專利名稱：輪胎翻新用的預(yù)先硫化的胎面帶條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎翻新用的預(yù)先硫化的胎面帶條，更特別地涉及胎面帶條的邊緣截面輪廓。本發(fā)明地涉及使用這種胎面帶條而得到的輪胎。
眾所周知，輪胎是由軸向開(kāi)口的大致為圓環(huán)形狀的柔性胎殼，和較厚的胎面帶條組成的，胎面帶條圍繞胎殼的周邊，輪胎通過(guò)胎面帶條與地面接觸。胎面帶條比胎殼磨損得更快，當(dāng)胎面帶條磨損壞時(shí)，重構(gòu)胎面帶條比更換輪胎的花費(fèi)要少。
這種重構(gòu)，在更一般的情況下稱為輪胎翻新，這只是應(yīng)用胎面帶條本身，這種重構(gòu)要求幾種產(chǎn)品和方法；由此，新的胎面帶條可以是未經(jīng)處理過(guò)的，或是預(yù)先硫化的；-在前者情況下，沒(méi)有處理過(guò)的新胎面帶條預(yù)先加在胎殼上，在類似于用來(lái)制造新輪胎的模型中進(jìn)行硫化處理。
-在后者情況下，被稱為輪胎“冷”翻新的，是將預(yù)先硫化的胎面帶條加在胎殼上，其間加一層可硫化的粘合膠；然后，這個(gè)組合體通常整體地或部分地用堅(jiān)實(shí)的薄膜包圍，放在蒸壓器中在壓力之下使粘合膠硫化；這一薄膜的作用是均勻地施加幾巴的壓力，確保在整個(gè)或某些硫化操作過(guò)程中，胎面帶條和胎殼之間特別是在臨界區(qū)域粘合牢靠。
本發(fā)明涉及的是后一種類型輪胎翻新。
胎面帶條可以是若干種形狀中的一種，既可以是很長(zhǎng)的平坦帶條，也可以預(yù)制成橫向彎曲的帶條，它們?cè)谳喬シ聲r(shí)，被切割成需要的長(zhǎng)度，或者被預(yù)制成給定長(zhǎng)度的圓環(huán)-平坦的胎面帶條可使輪胎翻新簡(jiǎn)單，可靠和有效，但有若干缺點(diǎn)胎面帶條的寬度比新輪胎的寬度小，外觀欠佳，在行駛過(guò)程中出現(xiàn)裂縫；
-帶有“墊帶”的胎面帶條，在側(cè)向設(shè)有逐漸尖斜的延伸部分，也稱作“側(cè)翼”，用于(全部或部分地)包圍輪胎胎肩；用這種方法，翻新過(guò)的輪胎的最終外觀得以改善，但是，這些帶條有一個(gè)重大的缺點(diǎn)在行駛期間，胎面帶條與胎殼的結(jié)合區(qū)域出現(xiàn)裂縫，并且這些裂縫極易擴(kuò)大，引起胎面帶條分離或在胎殼上形成縱深的破裂；-環(huán)形帶條能更好地加在胎殼上，并免得將胎面帶條的兩端連接在一起，但是，它要求專門的精細(xì)裝配手段，并且不能避免在結(jié)合區(qū)域出現(xiàn)裂縫。
已有一些避免裂縫出現(xiàn)的嘗試，設(shè)計(jì)最大限度逐漸尖斜的胎面帶條的側(cè)翼(EP495 048，第6頁(yè)第14行)，或使胎面帶條與胎殼結(jié)合區(qū)域上的拉伸力分散，例如在胎面帶條的外側(cè)邊切以圓周紋槽(JP/191225)。這后一種解決辦法減小了側(cè)翼的抗彎剛度，因此使它們能較容易地被加到輪胎胎殼的肩部，但并不導(dǎo)致與胎殼結(jié)合的臨界區(qū)域的裂縫有任何顯著的減少。
曾經(jīng)觀察到這種現(xiàn)象置于胎殼和胎面帶條之間的粘合膠在硫化過(guò)程中流動(dòng)，一直流到了胎面帶條側(cè)翼的一部分外表面，而這一部分是不準(zhǔn)備有粘合膠牢固地粘附的。此后，有一些改善胎面帶條和胎殼在這種臨界區(qū)域的粘合質(zhì)量。例如，美國(guó)專利NO.5,313,745提出，將胎面帶條的側(cè)翼的兩邊，內(nèi)邊和外邊磨光，以便改善它們和粘合膠的粘合質(zhì)量。這種解決辦法大大地提高了臨界區(qū)域的抗裂能力，但是，這個(gè)裂縫問(wèn)題依然存在，并阻礙著輪胎的冷翻新技術(shù)的發(fā)展，盡管這種技術(shù)在其他方面是很有吸引力的。
本發(fā)明目的，是在胎面帶條與胎殼結(jié)合邊緣的兩個(gè)圓周區(qū)域，提高胎面帶條和胎殼之間的粘合質(zhì)量和可靠性。
這里所應(yīng)用的是—“預(yù)先硫化的胎面帶條”，它是已經(jīng)過(guò)硫化過(guò)程的胎面帶條，不管這個(gè)過(guò)程是完整的或部分的硫化過(guò)程；—“胎殼”，它是除去胎面帶條的輪胎，不管這個(gè)輪胎是新輪胎或是已磨耗的輪胎。
根據(jù)本發(fā)明，胎面帶條包括胎冠和帶底層的兩個(gè)側(cè)翼，所述底層的橫截面輪廓是平坦的或是凹的，從胎冠開(kāi)始，每一側(cè)翼具有逐漸尖斜的區(qū)域，接著是由合成橡膠材料專門構(gòu)成的胎邊，所述胎邊的側(cè)端橫截面輪廓是凸的，并且以這樣的方式逐漸偏離底層平坦的或凹的橫截面輪廓即胎邊側(cè)端所述截面輪廓上的B點(diǎn)的輪廓切線，垂直于底層的截面輪廓側(cè)端的切線，從所述B點(diǎn)到底層的截面輪廓側(cè)端的所述切線的距離，大于或等于在逐漸尖斜區(qū)域的側(cè)翼最小厚度。
比較有利的是，胎邊貼近一個(gè)縱向槽，胎邊和槽的尺度，應(yīng)能使胎邊與處于胎冠和槽之間的側(cè)翼本體之間脫離開(kāi)來(lái)，從而使所述胎邊與施加在側(cè)翼本體上的負(fù)載脫離。
作為一個(gè)優(yōu)選例，側(cè)翼的最小厚度處于縱向槽處，并且，胎邊的最大厚度大于或等于側(cè)翼最小厚度的兩倍。這個(gè)最小厚度小于3mm較為有利。
因此，和那些熟悉這方面技術(shù)的人所實(shí)施的，即力圖使翻新輪具有與新輪胎相同的截面輪廓相反，可以看出，代替胎面帶條側(cè)翼的逐漸尖斜的結(jié)合部分，用的是一個(gè)槽，其后是胎邊，而胎邊在胎面帶條和胎殼之間的結(jié)合區(qū)域有顯著的厚度，結(jié)合區(qū)域上的機(jī)械應(yīng)力顯著地減小了，并且，在臨界區(qū)域的抗裂能力也因此明顯提高。
胎邊的存在也有優(yōu)點(diǎn)，即可確保側(cè)翼側(cè)端與胎殼結(jié)合的壓力很高，并且在蒸壓器中進(jìn)行的整個(gè)硫化過(guò)程中可以再生，這就提高了臨界區(qū)域的粘合質(zhì)量和可靠性。
在第一個(gè)實(shí)施例中，胎邊側(cè)端橫截面輪廓的形狀是一個(gè)半圓，其半徑大于或等于側(cè)翼的最小厚度。
在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中，胎邊側(cè)端具有凸出的，基本上是直線的橫截面輪廓，并且，與底層側(cè)端的橫截面輪廓形成一個(gè)α角，其量度在90°至140°之間，較好的是在110°至130°之間。
按照一個(gè)添加的特征，胎帶條在胎邊外表面的橫截面輪廓，基本上是直線，并且，與胎邊側(cè)端基本上是直線的截面輪廓之間，形成一個(gè)β角，其量度小于或大約90°。
根據(jù)本發(fā)明的胎邊幾何形狀，特別是在本發(fā)明的這兩個(gè)實(shí)施中的胎邊幾何形狀，有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即能夠很精細(xì)確定粘合膠在這里的流動(dòng)范圍。事實(shí)上，為這種流動(dòng)提供的腔洞，是由胎邊側(cè)端，壓貼側(cè)翼外表面的薄膜，以及結(jié)合區(qū)域以外的胎殼截面輪廓限定的。在硫化期間，施加在薄膜上的壓力，使粘合膠除了所提供的腔洞以外，不能滲透到薄膜和胎邊外表面之間。因此，這種解決辦法使粘合膠的范圍止于被翻新的輪胎外表面，從而給這個(gè)輪胎以令人滿意的外觀。
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，將不加限制地參照附圖進(jìn)行描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)預(yù)先硫化的環(huán)形胎面帶條的半邊橫截面圖；圖2是圖1的胎面帶條的側(cè)翼邊緣第一個(gè)實(shí)施例尺度經(jīng)過(guò)放大的橫截面圖，胎面帶條已被裝上胎殼；圖3類似于圖2，是圖1所示的胎面帶條側(cè)翼邊緣的第二個(gè)實(shí)施例；圖4表示帶有側(cè)翼的平坦胎面帶條，由兩種材料制成；以及圖5(a)和圖5(b)是放大的胎面帶條側(cè)翼胎邊的第一和第二個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。
圖1表示預(yù)先硫化的環(huán)形胎面帶條1的半邊橫截面圖，包括厚的中間部分，稱為胎冠2，和較薄的側(cè)邊部分，稱為“墊帶”或“側(cè)翼”。側(cè)翼3包括逐漸尖斜的區(qū)域8，隨后是其側(cè)面的胎邊4。這個(gè)胎面帶條1還包括一個(gè)底層11，貼靠輪胎胎殼5的外表面16，其間是可硫化的粘合膠6。這個(gè)底層11的側(cè)面端部處于脊點(diǎn)A，在被加到胎殼上以后，側(cè)翼3的截面輪廓在這個(gè)脊點(diǎn)A處脫離胎殼5的截面輪廓。在胎冠2的部位，底層11被設(shè)計(jì)為壓貼胎殼的頂部，而在側(cè)翼的部位，則壓貼胎殼的肩部并可能壓貼到胎殼的側(cè)壁上。胎面帶條1還包括外表面2。當(dāng)它被加到胎殼上以后，構(gòu)成輪胎的外表面。圖中所示的胎面帶條是橫向彎曲的平坦帶條。本發(fā)明同樣也適用于底層具有完全平坦形狀的平坦帶條(見(jiàn)圖3和5)。
本發(fā)明涉及側(cè)翼3中的胎邊4的截面輪廓，結(jié)合圖2，3和5，將對(duì)此作較為詳細(xì)的描述。
圖2表示胎面帶條1的側(cè)翼3的胎邊4，其時(shí)胎面帶條1已經(jīng)被加到了胎殼5上；在胎殼和胎面帶條1之間，已經(jīng)置有一層粘合膠6，以保證它們?cè)谶@種粘合膠被硫化以后，能粘合在一起，例如在蒸壓器中被硫化。
在這種硫化之前，以及胎面帶條已被組裝到胎殼5上之后，圍繞這個(gè)組件，放置一張覆蓋該組件的柔性薄膜7，然后，將這樣準(zhǔn)備好的整個(gè)組件放到蒸壓器中，蒸壓器的內(nèi)部壓力被升至5或6bar (500或600KPa)，溫度接近115℃，歷經(jīng)大約兩小時(shí)。薄膜7以緊密不透的方式這樣來(lái)固定即在薄膜和輪胎之間形成相對(duì)真空狀態(tài)，迫使前者與組件的外部輪廓完善地適配，并在整個(gè)硫化期間保證較高的有效壓力，使胎面帶條1壓粘在胎殼5上，特別是在結(jié)合的臨界區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，從圖1，2和5(a)中可以看出，從胎冠2開(kāi)始，胎面帶條1的側(cè)翼3的截面輪廓依次包括逐漸尖斜的區(qū)域8，最小厚度為emin的圓形槽9，然后是圓形胎邊4。比較好的是，胎邊4的最大厚度emax至少等于圓形槽9處側(cè)翼3的最小厚度的兩倍。最小厚度emin小于3mm，大約1至2mm，或者，如果可能，甚至更小。
因此，圓形槽9是一種物理意義上的隔離手段，基于胎邊4的厚度，這種隔離是很有效的，能有效地使側(cè)翼3和胎殼5的結(jié)合區(qū)域，在行駛期間所經(jīng)受的引起開(kāi)裂的拉伸應(yīng)力受到限制。作為一個(gè)優(yōu)選例子，這種隔離手段是具有很圓的截面輪廓的單個(gè)圓形槽9。因此，這個(gè)槽的半徑大于側(cè)翼的最小厚度的5倍比較有利。
在圖2和5(a)的實(shí)施例中，胎邊4有一個(gè)橫截面，其側(cè)端13是一個(gè)凸出的圓形。點(diǎn)B相應(yīng)于胎面4的側(cè)端13的橫截面輪廓上的這樣一點(diǎn)，它的切線TB垂直于底層11的截面輪廓的側(cè)端A的切線TA。B點(diǎn)到這根切線TA的距離d，必須大于或等于縱向槽9處的側(cè)翼的最小厚度。所以，根據(jù)本發(fā)明，在胎殼與胎面帶條的結(jié)合區(qū)域，胎邊有一個(gè)明顯的厚度。
在這里，側(cè)端的截面輪廓是明顯的半圓形。另外，這個(gè)半圓的半徑r顯著地大于槽9的最小厚度emin。
胎邊4的側(cè)端13，胎殼5的外輪廓，以及薄膜7的底面，確定一個(gè)腔洞14，在硫化期間，腔洞14充滿了由于受熱而變成流體的粘合膠6。由于薄膜7加到胎邊4上的壓力，粘合膠6不能浸入薄膜7和胎邊4之間，因此，粘合膠6流動(dòng)的區(qū)域被很好地控制，在薄膜7被撤去以后，使結(jié)合區(qū)域能令人滿意。
圖3和圖5(b)表示根據(jù)本發(fā)明的側(cè)翼20的第二個(gè)實(shí)施例。這種情況與前面的相同，側(cè)翼包含一個(gè)物理意義上的隔離槽9，隨其后是胎邊21。胎邊21的側(cè)端22在A點(diǎn)與底層11連接，在B點(diǎn)與胎面帶條的外表面12連接。這個(gè)側(cè)端22在A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的橫截面輪廓，基本上是直線，在A點(diǎn)，與胎邊21的底層11的側(cè)端橫截面輪廓線之間形成一個(gè)α角，其量度在90°至140°之間，較好的是在110°至130°之間。在這個(gè)較好的角度范圍內(nèi)，這個(gè)0角，有助于胎殼和胎面帶條組件在蒸壓器中歷經(jīng)的全部時(shí)間內(nèi)，通過(guò)薄膜7再行施加的壓力，傳遞至胎殼和胎面帶條之間(A點(diǎn)周圍)的結(jié)合區(qū)域。在這個(gè)例子中，胎面帶條的外表面12的橫截面輪廓在胎邊21的這一段基本上是直線，并且在B點(diǎn)，與胎邊的側(cè)端22形成一個(gè)β角，其量度為90°或小一些。這里，外表面的橫截面輪廓線在胎邊的這一段基本上平行于底層11。這意味著，在胎邊21有一個(gè)高壓力將薄膜7壓貼在外表面12上，直至脊點(diǎn)B，因此，能精確地確定粘合膠6(在硫化期間它已流動(dòng)之后)和胎邊21之間的結(jié)合區(qū)域。這個(gè)直線段22因而形成一種陡壁，粘合膠可以在這里自由流動(dòng)，但不能滲透出來(lái)。如同前面所述的那樣，這就使胎面帶條的側(cè)翼20與胎殼5之間的結(jié)合區(qū)域具有相當(dāng)令人滿意的外觀。
按照本發(fā)明，從B點(diǎn)到底層11側(cè)端輪廓在A點(diǎn)的切線TA之間的距離d，明顯地大于側(cè)翼的最小厚度emin，而胎邊21最大厚度emax則超過(guò)這個(gè)最小厚度emin的兩倍。
側(cè)翼3，20的這兩種較少麻煩的幾何輪廓，也意味著，根據(jù)本發(fā)明的胎面帶條在整個(gè)制造和組裝的操作過(guò)程中，要比帶有逐漸尖斜的側(cè)翼的胎面帶條容易處理得多。另外，為使胎邊4，21的底層和側(cè)端與粘合膠良好粘附而需做的準(zhǔn)備工作，也是很容易的。例如，這些準(zhǔn)備工作可通過(guò)擦凈或磨光手段而完成。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的帶側(cè)翼的平坦胎面帶條10，是由兩種合成橡膠材料制成的。我們?cè)賮?lái)看輪廓類似于圖3的隔離槽9和胎邊31。胎冠2如前所述，是用通常用以形成胎面帶條的一種合成橡膠材料制成的。相反，側(cè)翼30則是由成分和硬度類似于輪胎外側(cè)壁所用的一種合成橡膠材料制成的。兩種材料之間的分界表面32，大體上定位于側(cè)翼和胎冠之間的結(jié)合區(qū)域。這樣做的結(jié)果是側(cè)翼30的力學(xué)剛度減小，側(cè)翼的側(cè)端和胎殼之間的臨界結(jié)合區(qū)域所受的應(yīng)力也減小，抗裂能力大為提高。
當(dāng)然，這種解決辦法可應(yīng)用于所有類型的預(yù)先硫化的胎面帶條。
對(duì)規(guī)格275/70 R22.5和315/70 R22.5(載重輪胎)的輪胎進(jìn)行測(cè)試，它們已用預(yù)先硫化的胎面帶條翻新，這些胎面帶條分別包括已知類型的尖斜形側(cè)翼，和根據(jù)本發(fā)明的包含胎邊的側(cè)翼。這些測(cè)試表明在胎面帶條和胎殼之間的臨界結(jié)合區(qū)域內(nèi)，抗裂能力有很顯著的提高，因此，被翻新的輪胎的疲勞壽命也顯著增加。
前面所述的輪胎翻新方法，包括在硫化過(guò)程中采用柔性薄膜。也有可能不用任何緊密不透的薄膜。在這種情況下，我們叫作“無(wú)薄膜”硫化。這種方法與前述方法相比，較為復(fù)雜，并且在胎面帶條和胎殼組裝的過(guò)程中需要制造專用的裝備，以保證臨界的結(jié)合區(qū)域密不可透，但有費(fèi)用較少的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明胎面帶條的新的幾何輪廓，對(duì)于這種無(wú)薄膜方法，即使對(duì)粘合膠的流動(dòng)范圍較少控制，也能給出優(yōu)良的結(jié)果。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的胎面帶條，也可以用于在新的硫化胎殼上，生產(chǎn)新輪胎。
權(quán)利要求
1.預(yù)先硫化的輪胎面帶條(1、10)，包括胎冠(2)和兩個(gè)側(cè)翼(3，20，30)，基底層(11)橫截面輪廓是平坦的或凹形的，以及外表面(12)，從胎冠(2)開(kāi)始，每個(gè)側(cè)翼(3，20，30)具有逐漸尖斜的區(qū)域(8)，隨后是由合成橡膠材料制成的胎邊(4，21，31)，所述胎邊(4，21，31)側(cè)端(13，22)的橫截面輪廓是凸形，并且以這樣的方式逐漸偏離底層(11)的平坦或凹形橫截面輪廓；即在胎邊(4，21，31)的側(cè)端(13，22)的所述截面輪廓上的點(diǎn)B，其切線垂直于底層(11)的截面輪廓側(cè)端的切線，從所述B點(diǎn)到底層(11)的截面輪廓側(cè)端的所述切線的距離，大于或等于逐漸尖斜區(qū)域(8)的側(cè)翼(3，20，30)最小厚度。
2.如權(quán)利要求1中所述預(yù)先硫化的輪胎面帶條(1，10)，其中，逐漸尖斜區(qū)域(8)和胎邊(4，21，31)之間的連接區(qū)域是一個(gè)縱向槽(9)。
3.如權(quán)利要求2中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，側(cè)翼(3，20，30)的最小厚度，位于縱向槽(9)。
4.如權(quán)利要求3中所述預(yù)先硫化的輪胎胎帶條(1，10)，其中，胎邊(4，21，31)的最大厚度大于等或于側(cè)翼(3，20，30)在縱向槽(9)的最小厚度的兩倍。
5.如權(quán)利要求2中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，縱向槽(9)的半徑大于或等于側(cè)翼(3，20，30)最小厚度的5倍。
6.如權(quán)利要求1中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，側(cè)翼(3，20，30)的最小厚度小于3mm。
7.如權(quán)利要求1中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，胎邊(4)的側(cè)端(13)具有半圓形的橫截面輪廓，其半徑大于或等于每個(gè)側(cè)翼(3)的最小厚度。
8.如權(quán)利要求1中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，胎邊(21，31)的側(cè)端(22)，具有基本上是直線的橫截面輪廓，并與底層(11)的側(cè)端橫截面輪廓形成一個(gè)α角，其最度大約在90°和140°之間。
9.如權(quán)利要求8中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，α角的量度在110°和130°之間。
10.如權(quán)利要求8中所述預(yù)先硫化的輪胎面帶條(1，10)，其中，外表面(12)的橫截面輪廓，在胎邊(21)這一段基本上是直線，并與胎邊(21，31)截面輪廓的基本上是直線的側(cè)端(22)之間，形成一個(gè)β角，其量度小于或大約90°。
11.如權(quán)利要求1中所述預(yù)先硫化的輪胎胎面帶條(1，10)，其中，胎冠(2)和側(cè)翼(30)是由兩種不同的合成橡膠材料制成的，它們的成分和硬度，分別類似于生產(chǎn)輪胎的胎面帶條和外側(cè)壁所用的合成橡膠材料的成分和硬度。
12.如權(quán)利要求1中所述的，由胎殼(5)和預(yù)先硫化的胎面帶條(1，10)，組裝而成的輪胎。
全文摘要
預(yù)先硫化的胎面帶條(1，10)包括胎冠(2)和兩個(gè)側(cè)翼(3，20，30)，所述則翼(3，20，30)的每個(gè)橫向側(cè)端終止于胎邊(4，21，31)，胎邊由合成橡膠材料制成，在與輪胎胎殼的結(jié)合區(qū)域具有顯著的厚度。
文檔編號(hào)B60C11/01GK1153702SQ96120869
公開(kāi)日1997年7月9日 申請(qǐng)日期1996年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月30日
發(fā)明者居伊·普耶, 貝爾納·拉威爾, 雷諾·里瓦東 申請(qǐng)人:米什蘭集團(tuán)總公司