外的硫化，因此整個(gè)模壓工藝過(guò)程只需要對(duì)胎體100進(jìn)行硫化。相對(duì)較薄的胎體100可以很快地被提高到硫化溫度，其硫化和加工所需要的時(shí)間大約是具有一個(gè)未經(jīng)處理的胎面和胎體的常規(guī)輪胎的硫化所需要的時(shí)間的一半。該預(yù)硫化胎面10可以在3分鐘以內(nèi)噴射模塑成形?；蛘撸撎ッ嬉部梢允褂靡环N較慢的加壓模塑成形工藝來(lái)進(jìn)行硫化。這個(gè)預(yù)硫化胎面10和預(yù)硫化胎體的組件可在一個(gè)光滑的模具中進(jìn)行模壓，該模壓所化的時(shí)間少于常規(guī)硫化一個(gè)未硫化輪胎所需要的時(shí)間的一半。如果在模壓該已制成的輪胎以前胎面的溫度能保持在約200°F或更高的溫度，就可以實(shí)現(xiàn)快速模壓。該同一輪胎用常規(guī)方法進(jìn)行硫化大約需要40分鐘。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用一個(gè)基本上未經(jīng)處理的或其他未硫化的胎體100可以最好地實(shí)施本發(fā)明，該胎體具有一個(gè)封裝在一個(gè)預(yù)硫化的環(huán)形填充膠條130內(nèi)的沿口填充芯120。沿口填充芯120和預(yù)硫化填充膠條130分組件最好使用噴射模塑成形工藝制成，其中彈性體填充膠條130在噴射模塑成形的同時(shí)就封裝了該沿口填充芯120?；蛘撸粋€(gè)加壓模塑成形的膠條沿口分組件也是可行的。如圖11A和11B中所示，該填充膠條130可以具有被精細(xì)地鑿毛的有織構(gòu)的外表面132，它可以增加在胎體100的未硫化零件與在某些輪胎結(jié)構(gòu)中的預(yù)硫化填充膠條130之間的粘接表面積。預(yù)硫化胎面10與基本上未硫化的胎體100的組件，除該預(yù)硫化填充膠條和沿口分組件130以外，在快速硫化循環(huán)中能達(dá)到極佳的粘接性能。通過(guò)減小該胎體100中的未硫化橡膠的最厚部分的厚度，該胎面一胎體組件的熱傳導(dǎo)要求也可以降低。
快速制造的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其生產(chǎn)成本的降低。以2～3倍于常規(guī)方法的速度來(lái)模壓輪胎意味著只需要1/2或更少的模具和模壓機(jī)械就可以滿足該輪胎的生產(chǎn)要求。這意味意著可以節(jié)省總計(jì)為數(shù)百萬(wàn)美元的資金用于生產(chǎn)新輪胎。應(yīng)指出的事實(shí)是，在把胎面10和胎體100插入模具70中以前進(jìn)行胎面10的模壓可消除當(dāng)使用一種具有沿徑向向內(nèi)延伸的胎面槽花紋的常規(guī)模具壓在未硫化胎面橡膠的較厚部分時(shí)所產(chǎn)生的變形。因?yàn)槟＞咛ッ娴闹乇砻姘磯涸谖戳蚧妮喬ド蠈⒁饚冃?，并且?dāng)胎面的未硫化橡膠發(fā)生流動(dòng)以形成帶槽的胎面花紋時(shí)，這些雜亂地變形的帶束會(huì)影響凹槽和胎紋的徑向位置。這將導(dǎo)致不均勻的胎面底層組合厚度。當(dāng)使用本發(fā)明的未硫化胎體100來(lái)制造輪胎200時(shí)，該輪胎可以制成預(yù)硫化的胎面10的固化的尺寸和形狀。這樣就消除了用常規(guī)方法模壓的新輪胎中通常會(huì)發(fā)生的變形，從而大大提高了輪胎厚度的均勻性。該胎面底層時(shí)常被選擇來(lái)減小滾動(dòng)阻力。厚度的不均勻性會(huì)不利地弱化該底層組合部分的有利的使用。當(dāng)把一個(gè)用常規(guī)方法模壓的輪胎從模具上卸下并且裝在一個(gè)車(chē)輪上進(jìn)行充氣時(shí)，由于這些厚度的不均勻性，該帶束在張力或拉緊力作用下使該輪胎花紋或胎面零件的位置沿徑向升高和降低。這種高低尺寸偏差會(huì)引起不規(guī)則的磨損問(wèn)題。通過(guò)在光滑模具中使用預(yù)硫化胎面，所有這些不利的情況可以排除。
該胎面凸臺(tái)60對(duì)模具表面74、75的密封的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在模壓硫化期間位于胎面10和模具70之間的空穴202可以被排空或加壓，這同樣也能大大提高該模壓輪胎的均勻性。
用于新輪胎和翻新輪胎的該方法和裝置可產(chǎn)生另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即其翻新輪胎的外觀實(shí)際上與原來(lái)的新輪胎相同，兩種輪胎在胎體接觸面處的胎面邊緣都密封在橡膠中，從而把這部分胎面有效地固定在胎體上。根據(jù)本發(fā)明制成的新輪胎已經(jīng)作過(guò)試驗(yàn)，沒(méi)有胎面邊緣分離的跡象。
本發(fā)明的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于，該預(yù)硫化零件的尺寸精度允許所有輪胎零件的容差更加嚴(yán)格。這樣就使該輪胎能用較少的材料制成具有更嚴(yán)的容差。較嚴(yán)的容差自然也改進(jìn)了輪胎的均勻性以及所有的輪胎性能。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)固定在一個(gè)未硫化或已硫化處理過(guò)的輪胎胎體上的改進(jìn)的預(yù)硫化輪胎胎面，該胎面由彈性體材料制成，該預(yù)硫化輪胎胎面具有一個(gè)在徑向外側(cè)的著地表面，該胎面具有許多從該著地表面沿徑向內(nèi)延伸的凹槽，該凹槽沿徑向向內(nèi)的胎面材料構(gòu)成一個(gè)內(nèi)胎面，該內(nèi)胎面具有一個(gè)徑向內(nèi)表面和一個(gè)徑外表面，當(dāng)該胎面為環(huán)圈形時(shí)具有一個(gè)包括從該著地表面的軸向最遠(yuǎn)點(diǎn)分別徑向向內(nèi)和軸向向外向該內(nèi)胎面的軸向最遠(yuǎn)和徑向最內(nèi)的點(diǎn)延伸的第一和第二側(cè)表面的模截面，該胎面有一個(gè)厚度該厚度限定在赤道平面內(nèi)測(cè)量，該改進(jìn)的預(yù)硫化胎面的特征在于一對(duì)沿圓周連續(xù)的凸臺(tái)60，其中一個(gè)凸臺(tái)從所述側(cè)表面的每個(gè)側(cè)表面沿軸向向外延伸并且沿徑向向外高于該內(nèi)胎面的該徑向內(nèi)表面與該側(cè)表面的交點(diǎn)一個(gè)距離，在把該胎面硫化粘附到該胎體上時(shí)，該凸臺(tái)在所述側(cè)表面上提供了一個(gè)用來(lái)氣密密封該胎面-胎體組件的裝置。
2.如權(quán)利要求1中所述的改進(jìn)的預(yù)硫化輪胎胎面，其特征在于該凸臺(tái)位于高出該胎面的徑向內(nèi)表面與該側(cè)表面的交點(diǎn)3毫米～15毫米的范圍內(nèi)的位置處。
3.如權(quán)利要求1中所述的改進(jìn)的預(yù)硫化輪胎胎面，其特征在于該凸臺(tái)具有一個(gè)梯形橫截面。
4.如權(quán)利要求1中所述的改進(jìn)的預(yù)硫化輪胎胎面，其特征在于該凸臺(tái)具有一個(gè)半圓形橫截面。
5.一種中間制品，該制品是一個(gè)充氣輪胎組件，該充氣輪胎組件的特征在于一個(gè)預(yù)硫化胎面；和一個(gè)胎體，該胎體具有一個(gè)未硫化的彈性體加強(qiáng)件與一對(duì)預(yù)硫化的填充膠條的組件，其中每個(gè)預(yù)硫化的填充膠條具有一個(gè)基本上不能伸展的沿口填充芯，以及其中該預(yù)硫化胎面有一對(duì)側(cè)表面，一個(gè)具有一個(gè)與每個(gè)該側(cè)表面相交的胎面徑向內(nèi)表面的內(nèi)胎面，該中間制品的特征還在于胎面具有一對(duì)沿圓周連續(xù)的凸臺(tái)，其中一個(gè)凸臺(tái)從該側(cè)表面的每個(gè)側(cè)表面沿軸向向外延伸，并且沿徑向向外高于該胎面的徑向內(nèi)表面與該側(cè)表面的交點(diǎn)一個(gè)距離。
6.如權(quán)利要求5中所述的中間制品，其特征在于該胎體具有一個(gè)預(yù)硫化的填充膠條，該膠條具有經(jīng)過(guò)精細(xì)鑿毛的有織紋狀飾面的的外表面。
7.如權(quán)利要求6中所述的中間制品，其特征在于封裝有該基本上不能伸展的環(huán)形沿口填充芯的每個(gè)預(yù)硫化的填充膠條是被噴射模塑成形的。
8.一種把一個(gè)預(yù)硫化胎面模壓到一個(gè)未硫化胎體上的方法，該胎面具有一個(gè)內(nèi)胎表面和一個(gè)胎面邊緣，該胎面邊緣有一個(gè)與該內(nèi)胎表面相交的側(cè)表面，該方法的特征在于具有下列步驟把該胎面和胎體放入一個(gè)光滑模具中，在該胎體內(nèi)插入一個(gè)可充氣的氣囊；合上該模具；將該氣囊充氣，從而使該胎體擴(kuò)張而與該胎面牢固地相接觸，該胎面相應(yīng)地?cái)U(kuò)張而與該光滑模具牢固地相嚙合，并且在一個(gè)沿徑向高于該內(nèi)胎表面與該側(cè)表面的每個(gè)相交點(diǎn)的環(huán)形凸臺(tái)處將該胎面氣密密封；在該模具上加熱和加壓，從而引起胎體材料沿著該胎面邊緣徑向向外朝該環(huán)形凸臺(tái)的均勻流動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于該環(huán)形凸臺(tái)從該模具的每個(gè)側(cè)表面向外延伸。
10.如權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于該環(huán)形凸臺(tái)從該胎面的每個(gè)側(cè)向邊緣向外延伸。
11.如權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于該方法還包括下列步驟把該未硫化胎體同一對(duì)預(yù)硫化填充膠條相組合，每個(gè)填充膠條中封裝有一個(gè)沿口填充芯。
全文摘要
一種具有固定在未硫化或已硫化輪胎胎體上的預(yù)硫化輪胎胎面的改進(jìn)輪胎。胎面有一對(duì)沿圓周連續(xù)的凸臺(tái)。一凸臺(tái)從胎面每個(gè)側(cè)表面沿軸向向外延伸。在把胎面硫化粘附到胎體上時(shí)凸臺(tái)在側(cè)表面提供氣密密封胎面胎體組件的裝置。裝配方法包括把胎面和胎體放入光滑模具中；合上模具；對(duì)氣囊充氣以使胎體擴(kuò)張進(jìn)入胎面中使其相應(yīng)擴(kuò)張，從而在環(huán)形凸臺(tái)處實(shí)現(xiàn)對(duì)胎面和模具氣密密封；對(duì)模具加熱和加壓使未硫化材料沿胎面邊緣徑向向外均勻流動(dòng)。
文檔編號(hào)B29D30/54GK1148004SQ9610823
公開(kāi)日1997年4月23日 申請(qǐng)日期1996年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者L·E·查爾必那, G·E·土布, T·A·勞里奇 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司