本發(fā)明涉及一種制造充氣輪胎的方法。
背景技術(shù):
內(nèi)周施加有密封劑的自密封輪胎被稱為防穿刺充氣輪胎(在下文中,也簡單地將充氣輪胎稱為輪胎)。密封劑自動(dòng)地將形成在這種自密封輪胎中的穿孔密封。
已經(jīng)已知若干制造自密封輪胎的方法,這些方法例如包括這樣的方法,該方法包括:將有機(jī)溶劑添加至密封劑以降低密封劑的粘度,從而容易處理;將稀釋的密封劑附著至輪胎的內(nèi)表面;并且將有機(jī)溶劑從所附著的稀釋密封劑移除。還有這樣一種方法,該方法包括:使用靜態(tài)混合器或動(dòng)態(tài)混合器將在批量捏合機(jī)中制備的堿性試劑與固化劑混合以制備密封劑;以及將該密封劑附著至輪胎的內(nèi)周(參見例如專利文獻(xiàn)1)。
文獻(xiàn)列表
專利文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特表2010-528131號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
然而,當(dāng)如專利文獻(xiàn)1中那樣在批量捏合機(jī)中制備密封劑時(shí),因?yàn)槊芊鈩┑母哒扯群透哒掣叫裕芊鈩┓浅ky以處理和傳送至隨后步驟,因此生產(chǎn)率降低。而且,由于堿性試劑和固化劑之間在粘度和體積方面巨大差異,難以使用靜態(tài)混合器或動(dòng)態(tài)混合器將它們混合。為了解決該問題,如果通過利用固化劑在批量捏合機(jī)中制備密封劑,由于需要花費(fèi)一定的時(shí)間段來消耗全部密封劑,因此固化通過固化劑在該時(shí)間段的作用來進(jìn)行。根據(jù)固化劑產(chǎn)生的固化過程,這會(huì)導(dǎo)致新制備的密封劑和在稍后階段使用的密封劑之間的粘度差異。當(dāng)通過噴嘴施加這種固化劑時(shí),從噴嘴排出的固化劑的量不穩(wěn)定。另外,隨著固化進(jìn)行,令人遺憾的是密封劑對(duì)輪胎的粘附性逐漸減小。因而,仍然存在以高生產(chǎn)率穩(wěn)定地制造自密封輪胎的改進(jìn)空間。
本發(fā)明旨在解決上述問題,并且提供了一種制造充氣輪胎(自密封輪胎)的穩(wěn)定且生產(chǎn)率高的方法。
解決問題的方案
本發(fā)明涉及一種制造充氣輪胎(自密封輪胎)的方法,該方法包括:通過使用雙螺桿捏合擠出機(jī)混合包括有機(jī)過氧化物的原材料而順序地制備密封劑;并且將所述密封劑順序地施加至輪胎的內(nèi)周。
優(yōu)選地,通過從連接至所述雙螺桿捏合擠出機(jī)的出口的噴嘴排出所述密封劑而將所述密封劑順序地施加至輪胎的內(nèi)周。
優(yōu)選地,將所述密封劑連續(xù)地成螺旋形地附著至輪胎的內(nèi)周。
優(yōu)選地,將所述密封劑施加至硫化輪胎的內(nèi)周。
優(yōu)選地,將所述密封劑至少施加至輪胎的與胎面部分對(duì)應(yīng)的內(nèi)周。更優(yōu)選地,將所述密封劑至少施加至輪胎的與緩沖層對(duì)應(yīng)的內(nèi)周。
優(yōu)選地,所述雙螺桿捏合擠出機(jī)具有用于供應(yīng)原材料的多個(gè)供應(yīng)端口;并且從下游的供應(yīng)端口供應(yīng)所述有機(jī)過氧化物。
發(fā)明的有利效果
根據(jù)本發(fā)明的制造充氣輪胎(自密封輪胎)的方法,通過使用雙螺桿捏合擠出機(jī)混合包括有機(jī)過氧化物的原材料來順序制備密封劑,并且將該密封劑順序地施加至輪胎的內(nèi)周。能夠通過該方法以高生產(chǎn)率穩(wěn)定地制造自密封輪胎。
附圖說明
圖1是示意性示出在制造自密封輪胎的方法中使用的施加器的示例的說明圖。
圖2是示出在圖1所示的施加器中包括的噴嘴的頂端的附近的放大視圖。
圖3是示意性示出噴嘴與輪胎的位置關(guān)系的說明圖。
圖4是示意性示出連續(xù)并螺旋形地附著至輪胎的內(nèi)周的大體繩狀密封劑的示例的說明圖。
圖5是示出了在圖1所示的施加器中包括的噴嘴的頂端的附近的放大視圖。
圖6是示意性示出附著至自密封輪胎的密封劑的示例的說明圖。
圖7是示意性示出在制造自密封輪胎的方法中使用的制造設(shè)備的示例的說明圖。
圖8是示意性示出當(dāng)沿著正交于密封劑施加方向(縱向方向)的直線a-a切割密封劑時(shí)圖4所示的密封劑的橫截面的示例的說明圖。
圖9是示意性示出充氣輪胎的橫截面的示例的說明圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的制造充氣輪胎(自密封輪胎)的方法包括:通過使用雙螺桿捏合擠出機(jī)混合包括有機(jī)過氧化物的原材料順序地制備密封劑;以及將該密封劑順序地施加至輪胎的內(nèi)周。
使用雙螺桿捏合擠出機(jī)使得能夠同時(shí)連續(xù)地執(zhí)行密封劑的制備(捏合)和密封劑的排出(施加)。因而,能夠?qū)㈦y以處理的高粘度和粘附性的密封劑直接施加至輪胎的內(nèi)周,而無需對(duì)密封劑進(jìn)行處理,從而能夠以高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。當(dāng)在批量捏合機(jī)中利用固化劑通過捏合來制備密封劑時(shí),從制備密封劑到將密封劑附著至輪胎的時(shí)間段不是恒定的。相反,在本發(fā)明中,通過使用雙螺桿捏合擠出機(jī)混合包括有機(jī)過氧化物的原材料來順序地制備密封劑,并且順序地將密封劑施加至輪胎的內(nèi)周,使從制備密封劑到將密封劑附著至輪胎的時(shí)間段保持恒定。因而,當(dāng)通過噴嘴施加密封劑時(shí),從噴嘴排出的密封劑的量穩(wěn)定,此外,密封劑表現(xiàn)出恒定的粘附性,同時(shí)降低了對(duì)輪胎粘附性的劣化,并且甚至難以處理的高粘度和粘附性的密封劑都能夠精確地施加至輪胎內(nèi)周。因此,能夠穩(wěn)定制造自密封輪胎。
下面描述本發(fā)明的制造自密封輪胎的方法的合適示例。
例如,通過將密封劑組分混合而制備密封劑,然后通過施加或其它手段將密封劑附著至輪胎的內(nèi)周緣而形成密封劑層來制造自密封輪胎。自密封輪胎包括位于內(nèi)襯徑向內(nèi)側(cè)的密封劑層。
需要通過控制橡膠組分和交聯(lián)程度將密封劑的硬度(粘度)調(diào)節(jié)至根據(jù)服務(wù)溫度的適當(dāng)粘度。橡膠組分通過改變液體橡膠、增塑劑或炭黑的類型和量來控制,而交聯(lián)程度通過改變交聯(lián)劑或交聯(lián)活化劑的類型和量來控制。
可以使用表現(xiàn)出粘度的任何密封劑,并且可以使用傳統(tǒng)用來密封輪胎穿孔的橡膠組合物。構(gòu)成這種橡膠組合物的主要組分的橡膠組分可以包括丁基橡膠。丁基橡膠的示例包括異丁橡膠(iir)和鹵化丁基橡膠(x-iir),諸如溴化丁基橡膠(br-iir)和氯化丁基橡膠(cl-iir)。具體而言,鑒于流動(dòng)性和其它特性,可以適當(dāng)?shù)厥褂卯惗∠鹉z或鹵化丁基橡膠或這二者。要使用的丁基橡膠優(yōu)選采取彈丸形式。這種彈丸化的丁基橡膠能夠精確適當(dāng)?shù)毓?yīng)至連續(xù)捏合機(jī),從而以高生產(chǎn)率制造密封劑。
為了降低密封劑流動(dòng)性的劣化,使用的丁基橡膠優(yōu)選為在125℃時(shí)的門尼粘度ml1+8為至少20但小于40的丁基橡膠a和/或在125℃時(shí)的門尼粘度ml1+8為至少40但不大于80的丁基橡膠b。特別合適的是至少使用丁基橡膠a。當(dāng)組合使用丁基橡膠a和b時(shí),可以適當(dāng)?shù)剡x擇混合比。
丁基橡膠a的125℃時(shí)的門尼粘度ml1+8更優(yōu)選25以上,甚至更優(yōu)選為28以上,但是更優(yōu)選為38以下,仍然更優(yōu)選為35以下。如果門尼粘度小于20,則流動(dòng)性會(huì)降低。如果門尼粘度為40以上,則無法實(shí)現(xiàn)組合使用的效果。
丁基橡膠b的125℃時(shí)的門尼粘度ml1+8更優(yōu)選45以上,甚至更優(yōu)選為48以上,但是更優(yōu)選為70以下,甚至更優(yōu)選為60以下。如果門尼粘度小于40,則無法實(shí)現(xiàn)組合使用的效果。如果門尼粘度大于80,則密封性能可能下降。
可以遵照jisk-6300-1:2001以125℃的測試溫度使用l形轉(zhuǎn)子進(jìn)行一分鐘的預(yù)加熱時(shí)間和八分鐘的旋轉(zhuǎn)時(shí)間來確定125℃時(shí)的門尼粘度ml1+8。
橡膠組分可以是與其他成分(諸如二烯橡膠,包括天然橡膠(nr)、聚異戊二烯橡膠(ir)、聚丁二烯橡膠(br)、丁苯橡膠(sbr)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(sibr)、三元乙丙橡膠(epdm)、氯丁橡膠(cr)、丁腈橡膠(nbr)和丁基橡膠(iir))的組合。鑒于流動(dòng)性和其他特性,以橡膠組分的100質(zhì)量%為基礎(chǔ)的丁基橡膠的量優(yōu)選為90質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為95質(zhì)量%以上,更特別優(yōu)選為100質(zhì)量%。
在密封劑中使用的液體聚合物的示例包括液體聚丁烯、液體聚異丁烯、液體聚異戊二烯、液體聚丁二烯、液體聚-α-烯烴、液體異丁烯、液體乙烯-α-烯烴共聚物、液體乙烯-丙烯共聚物和液體乙烯-丁烯共聚物。為了提供粘度和其它特性,其中優(yōu)選液體聚丁烯。液體聚丁烯的示例包括具有長鏈碳?xì)浠衔锝Y(jié)構(gòu)的共聚物,該碳?xì)浠衔锝Y(jié)構(gòu)基于異丁烯并且與正丁烷進(jìn)一步反應(yīng)。還可以使用氫化液體聚異丁烯。
為了防止密封劑在高速運(yùn)行過程中流動(dòng),使用的液體聚合物(例如,液體聚丁烯)優(yōu)選為100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為550至625mm2/s的液體聚合物a和/或100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度為3540至4010mm2/s的液體聚合物b,更優(yōu)選為液體聚合物a和b的組合。
液體聚合物a的100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為550mm2/以上,更優(yōu)選為570mm2/s以上。如果運(yùn)動(dòng)粘度低于550mm2/s,則密封劑可能發(fā)生流動(dòng)。100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為625mm2/s以下,更優(yōu)選為610mm2/s以下。如果運(yùn)動(dòng)粘度大于625mm2/s,則密封劑可能具有更高粘度從而使可擠出性劣化。
液體聚合物b(例如,液體聚丁烯)的100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為3600mm2/s以上,更優(yōu)選3650mm2/s以上。如果運(yùn)動(dòng)粘度低于3540mm2/s,則密封劑可能具有過低粘度而在輪胎使用過程中容易流動(dòng),結(jié)果導(dǎo)致密封性能或均勻性劣化。
100℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為3900mm2/s以下,更優(yōu)選為3800mm2/s以下。如果運(yùn)動(dòng)粘度高于4010mm2/s,則密封性能可能劣化。
液體聚合物a(例如,液體聚丁烯)的40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為20000mm2/s以上,更優(yōu)選為23000mm2/s以上。如果運(yùn)動(dòng)粘度低于20000mm2/s,則密封劑可能較軟而使其能夠發(fā)生流動(dòng)。40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為30000mm2/s以下,更優(yōu)選為28000mm2/s以下。如果運(yùn)動(dòng)粘度高于30000mm2/s,則密封劑可能具有過高粘度而導(dǎo)致密封性能劣化。
液體聚合物b(例如,液體聚丁烯)的40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為120000mm2/s以上,更優(yōu)選為150000mm2/s以上。如果運(yùn)動(dòng)粘度低于120000mm2/s,則密封劑可能具有太低粘度而在輪胎使用過程中容易發(fā)生流動(dòng),從而導(dǎo)致密封性能或均勻性劣化。40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度優(yōu)選為200000mm2/s以下,更優(yōu)選為170000mm2/s以下。如果運(yùn)動(dòng)粘度高于200000mm2/s,則密封劑可能具有過高粘度而導(dǎo)致密封性能劣化。
根據(jù)k2283-2000確定100℃或40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度。
相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠組分,液體聚合物的量(液體聚合物a和b以及其它液體聚合物的組合量)優(yōu)選為50質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以上,甚至更優(yōu)選為150質(zhì)量份以上。如果該量小于50質(zhì)量份,則粘附性降低。該量優(yōu)選為400質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為300質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為250質(zhì)量份以下。如果該量大于400質(zhì)量份,則密封劑可能發(fā)生流動(dòng)。
在組合地使用液體聚合物a和b的情況下,這些聚合物的混合比(液體聚合物a的量/液體聚合物b的量)優(yōu)選為10/90到90/10,更優(yōu)選為30/70到70/30,甚至更優(yōu)選為40/60至60/40。當(dāng)混合比在上述范圍內(nèi)時(shí),密封劑具有良好的粘附性。
有機(jī)過氧化物(交聯(lián)劑)并不受特別限制,并且可以使用傳統(tǒng)已知的化合物。在有機(jī)過氧化物交聯(lián)系統(tǒng)中使用丁基橡膠和液體聚合物改善了粘附性、密封性能、流動(dòng)性和可加工性。
有機(jī)過氧化物的示例包括:?;^氧化物,例如過氧化苯甲酰、過氧化二苯甲酰和對(duì)氯過氧化苯甲酰;過氧化酯,例如,過氧化乙酸1-丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯和過氧化鄰苯二甲酸叔丁酯;酮過氧化物,例如過氧化甲基乙基酮;烷基過氧化物,例如二叔丁基過氧化苯甲酸酯和1,3-二(1-丁基過氧化異丙基)苯;氫過氧化物,例如叔丁基過氧化氫;以及二枯基過氧化物(dicumylperoxide)和叔丁基枯基過氧化物??紤]到粘附性和流動(dòng)性,在其中優(yōu)選?;^氧化物,特別優(yōu)選過氧化二苯甲酰。此外,所使用的有機(jī)過氧化物(交聯(lián)劑)優(yōu)選為粉末形式。這種粉末有機(jī)過氧化物(交聯(lián)劑)能夠被精確且適當(dāng)?shù)毓┙o至連續(xù)捏合機(jī),從而能夠以高生產(chǎn)率制造密封劑。
相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠化合物,有機(jī)過氧化物(交聯(lián)劑)的量優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,甚至更優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。如果該量小于0.5質(zhì)量份,則交聯(lián)密度會(huì)降低,從而密封劑會(huì)發(fā)生流動(dòng)。該量優(yōu)選40質(zhì)量份以下,更優(yōu)選20質(zhì)量份以下,甚至更優(yōu)選15質(zhì)量份以下。如果該量大于40質(zhì)量份,交聯(lián)密度會(huì)增加,從而密封劑會(huì)硬化而表現(xiàn)出較低的密封性能。
所使用的交聯(lián)活化劑(硫化加速劑)可以為選自由以下組成的組中的至少一種:亞磺酰胺交聯(lián)活化劑、噻唑交聯(lián)活化劑、秋蘭姆交聯(lián)活化劑、硫脲交聯(lián)活化劑、胍交聯(lián)活化劑、二硫代氨基甲酸酯交聯(lián)活化劑、醛-胺交聯(lián)活化劑、醛-氨交聯(lián)活化劑、咪唑啉交聯(lián)活化劑、黃原酸酯交聯(lián)活化劑和醌二肟化合物(醌式(quinoid)化合物)。例如,可以適當(dāng)?shù)厥褂悯炕衔?醌式化合物)。在包括被加入有機(jī)過氧化物的交聯(lián)活化劑的交聯(lián)體系中使用丁基類橡膠和液體聚合物改善了粘附性、密封性能、流動(dòng)性和加工性。
醌二肟化合物的示例包括對(duì)苯醌二肟、對(duì)醌二肟、對(duì)醌二肟二乙酸酯、對(duì)醌二肟二己酸酯、對(duì)醌二肟二月桂酸酯、對(duì)醌二肟二硬脂酸酯、對(duì)醌二肟二巴豆酸酯、對(duì)醌二肟二環(huán)烷酸酯、對(duì)醌二肟琥珀酸酯、對(duì)醌二肟己二酸酯、對(duì)醌二肟二糠酸酯、對(duì)醌二肟二苯甲酸酯、對(duì)醌二肟二(鄰氯苯甲酸酯)、對(duì)醌二肟二(對(duì)氯苯甲酸酯)、對(duì)醌二肟二(對(duì)硝基苯甲酸酯)、對(duì)醌二肟二(間硝基苯甲酸酯)、對(duì)醌二肟二(3,5-二硝基苯甲酸酯)、對(duì)醌二肟二(對(duì)甲氧基苯甲酸酯)、對(duì)醌二肟二(正戊氧基苯甲酸酯)和對(duì)醌二肟二(間溴苯甲酸酯)。就粘附性、密封性能和流動(dòng)性而言,其中優(yōu)選對(duì)苯醌二肟。而且,所使用的交聯(lián)活化劑(硫化加速劑)為粉末形式。這類粉末交聯(lián)活化劑(硫化加速劑)能夠被精確且適當(dāng)?shù)毓┙o至連續(xù)捏合機(jī),從而能夠以高生產(chǎn)率生產(chǎn)密封劑。
相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠組分,交聯(lián)活化劑(例如,醌二肟化合物)的量優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,甚至更優(yōu)選3質(zhì)量份以上。如果該量小于0.5質(zhì)量份,密封劑會(huì)發(fā)生流動(dòng)。該量優(yōu)選為40質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下,甚至更優(yōu)選15質(zhì)量份以下。如果該量大于40質(zhì)量份,則密封性能會(huì)下降。
密封劑可以進(jìn)一步含有無機(jī)填料諸如炭黑、二氧化硅、碳酸鈣、硅酸鈣、氧化鎂、氧化鋁、硫酸鋇、滑石或云母或者塑化劑諸如芳香系加工油、脂環(huán)烴加工油或石蠟加工油。
相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠組分,無機(jī)填料的量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以上。如果該量小于1質(zhì)量份,則密封性能會(huì)由于紫外線引起的劣化而降低。該量優(yōu)選為50質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為40質(zhì)量份以下,甚至更優(yōu)選為30質(zhì)量份以下。如果該量大于50質(zhì)量份,則密封劑會(huì)具有太高粘度和劣化的密封性能。
為了防止由于紫外線而產(chǎn)生劣化,該無機(jī)填料優(yōu)選為炭黑。在這種情況下,相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠組分,炭黑的量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以上。如果該量小于1質(zhì)量份,則密封性能會(huì)由于紫外線引起的劣化而降低。該量優(yōu)選為50質(zhì)量份以下,優(yōu)選為40質(zhì)量份以下,甚至更優(yōu)選為25質(zhì)量份以下。如果該量大于50質(zhì)量份,則密封劑會(huì)具有太高粘度和劣化的密封性能。
相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠組分,塑化劑的量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。如果該量小于1質(zhì)量份,則密封劑會(huì)對(duì)輪胎表現(xiàn)出較低粘附性,從而不能具有足夠的密封性能。該量優(yōu)選為40質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下。如果該量大于40質(zhì)量份,則密封劑可能在捏合機(jī)中滑動(dòng),從而無法容易地對(duì)它進(jìn)行捏合。
該密封劑優(yōu)選通過混合彈丸化丁基橡膠、粉末交聯(lián)劑以及粉末交聯(lián)活化劑來制備,更優(yōu)選地通過混合彈丸化丁基橡膠、液體聚丁烯、塑化劑、炭黑粉末、粉末交聯(lián)劑和粉末交聯(lián)活化劑來制備。這些原材料可以適當(dāng)?shù)毓?yīng)至連續(xù)捏合機(jī),從而能夠以更生產(chǎn)率生產(chǎn)密封劑。
該密封劑優(yōu)選通過將包括丁基橡膠的橡膠組分與預(yù)定量的液體聚合物、有機(jī)過氧化物和交聯(lián)活化劑結(jié)合來獲得。
通過將丁基橡膠與液體聚合物諸如液體聚丁烯(特別是其中丁基橡膠和液體聚合物均為兩種或更多種具有不同粘度的材料的組合)結(jié)合獲得的密封劑能夠?qū)崿F(xiàn)在粘附性、密封性能、流動(dòng)性和可加工性方面的平衡改進(jìn)。這是因?yàn)槭褂枚』鹉z作為橡膠組分將液體聚合物組分引入到有機(jī)過氧化物交聯(lián)系統(tǒng)提供了粘附性,特別是使用液體聚合物或具有不同粘度的固體丁基橡膠降低了高速運(yùn)行過程中密封劑的流動(dòng)。因此,密封劑能夠?qū)崿F(xiàn)在粘附性、密封性能、流動(dòng)性和可加工性方面的平衡改進(jìn)。
該密封劑在40℃下的粘度不受特別限制。為了使密封劑在其施加至輪胎的內(nèi)周時(shí)適當(dāng)維持大體條狀,并且考慮到粘附性、流動(dòng)性和其它特性,40℃下的粘度優(yōu)選3000pa·s以上,更優(yōu)選為5000pa·s以上,但是優(yōu)選70000pa·s以下,更最優(yōu)選為50000pa·s以下。如果該粘度低于3000pa·s,則所施加的密封劑在輪胎停止旋轉(zhuǎn)時(shí)可能流動(dòng),從而密封劑無法維持膜厚度。此外,如果粘度高于70000pa·s,則無法從噴嘴容易地排出密封劑。使用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)根據(jù)jisk6833在40℃下確定密封劑的粘度。
包括位于內(nèi)襯徑向內(nèi)側(cè)的密封劑層的自密封輪胎能夠這樣來制造:通過混合上述材料制備密封劑,并且將該密封劑施加至輪胎的內(nèi)周并優(yōu)選施加至內(nèi)襯的徑向內(nèi)表面。密封劑的材料可以使用例如已知的連續(xù)捏合機(jī)來混合。具體而言,優(yōu)選使用共旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)多螺桿捏合擠出機(jī)特別是雙螺桿捏合擠出機(jī)來對(duì)它們進(jìn)行混合。
連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))優(yōu)選具有用于供應(yīng)原材料的多個(gè)供應(yīng)端口,更優(yōu)選至少三個(gè)供應(yīng)端口,甚至更優(yōu)選為包括上游、中游和下游供應(yīng)端口的至少三個(gè)供應(yīng)端口。通過將原材料順序地供應(yīng)至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī)),將原材料混合并順序且連續(xù)地制備成密封劑。
優(yōu)選地,從具有較高粘度的材料開始將原材料順序地供應(yīng)至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿嚙合擠出機(jī))。在這種情況下,能夠?qū)⒉牧铣浞值鼗旌喜⒅苽涑删哂幸恢沦|(zhì)量的密封劑。而且,應(yīng)該盡可能在上游將改進(jìn)捏合性的粉末材料引入。
有機(jī)過氧化物優(yōu)選供應(yīng)通過其下游供應(yīng)端口供應(yīng)至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))。在這種情況下,從供應(yīng)有機(jī)過氧化物到施加密封劑至輪胎的時(shí)間段能夠被縮短,從而能夠在密封劑固化之前將其供應(yīng)至輪胎。這可以更穩(wěn)定地制造自密封輪胎。
由于在將大量液體聚合物立刻引入連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))內(nèi)時(shí)捏合沒有成功地完成,因此優(yōu)選通過多個(gè)供應(yīng)端口將液體聚合物供應(yīng)至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))。在這種情況下,能夠更適當(dāng)?shù)啬蠛厦芊鈩?/p>
當(dāng)使用連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))時(shí),優(yōu)選使用具有至少三個(gè)供應(yīng)端口的連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))來制備密封劑:將橡膠組分諸如丁基橡膠、無機(jī)填料和交聯(lián)活化劑均從上游供應(yīng)端口供應(yīng),將液體聚合物b從中游供應(yīng)端口供應(yīng),并且將液體聚合物a、有機(jī)過氧化物和塑化劑均從連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿嚙合擠出機(jī))的下游供應(yīng)端口供應(yīng),之后進(jìn)行捏合和擠出。諸如液體聚合物之類的材料可以全部或部分地從各自的供應(yīng)端口供應(yīng)。優(yōu)選地,將每個(gè)材料的全部量的95%質(zhì)量份以上從供應(yīng)端口供應(yīng)。
優(yōu)選地,在能夠提供定量送料的至少一個(gè)送料器的控制下將待引入連續(xù)捏合機(jī)內(nèi)的所有原材料引入到連續(xù)捏合機(jī)內(nèi)。這允許連續(xù)且自動(dòng)地制備密封劑。
可以使用能夠提供定量送料的任何送料器,包括已知的送料器諸如螺桿送料機(jī)、柱塞泵、齒輪泵和單螺桿(mohno)泵。
優(yōu)選使用螺桿送料器定量地供應(yīng)固體原材料(特別是彈丸或粉末)諸如彈丸化丁基橡膠、炭黑粉末、粉末交聯(lián)劑和粉末交聯(lián)活化劑。這允許以固定量精確地供應(yīng)固體原材料,由此允許制造更高質(zhì)量的密封劑,并因此制造更高質(zhì)量的自密封輪胎。
此外,固體原材料優(yōu)選通過各自單獨(dú)的進(jìn)料器分別供應(yīng)。在這種情況下,不需要預(yù)先混合原材料,這方便了在大規(guī)模生產(chǎn)中供應(yīng)材料。
塑化劑優(yōu)選使用柱塞泵定量供應(yīng)。這允許以固定量精確供應(yīng)塑化劑,由此允許制造更高質(zhì)量的密封劑并因此制造更高質(zhì)量的自密封輪胎。
液體聚合物優(yōu)選使用齒輪泵定量供應(yīng)。這允許以固定量精確供應(yīng)液體聚合物,由此允許制造更高質(zhì)量的密封劑并因此制造更高質(zhì)量的自密封輪胎。
優(yōu)選在恒定溫度控制下保持要供應(yīng)的液體聚合物。恒定溫度控制允許以固定量更精確地供應(yīng)液體聚合物。要供應(yīng)的液體聚合物優(yōu)選具有20℃到90℃的溫度,更優(yōu)選為40℃到70℃的溫度。
考慮到容易混合和擠出性能,優(yōu)選以30℃(優(yōu)選50℃)到150℃的圓筒溫度在連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))中進(jìn)行混合。
考慮到充分混合,優(yōu)選地,將從上游供應(yīng)的材料混合1至3分鐘,并且將從中游供應(yīng)的材料混合1至3分鐘,而將從下游供應(yīng)的材料優(yōu)選混合0.5至2分鐘以便避免交聯(lián)。混合材料的時(shí)間均指從供應(yīng)到排出在連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))中的駐留時(shí)間。例如,混合從下游供應(yīng)的材料的時(shí)間是指從它們通過下游供應(yīng)端口供應(yīng)直到它們排出的駐留時(shí)間。
通過改變連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的螺桿旋轉(zhuǎn)速度或者改變溫度控制器的設(shè)置,可以控制從出口排出的密封劑的溫度,并因此能夠控制密封劑的固化加速率。當(dāng)連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的螺桿旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí),捏合性和材料溫度增加。螺桿轉(zhuǎn)速不影響排出量。考慮到充分混合和固化加速率的控制。螺桿轉(zhuǎn)速優(yōu)選為50到700(優(yōu)選550)rpm。
考慮到充分的混合和固化加速率的控制,從連續(xù)捏合機(jī)(優(yōu)選雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口排出的密封劑的溫度優(yōu)選為70℃到150℃,更優(yōu)選為90℃到130℃。當(dāng)密封劑的溫度在以上示出的范圍內(nèi)時(shí),在施加密封劑時(shí)開始交聯(lián)反應(yīng),并且密封劑良好地粘附至輪胎的內(nèi)周,同時(shí)交聯(lián)反應(yīng)更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行,由此能夠制造具有高密封性能的自密封輪胎。此外,在這種情況下不需要稍后描述的交聯(lián)步驟。
從連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口排出的密封劑的量根據(jù)通過供應(yīng)端口供應(yīng)的原材料的量來確定。通過供應(yīng)端口供應(yīng)的原材料的量不受特別限制,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠適當(dāng)?shù)剡x擇這些量。為了適當(dāng)?shù)刂圃炀哂懈镁鶆蛐院兔芊庑阅艿淖悦芊廨喬ィ瑑?yōu)選從出口排出基本恒定量的密封劑(排出量)。
這里,基本恒定的排出量是指排出量在93%到107%,優(yōu)選在97%到103%,更優(yōu)選在98%到102%,甚至更優(yōu)選在99%到101%的范圍內(nèi)變化。
連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口優(yōu)選連接至噴嘴。由于連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口能夠以高壓排出材料,所以所制備的密封劑能夠通過安裝在出口上的噴嘴(優(yōu)選產(chǎn)生高阻力的小直徑噴嘴)以薄的大體繩狀(珠緣狀)附著至輪胎。詳細(xì)地說,通過從連接至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口排出密封劑以順序地將其施加至輪胎的內(nèi)周,所施加的密封劑具有基本恒定厚度,由此防止輪胎均勻性劣化。這允許能夠制造重量平衡性優(yōu)良的自密封輪胎。
接下來,例如,將混合密封劑從連接至擠出機(jī)如連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口的噴嘴排出,并且將該密封劑供送并施加至硫化輪胎的內(nèi)周,由此能夠制造自密封輪胎。在這種情況下,由于已經(jīng)在例如雙螺桿捏合擠出機(jī)中混合并且抑制了擠出機(jī)中的交聯(lián)反應(yīng)的密封劑被直接施加至輪胎內(nèi)周,所以密封劑的交聯(lián)反應(yīng)在施加時(shí)開始,因而密封劑良好地粘附至輪胎內(nèi)周,同時(shí)交聯(lián)反應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。由于該原因,施加至輪胎內(nèi)周的密封劑適當(dāng)?shù)匦纬闪嗣芊鈩樱瑫r(shí)維持大體繩狀。因而,能夠在一系列步驟中施加和處理密封劑從而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)率。此外,將密封劑施加至硫化輪胎的內(nèi)周進(jìn)一步提高了自密封輪胎的生產(chǎn)率。此外,從連接至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口的噴嘴排出的密封劑優(yōu)選順序地直接施加至輪胎內(nèi)周。在這種情況下,由于抑制了連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))中的交聯(lián)反應(yīng)的密封劑被直接連續(xù)地施加至輪胎內(nèi)周,所以密封劑的交聯(lián)反應(yīng)在施加時(shí)開始,從而密封劑良好地附著至輪胎內(nèi)周,同時(shí)交聯(lián)反應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行,由此能夠以更高生產(chǎn)率制造重量平衡良好的自密封輪胎。
通過從連續(xù)捏合機(jī)的頂端附近(出口附近)供應(yīng)材料能夠?qū)⒚芊鈩┑慕宦?lián)反應(yīng)的進(jìn)程最小化。
關(guān)于密封劑到輪胎內(nèi)周的施加,可以將密封劑至少施加至輪胎的與胎面部對(duì)應(yīng)的內(nèi)周,并且更優(yōu)選地至少施加至輪胎的與緩沖層(breaker)對(duì)應(yīng)的內(nèi)周。將不需要密封劑的區(qū)域的密封劑施加省去進(jìn)一步提高了自密封輪胎的生產(chǎn)率。
輪胎的與胎面部對(duì)應(yīng)的內(nèi)周是指輪胎的內(nèi)周位于接觸路面的胎面部徑向內(nèi)側(cè)的部分。輪胎的與緩沖層對(duì)應(yīng)的內(nèi)周是指輪胎內(nèi)周的位于緩沖層的徑向內(nèi)側(cè)的部分。緩沖層是指放置在胎面內(nèi)部并位于胎體徑向外側(cè)的部件。詳細(xì)地說,它是例如在圖9所示的緩沖層16。
未硫化輪胎通常使用氣囊進(jìn)行硫化。在硫化過程中,這種氣囊膨脹并緊密地附著至輪胎的內(nèi)周(內(nèi)襯)。因而,通常向輪胎的內(nèi)周(內(nèi)襯)施加脫模劑以避免硫化完成之后氣囊和輪胎的內(nèi)周(內(nèi)襯)之間的粘附。
脫模劑通常是水性涂料或脫模橡膠。然而,輪胎的內(nèi)周上存在脫模劑可能削弱密封劑和輪胎內(nèi)周之間的粘附。由于該原因,優(yōu)選的是將脫模劑初步從輪胎的內(nèi)周去除。具體而言,更優(yōu)選地至少從輪胎內(nèi)周的開始施加密封劑的部分將脫模劑初步去除。甚至更優(yōu)選地,從輪胎內(nèi)周的施加密封劑的整個(gè)區(qū)域?qū)⒚撃┏醪饺コ?。在這種情況下,密封劑更好地粘附至輪胎內(nèi)周并且因此能夠制造具有更高密封性能的自密封輪胎。
脫模劑可以通過任何方法從輪胎內(nèi)周去除,這些方法包括諸如磨光處理、激光處理、高壓力水洗和利用清潔劑并且優(yōu)選利用中性清潔劑去除之類的已知方法。
下面將參照附圖7簡要描述制造自密封輪胎的方法中使用的制造設(shè)備的示例。
該制造設(shè)備包括雙螺桿捏合擠出機(jī)60、用于將原材料供應(yīng)至雙螺桿捏合擠出機(jī)60的送料器62以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置50,該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置50將輪胎10固定并且使輪胎10旋轉(zhuǎn),同時(shí)在輪胎的寬度和徑向方向上移動(dòng)輪胎。雙螺桿捏合擠出機(jī)60具有五個(gè)供應(yīng)端口61,具體為包括三個(gè)上游供應(yīng)端口61a、一個(gè)中游供應(yīng)端口61b和一個(gè)下游供應(yīng)端口61c。另外,雙螺桿捏合擠出機(jī)60的出口連接至噴嘴30。
原材料通過雙螺桿捏合擠出機(jī)60的供應(yīng)端口61順序地從供料器62供應(yīng)至雙螺桿捏合機(jī)壓機(jī)60,然后在雙螺桿捏合機(jī)壓機(jī)60中進(jìn)行捏合以順序地制備密封劑。制備好的密封劑從連接至雙螺桿捏合擠出機(jī)60的出口的噴嘴30連續(xù)地排出。輪胎在被輪胎驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)的同時(shí)橫動(dòng)和/或向上和向下移動(dòng)(在輪胎的寬度方向和/或徑向方向上移動(dòng)),并且從噴嘴30排出的密封劑被順序地直接施加至輪胎的內(nèi)周,由此將密封劑連續(xù)地成螺旋形地施加至輪胎的內(nèi)周。換言之,通過在旋轉(zhuǎn)輪胎并同時(shí)使輪胎在輪胎的寬度方向和/或徑向方向上移動(dòng)的同時(shí)將從連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))連續(xù)地排出的密封劑順序地直接施加至輪胎的內(nèi)周,能夠?qū)⒚芊鈩┻B續(xù)地成螺旋形地附著至輪胎的內(nèi)周。
這樣將密封劑連續(xù)地成螺旋形地附著至輪胎內(nèi)周能夠防止輪胎均勻性劣化,由此允許制造重量平衡優(yōu)異的自密封輪胎。此外,將密封劑連續(xù)螺旋形地附著至輪胎內(nèi)周允許形成密封劑層,其中密封劑均勻地設(shè)置在輪胎的圓周和寬度方向上,特別是均勻地設(shè)置在輪胎的圓周方向上。這允許以高生產(chǎn)率穩(wěn)定地制造具有優(yōu)異密封性能的自密封輪胎。優(yōu)選在寬度方向上沒有重疊地,更優(yōu)選沒有間隙地附著密封劑。在這種情況下,能夠進(jìn)一步防止輪胎均勻性劣化,并且能夠形成更均勻的密封劑層。
原材料被順序地施加至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī)),該連續(xù)捏合機(jī)順序地制備密封劑。制備好的密封劑從連接至連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))的出口的噴嘴連續(xù)地排出,并且排出的密封劑被順序地直接施加至輪胎的內(nèi)周。這樣,能夠以高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。
密封劑層優(yōu)選通過將大體繩狀密封劑連續(xù)地成螺旋形地施加至輪胎內(nèi)周而形成。在這種情況下,能夠在輪胎內(nèi)周上形成由沿著輪胎內(nèi)周連續(xù)地成螺旋形地設(shè)置的大體繩狀密封劑形成的密封劑層。該密封劑層可以由多層密封劑形成,但是優(yōu)選由一層密封劑構(gòu)成。
在大體繩狀密封劑的情況下,由一層密封劑構(gòu)成的密封劑層能夠通過將密封劑連續(xù)地螺旋形地施加至輪胎內(nèi)周而形成。在大體繩狀密封件的情況下,由于所施加的密封劑具有一定厚度,甚至由一層密封劑構(gòu)成的密封劑層也能夠防止輪胎均勻性劣化,并且可制造具有優(yōu)異重量平衡和良好密封性能的自密封輪胎。而且,由于僅僅施加一層密封劑就足夠而無需堆疊多層密封劑,能夠以更高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。
圍繞輪胎內(nèi)周的密封劑的匝數(shù)優(yōu)選為20到70,更優(yōu)選為20到60,甚至更優(yōu)選為35到50,這是因?yàn)橛纱四軌蚍乐馆喬ゾ鶆蛐粤踊?,并且能夠以更高生產(chǎn)率制造具有優(yōu)異重量平衡和良好自密封性能的自密封輪胎。這里,兩匝密封劑被施加成使得圍繞輪胎內(nèi)周形成兩圈。在圖4中,密封劑的匝數(shù)為6。
使用連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))使得能夠同時(shí)且連續(xù)執(zhí)行密封劑的制備(捏合)和密封劑的排出(施加)。因而,能夠?qū)㈦y以處理的高粘度高粘附性的密封劑直接施加至輪胎內(nèi)周,而不對(duì)其進(jìn)行任何處理,從而能夠以高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。當(dāng)在批量捏合機(jī)中利用固化劑通過捏合來制備密封劑時(shí),從制備密封劑到將密封劑附著至輪胎的時(shí)間段不是恒定的。相反,通過使用連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))混合包括有機(jī)過氧化物的原材料順序制備密封劑并且順序地將該密封劑施加至輪胎內(nèi)周,將從制備密封劑到將該密封劑施加至輪胎的時(shí)間段保持恒定。因而,當(dāng)通過噴嘴施加密封劑時(shí),從噴嘴排出的密封劑的量是穩(wěn)定的;此外,在減少輪胎粘附性劣化的同時(shí)密封劑表現(xiàn)出了恒定的粘附性,并且甚至是難以處理的高粘度的粘附密封劑也能夠精確地施加至輪胎內(nèi)周。因此,能夠穩(wěn)定地制造恒定質(zhì)量的自密封輪胎。
下面描述用于將密封劑施加至輪胎內(nèi)周的方法。
<第一實(shí)施方式>
根據(jù)第一實(shí)施方式,通過在旋轉(zhuǎn)輪胎同時(shí)在輪胎寬度方向上移動(dòng)輪胎和噴嘴中的至少一個(gè)的同時(shí)將粘附性密封劑施加至輪胎的內(nèi)周的過程中,通過例如執(zhí)行步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)來制造自密封輪胎。步驟(1):使用非接觸式位移傳感器測量輪胎的內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離;步驟(2):根據(jù)測量值在輪胎的徑向方向上移動(dòng)輪胎和噴嘴中的至少一個(gè)以將輪胎的內(nèi)周和噴嘴頂端的距離調(diào)節(jié)至預(yù)定長度;以及步驟(3):在調(diào)節(jié)距離之后將密封劑施加至輪胎的內(nèi)周。
通過使用非接觸式位移傳感器并反饋回測量值來測量輪胎內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離可以將輪胎內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離維持在恒定長度。此外,由于在將該距離維持在恒定長度的同時(shí)將密封劑施加至輪胎內(nèi)周,所施加的密封劑能夠具有均勻厚度而不會(huì)受到輪胎形狀變化和接頭部分處的不規(guī)則性等的影響。此外,由于沒有必要像傳統(tǒng)技術(shù)中那樣輸入具有不同尺寸的各輪胎的坐標(biāo)數(shù)據(jù),因此能夠有效地施加密封劑。
圖1是示意性示出了在制造自密封輪胎的方法中使用的施加器的示例的說明性視圖,而圖2是示出了在圖1所示的施加器中包含的噴嘴的頂端的附近的放大圖。
圖1示出了在子午線方向上的輪胎10的一部分的剖視圖(沿著包括輪胎的寬度和徑向方向的平面截取的剖視圖)。圖2示出了沿著包括輪胎的圓周和徑向方向的平面截取的輪胎10的一部分的剖視圖。在圖1和圖2中,輪胎的寬度方向(軸向方向)由箭頭x表示,輪胎的圓周方向由箭頭y表示,而輪胎的徑向方向由箭頭z表示。
輪胎10被安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)上,該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置將輪胎固定并且在輪胎的寬度和徑向方向上移動(dòng)輪胎的同時(shí)旋轉(zhuǎn)輪胎。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置允許進(jìn)行如下獨(dú)立操作:圍繞輪胎軸線旋轉(zhuǎn)、在輪胎寬度方向上移動(dòng)和在輪胎徑向方向上移動(dòng)。
該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括能夠控制在輪胎徑向方向上的運(yùn)動(dòng)量的控制器(未示出)。該控制器可以能夠控制在輪胎的寬度方向上的運(yùn)動(dòng)量和/或輪胎的旋轉(zhuǎn)速度。
噴嘴30附著至擠出機(jī)(未示出)的頂端,并且能夠被插入到輪胎10內(nèi)部。然后,從噴嘴30的頂端31排出從擠出機(jī)擠出的粘附性密封劑20。
非接觸式位移傳感器40附著至噴嘴30以測量輪胎10的內(nèi)周11與噴嘴30的頂端31之間的距離d。
因而,由非接觸式位移傳感器測量的距離d為在輪胎的徑向方向上輪胎內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離。
根據(jù)該實(shí)施方式的制造自密封輪胎的方法,首先將通過硫化步驟形成的輪胎10安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置上,并且將噴嘴30插入輪胎10內(nèi)部。然后,如圖1和圖2所示,將輪胎10旋轉(zhuǎn),同時(shí)在從噴嘴30排出密封劑20的同時(shí)使輪胎10在寬度方向上移動(dòng),由此將密封劑連續(xù)地施加至輪胎10的內(nèi)周11。輪胎10根據(jù)輪胎10的內(nèi)周11的預(yù)輸入輪廓在寬度方向上移動(dòng)。
密封劑20優(yōu)選具有大體繩狀,如稍后所述。更具體地說,當(dāng)將密封劑施加至輪胎的內(nèi)周上時(shí),密封劑優(yōu)選維持大體繩狀。在這種情況下,大體繩狀的密封劑20被連續(xù)地成螺旋形地附著至輪胎10的內(nèi)周11。
如這里使用的,大體繩狀是指具有一定寬度、一端厚度和比寬度長的長度的形狀。圖4示意性示出了連續(xù)地成螺旋形附著至輪胎內(nèi)周的大體繩狀密封劑的示例,而圖8示意性示出了當(dāng)沿著正交于密封劑施加方向(縱向方向)的直線a-a切割密封劑時(shí)圖4所示的密封劑的橫截面的示例。因而,大體繩狀密封劑具有一定寬度(圖8中由w表示的長度)和一定厚度(圖8中由d表示的長度)。密封劑的寬度是指所施加的密封劑的寬度。密封劑的厚度是指所施加的密封劑的厚度,更具體地說為密封劑層的厚度。
具體地說,大體繩狀密封劑是具有滿足稍后描述的優(yōu)選數(shù)值范圍的厚度(所施加的密封劑或密封劑層的厚度,圖8中由d表示的長度)和滿足優(yōu)選數(shù)值范圍的寬度(所施加的密封劑的寬度,由圖4中的w或圖6中的w0表示的長度)的密封劑,更優(yōu)選地為具有滿足稍后描述的優(yōu)選數(shù)值范圍的密封劑的厚度與寬度比(密封劑厚度/密封劑寬度)的密封劑。大體繩狀密封劑還是具有滿足稍后描述的優(yōu)選數(shù)值范圍的橫截面面積的密封劑。
根據(jù)該實(shí)施方式的制造自密封輪胎的方法,通過如下步驟(1)至(3)將密封劑施加至輪胎內(nèi)周。
<步驟(1)>
如圖2所示,在施加密封劑20之前利用非接觸式位移傳感器40測量輪胎10的內(nèi)周11和噴嘴30的頂端31之間的距離d。從密封劑20施加開始到施加結(jié)束,針對(duì)內(nèi)周11將要施加密封劑20的每個(gè)輪胎10測量距離d。
<步驟(2)>
將距離d的數(shù)據(jù)發(fā)送到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的控制器。根據(jù)該數(shù)據(jù),控制器控制在輪胎徑向方向上的運(yùn)動(dòng)量,從而將輪胎10的內(nèi)周11和噴嘴30的頂端31之間的距離調(diào)節(jié)至預(yù)定長度。
<步驟(3)>
由于從噴嘴30的頂端31連續(xù)地排出密封劑20,因此在調(diào)節(jié)上述距離之后密封劑20被施加至輪胎10的內(nèi)周11。通過上述布置(1)至(3),能夠?qū)⒕哂芯鶆蚝穸鹊拿芊鈩?0施加至輪胎10的內(nèi)周11。
圖3是示意性示出了噴嘴與輪胎的位置關(guān)系的說明圖。
如圖3中所示,在噴嘴30相對(duì)于輪胎10運(yùn)動(dòng)到位置(a)至(d)的過程中,可以在將輪胎10的內(nèi)周11和噴嘴30的頂端31之間的距離維持在預(yù)定距離d0的同時(shí)施加密封劑。
為了提供更合適的效果,被控距離d0優(yōu)選為0.3mm以上,更優(yōu)選為1.0mm以上。如果該距離小于0.3mm,則噴嘴頂端距離輪胎內(nèi)周太近,這導(dǎo)致難以使所施加的密封劑具有預(yù)定厚度。被控距離d0也優(yōu)選為3.0mm以下,更優(yōu)選為2.0mm以下。如果該距離大于3.0mm,密封劑可能不會(huì)很好地附著至輪胎,由此導(dǎo)致制造效率下降。
被控距離d0是指在步驟(2)中對(duì)距離進(jìn)行控制后在輪胎徑向方向上輪胎內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離。
為了提供更合適的效果,被控距離d0優(yōu)選為所施加的密封劑厚度的30%以下,更優(yōu)選為20%以下。被控距離d0也優(yōu)選為所施加的密封劑厚度的5%以上,更優(yōu)選為10%以上。
密封劑的厚度(所施加的密封劑或密封劑層的厚度,由圖8中的d表示的長度)不受具體限制。為了提供更合適的效果,密封劑的厚度優(yōu)選為1.0mm以上,更優(yōu)選為1.5mm以上,甚至更優(yōu)選為2.0mm以上,特別優(yōu)選為2.5mm以上。此外,密封劑的厚度優(yōu)選為10mm以下,更優(yōu)選為8.0mm以下,甚至更優(yōu)選為5.0mm以下。如果該厚度小于1.0mm,則難以可靠地密封形成在輪胎中的穿孔。此外,大于10mm的厚度也不是優(yōu)選的,這是因?yàn)楸M管密封穿孔的效果略微提高但是輪胎重量增加。密封劑的厚度可以通過改變輪胎的旋轉(zhuǎn)速度、輪胎寬度方向上的運(yùn)動(dòng)速度、噴嘴頂端和輪胎內(nèi)周之間的距離等其他因素來控制。
密封劑優(yōu)選具有基本恒定的厚度(所施加的密封劑或密封劑層的厚度)。在這種情況下,能夠進(jìn)一步防止輪胎均勻性劣化,并能夠制造具有更好重量平衡的自密封輪胎。
如這里使用的,基本恒定厚度是指厚度在90%到110%之間的范圍內(nèi),優(yōu)選在95%到105%的范圍內(nèi),更優(yōu)選在98%到102%的范圍,甚至更優(yōu)選在99%到101%的范圍內(nèi)變化。
為了減少噴嘴堵塞從而使得能夠獲得優(yōu)異的操作穩(wěn)定性并提供更合適的效果,優(yōu)選使用大體繩狀密封劑,并且更優(yōu)選地將大體繩狀密封劑成螺旋形附著至輪胎內(nèi)周。然而,也可以使用不具有大體繩狀的密封劑,并且通過噴灑到輪胎內(nèi)周上來施加該密封劑。
在大體繩狀密封劑的情況下,密封劑的寬度(所施加的密封劑的寬度,由圖4中的w表示的長度)不受特別限制。為了提供更合適的效果,密封劑的寬度優(yōu)選為0.8mm以上,更優(yōu)選為1.3mm以上,甚至更優(yōu)選為1.5mm以上。如果該寬度小于0.8mm,則圍繞輪胎內(nèi)周的密封劑的匝數(shù)可能增加,從而降低制造效率。密封劑的寬度還優(yōu)選為18mm以下,更優(yōu)選為13mm以下,甚至更優(yōu)選為9.0mm以下,特別優(yōu)選為7.0mm以下,最優(yōu)選為6.0mm以下,甚至最優(yōu)選為5.0mm以下。如果該寬度大于18mm,則很可能發(fā)生重量不平衡問題。
密封劑的厚度(所施加的密封劑或密封劑層的厚度,圖8中的d所示的長度)與密封劑的寬度(所施加的密封劑的寬度,圖4中的w表示的長度)的比[密封劑厚度/密封劑寬度]可以優(yōu)選為0.6到1.4,更優(yōu)選為0.7到1.3,甚至更優(yōu)選為0.8到1.2,特別優(yōu)選為0.9到1.1。接近于1.0的比導(dǎo)致密封劑具有理想繩狀,從而能夠以更高生產(chǎn)率制造具有高密封性能的自密封輪胎。
為了提供更合適的效果,密封劑的橫截面面積(所施加的密封劑的橫截面面積,通過圖8中的d×w計(jì)算的面積)優(yōu)選為0.8mm2以上,更優(yōu)選為1.95mm2以上,甚至更優(yōu)選為3.0mm2以上,特別優(yōu)選為3.75mm2以上,但是優(yōu)選為180mm2以下,更優(yōu)選為104mm2以下,甚至更優(yōu)選為45mm2以下,特別優(yōu)選為35mm2以下,最優(yōu)選為25mm2以下。
附著密封劑的區(qū)域的寬度(下文也稱為附著區(qū)域的寬度或密封劑層的寬度,并且對(duì)應(yīng)于與圖4中的6×w相等的長度或圖6中與w1+6×w0相等的長度)不受特別限制。為了提供更合適的效果,該寬度優(yōu)選為胎面接觸寬度的80%以上,更優(yōu)選為90%以上,甚至更優(yōu)選為100%以上,但是優(yōu)選120%以下,更優(yōu)選為110%以下。
為了提供更合適的效果,密封劑層的寬度優(yōu)選為輪胎的緩沖層的寬度(在輪胎寬度方向上緩沖層的長度)的85%到115%,更優(yōu)選為95%到105%。
這里,當(dāng)輪胎設(shè)置有多個(gè)緩沖層時(shí),在輪胎寬度方向上緩沖層的長度是指在輪胎寬度方向上多個(gè)緩沖層當(dāng)中在輪胎寬度方向上最長的緩沖層的長度。
這里,胎面接觸寬度確定如下。首先,在向安裝在正常輪輞上的具有正常內(nèi)壓的非加載正常狀態(tài)輪胎施加正常載荷的同時(shí)使輪胎以0度的斜切角接觸平面,然后將輪胎軸向最外接觸位置均限定為“接觸角te”。將接觸邊緣te和te之間在輪胎軸向方向上的距離限定為胎面接觸寬度tw。在上述正常條件下確定輪胎部件的尺寸和其他特征,除非另有說明。
“正常輪輞”是指由標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)(包括作為設(shè)置輪胎依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn))為每種輪胎規(guī)定的輪輞,并且可以為jatma中的“標(biāo)準(zhǔn)輪輞”、tra中的“設(shè)計(jì)輪輞”或etrto中的“測量輪輞”。而且,“正常內(nèi)壓”是指由標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)(包括作為設(shè)置輪胎依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn))為每種輪胎規(guī)定的氣壓,并且可以為jatma中的“最大氣壓”、tra中的表“各種寒冷充氣壓力下的輪胎負(fù)載極限”中所示的最大值或etrto中的“充氣壓力”。在用于載客車輛的輪胎的情況下,正常內(nèi)壓為180kpa。
“正常負(fù)載”是指由標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)(包括作為設(shè)置輪胎依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn))為每種輪胎規(guī)定的負(fù)載,并且可以為jatma中的“最大負(fù)載能力”、tra中的表“各種寒冷充氣壓力下的輪胎負(fù)載極限”中所示的最大值或etrto中的“負(fù)載能力”。在用于載客車輛的輪胎的情況下,正常負(fù)載為上述規(guī)定負(fù)載的88%。
在密封劑施加過程中輪胎的旋轉(zhuǎn)速度不受特別限制。為了提供更合適的效果,旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為5m/分鐘以上,更優(yōu)選為10m/分鐘以上,但是優(yōu)選為30m/分鐘以下,更優(yōu)選為20m/分鐘以下。如果旋轉(zhuǎn)速度低于5m/分鐘或高于30m/分鐘,則不能容易地施加具有均勻厚度的密封劑。
當(dāng)使用非接觸式位移傳感器時(shí),能夠降低由于密封劑粘附至傳感器引起麻煩的風(fēng)險(xiǎn)。非接觸式位移傳感器不受特別限制,只要該傳感器能夠測量輪胎的內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離即可。示例包括激光傳感器、光電傳感器或電容傳感器。這些傳感器可以單獨(dú)使用或者兩個(gè)或更多個(gè)組合地使用。為了測量橡膠,這些傳感器當(dāng)中優(yōu)選激光傳感器或光電傳感器,其中激光傳感器更優(yōu)選。當(dāng)使用激光傳感器時(shí),輪胎的內(nèi)周和噴嘴頂端之間的距離可以確定如下:利用激光輻射輪胎的內(nèi)周;基于激光的反射來確定輪胎的內(nèi)周和激光傳感器的頂端之間的距離;并且從所確定的距離減去激光傳感器的頂端和噴嘴的頂端之間的距離。
非接觸式位移傳感器的位置不受具體限制,只要能夠測量輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離即可。該傳感器優(yōu)選附著至噴嘴,更優(yōu)選地附著在密封劑不能粘附的位置。
非接觸式位置傳感器的數(shù)目、大小和其他條件也不受特別限制。
由于非接觸式位移傳感器容易受到熱的影響,優(yōu)選利用熱絕緣器等對(duì)傳感器進(jìn)行保護(hù)和/或利用空氣等冷卻該傳感器以避免受到從噴嘴排出的熱密封劑的影響。這提高了傳感器的耐用性。
盡管已經(jīng)基于在輪胎的寬度和徑向方向上移動(dòng)輪胎而不是移動(dòng)噴嘴的示例描述了第一實(shí)施方式,但是可以移動(dòng)噴嘴而不是輪胎,或者可以移動(dòng)輪胎和噴嘴二者。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選包括用于增加輪胎在胎圈部處的寬度的裝置。在向輪胎施加密封劑時(shí),增加輪胎在胎圈部處的寬度允許容易地將密封劑施加至輪胎。特別是當(dāng)將噴嘴引入在安裝于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器裝置上的輪胎的內(nèi)周附近時(shí),只能通過噴嘴的平行運(yùn)動(dòng)引入噴嘴,這方便了控制并提高了生產(chǎn)率。
可以使用能夠增加輪胎在胎圈部處的寬度的任何裝置作為增加輪胎在胎圈部處的寬度的裝置。示例包括這樣的機(jī)構(gòu),其中使用均具有多個(gè)(優(yōu)選兩個(gè))輥(這些輥彼此具有固定位置關(guān)系)的兩個(gè)裝置,并且這些裝置在輪胎的寬度方向上移動(dòng)。這些裝置可以通過輪胎的開口從兩側(cè)插入內(nèi)部,并且可以增加輪胎在胎圈部處的寬度。
在該制造方法中,由于已經(jīng)在例如雙螺桿捏合擠出機(jī)中混合并且抑制了擠出機(jī)中的交聯(lián)反應(yīng)的密封劑被直接施加至輪胎內(nèi)周,因此交聯(lián)反應(yīng)在施加時(shí)開始,并且密封劑良好地粘附至輪胎內(nèi)周,并且同時(shí)交聯(lián)反應(yīng)更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行,由此能夠制造具有較高密封性能的自密封輪胎。因而,施加有密封劑的自密封輪胎不需要進(jìn)一步交聯(lián),由此提供了良好的生產(chǎn)率。
如果必要,可以對(duì)施加有密封劑的自密封輪胎進(jìn)一步進(jìn)行交聯(lián)步驟。
優(yōu)選在交聯(lián)步驟中加熱自密封輪胎。這提高了密封劑的交聯(lián)速率,并且允許交聯(lián)反應(yīng)更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行,從而能夠以更高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。輪胎可以通過任何方法包括已知方法來加熱,但是可能合適地在烤爐中進(jìn)行加熱??梢岳缤ㄟ^將自密封輪胎放置在70℃到190℃優(yōu)選150℃到190℃的烤爐中執(zhí)行交聯(lián)步驟2到15分鐘。
在交聯(lián)過程中優(yōu)選使輪胎在輪胎的圓周方向上旋轉(zhuǎn),因?yàn)檫@樣能夠防止甚至剛剛施加的容易流動(dòng)的密封劑流動(dòng),并且能夠完成交聯(lián)反應(yīng)而不會(huì)使均勻性劣化。旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為300到1000rpm。詳細(xì)地說,例如,可以使用配備有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的烤爐。
即使在沒有附加地執(zhí)行交聯(lián)步驟時(shí),也優(yōu)選在輪胎的圓周方向上旋轉(zhuǎn)輪胎,直到密封劑完成交聯(lián)反應(yīng)。在這種情況下,能夠防止甚至剛剛施加的容易流動(dòng)的密封劑的流動(dòng),并且能夠完成交聯(lián)反應(yīng)而不會(huì)使均勻性劣化。旋轉(zhuǎn)速度與以上針對(duì)交聯(lián)步驟描述的相同。
為了提高密封劑交聯(lián)速率,在施加密封劑之前優(yōu)選初步溫暖輪胎。這允許以更高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。用于將輪胎預(yù)熱的溫度優(yōu)選為40℃到100℃,更優(yōu)選為50℃到70℃。當(dāng)在上述溫度范圍內(nèi)預(yù)熱輪胎時(shí),在施加時(shí)交聯(lián)反應(yīng)合適地開始,并且更合適地進(jìn)行,從而能夠制造具有較高密封性能的自密封輪胎。而且,當(dāng)在上述溫度范圍內(nèi)預(yù)熱輪胎時(shí),交聯(lián)步驟不再必要,因而能夠以較高生產(chǎn)率制造自密封輪胎。
一般來說,連續(xù)地操作連續(xù)捏合機(jī)(特別是雙螺桿捏合擠出機(jī))。然而,在制造自密封輪胎時(shí),在完成向一個(gè)輪胎施加密封劑之后需要將輪胎一個(gè)一個(gè)地替換。這里,為了制造更高質(zhì)量的自密封輪胎同時(shí)降低生產(chǎn)率劣化,可以使用如下方法(1)或(2)??紤]到如下缺點(diǎn),可以根據(jù)具體情形適當(dāng)?shù)剡x擇方法(1)或(2):方法(1)中的質(zhì)量劣化和方法(2)中的成本增加。
(1)通過同時(shí)運(yùn)行或停止連續(xù)捏合機(jī)和所有送料器來控制密封劑到輪胎內(nèi)周的供送。
具體地說,在向一個(gè)輪胎完成施加之后,可以同時(shí)停止連續(xù)捏合機(jī)和所有送料器,優(yōu)選可以在一分鐘內(nèi)將該輪胎更換為另一個(gè)輪胎,并且同時(shí)允許連續(xù)捏合機(jī)和所有送料器運(yùn)行以重新開始向輪胎施加。通過快速更換輪胎(優(yōu)選在一分鐘內(nèi)),能夠降低質(zhì)量劣化。
(2)通過切換流動(dòng)通道同時(shí)允許連續(xù)捏合機(jī)和所有送料器保持運(yùn)行來控制密封劑到輪胎內(nèi)周的供送。
具體地說,除了用于直接向輪胎內(nèi)周供送的噴嘴之外,連續(xù)捏合機(jī)可以設(shè)置有另一個(gè)流動(dòng)通道,并且在完成向一個(gè)輪胎施加之后從另一個(gè)流動(dòng)通道排出制備好的密封劑,直到完成輪胎更換。根據(jù)該方法,由于能夠在連續(xù)捏合機(jī)和所有送料器保持運(yùn)行的同時(shí)制造自密封輪胎,所以制造的自密封輪胎能夠具有更高質(zhì)量。
能夠在以上描述的自密封輪胎的胎體中使用的胎體簾布線的非限制性示例包括纖維線和鋼線。其中優(yōu)選鋼線。特別是,由jisg3506中規(guī)定的硬鋼絲材料形成的鋼線是理想的。在自密封輪胎中使用堅(jiān)固的鋼線而不是通常使用纖維線作為簾布線能夠大大提高耐側(cè)切性(對(duì)由于在路邊駕駛或其它原因引起在輪胎側(cè)部中形成切口的抗性),由此進(jìn)一步提高整個(gè)輪胎包括側(cè)部的抗穿孔性。
鋼線可以具有任何結(jié)構(gòu)。示例包括具有1×n單股線結(jié)構(gòu)的鋼線、具有k+m層股線結(jié)構(gòu)的鋼線、具有1×n束結(jié)構(gòu)的鋼線以及具有m×n多股線結(jié)構(gòu)的鋼線。術(shù)語“具有1×n單股線結(jié)構(gòu)的鋼線”是指通過將n個(gè)細(xì)絲交纏而制備的單層扭絞鋼線。術(shù)語“具有k+m層股線結(jié)構(gòu)的鋼線”是指具有兩層結(jié)構(gòu)的鋼線,其中這兩層在扭絞方向和扭絞間距方面彼此不同,并且內(nèi)層包括k個(gè)細(xì)絲,而外層包括m個(gè)細(xì)絲。術(shù)語“具有1×n束結(jié)構(gòu)的鋼線”是指通過交織成束的n個(gè)細(xì)絲制備的一束鋼線。術(shù)語“具有m×n多股線結(jié)構(gòu)的鋼線”是指通過將首先將n個(gè)細(xì)絲扭絞在一起制備的m個(gè)股線交織而制備的多股線鋼線。這里,n代表1到27的整數(shù),k代表1到10的整數(shù),而m代表1到3的整數(shù)。
鋼線的扭絞間距優(yōu)選為13mm以下,更優(yōu)選為11mm以下,但是優(yōu)選5mm以上,更優(yōu)選為7mm以上。
鋼線優(yōu)選包含以螺旋形形狀形成的至少一片預(yù)制細(xì)絲。這種預(yù)制細(xì)絲在鋼線內(nèi)提供了相對(duì)較大的間隙以提高橡膠的穿透性并且還維持低負(fù)荷下的延伸性,從而能夠防止硫化過程中發(fā)生成型失效。
鋼線的表面優(yōu)選鍍有黃銅、zn或其它材料以提高與橡膠組合物的初始粘附性。
鋼線優(yōu)選在50n負(fù)載下具有0.5%到1.5%的延伸率。如果50n負(fù)載下的延伸率大于1.5%,則增強(qiáng)線在高負(fù)載下表現(xiàn)出的延伸率可能減小,因而可能無法維持?jǐn)_動(dòng)吸收性。相反,如果50n負(fù)載下的延伸率小于0.5%,則在硫化過程中線可能不會(huì)表現(xiàn)出足夠的延伸率,因而可能發(fā)生成型失效。鑒于上述情況,50n負(fù)載下的延伸率更優(yōu)選為0.7%以上,但是更優(yōu)選為1.3%以下。
鋼線的頭數(shù)優(yōu)選為20到50(頭/5cm)。
<第二實(shí)施方式>
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步揭示出,僅僅使用根據(jù)第一實(shí)施方式的方法具有如下缺點(diǎn):大體繩狀的密封劑偶爾難以附著至輪胎內(nèi)周,并且特別是在附著開始部分時(shí)容易剝落。第二實(shí)施方式的特征在于,在制造自密封輪胎的方法中,在將輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離調(diào)節(jié)至d1并且隨后調(diào)節(jié)至比距離d1大的距離d2的條件下附著密封劑。在這種情況下,在附著開始時(shí),輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離縮短,從而能夠增加與附著開始部分對(duì)應(yīng)的密封劑寬度。結(jié)果,能夠容易制造自密封輪胎,其中大體繩狀的粘附性密封劑被連續(xù)地成螺旋形地至少附著至輪胎的與胎面部分對(duì)應(yīng)的內(nèi)周,并且密封劑的縱向端中的至少一端形成了較寬部分,該較寬部分具有比縱向鄰接部分大的寬度。在該自密封輪胎中,與附著開始對(duì)應(yīng)的密封劑部分具有較大寬度以提高該部分的粘附性,從而能夠防止密封劑的該部分剝落。
第二實(shí)施方式的描述基本僅僅包括與第一實(shí)施方式不同的特征,并且省略了與第一實(shí)施方式的描述重復(fù)的內(nèi)容。
圖5是示出了圖1中所示的施加器中包括的噴嘴的頂端附近的放大圖。圖5的(a)圖示了緊接開始附著密封劑之后的狀態(tài),而圖5的(b)圖示了經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后的狀態(tài)。
圖5均示出了沿著包括輪胎的圓周和徑向方向的平面截取的輪胎10的一部分的剖視圖。在圖5中,輪胎的寬度方向(軸向方向)由箭頭x表示,輪胎的圓周方向由箭頭y表示,而輪胎的徑向方向由箭頭z表示。
根據(jù)第二實(shí)施方式,首先將通過硫化步驟形成的輪胎10安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置上,并且將噴嘴30插入到輪胎10的內(nèi)部。然后,如圖1和圖5所示,旋轉(zhuǎn)輪胎10并且同時(shí)使輪胎10在寬度方向上移動(dòng),在此同時(shí)從噴嘴30排出密封劑20,由此將密封劑連續(xù)地施加至輪胎10的內(nèi)周11。根據(jù)例如輪胎10的內(nèi)周11的預(yù)輸入輪廓來在寬度方向上移動(dòng)輪胎10。
由于密封劑22是粘性的并且具有大體繩狀形狀,密封劑20被連續(xù)地成螺旋形地附著至輪胎10的與胎面部對(duì)應(yīng)的內(nèi)周11。
在該過程中,如圖5的(a)所示,在將輪胎10的內(nèi)周11和噴嘴30的頂端31之間的距離調(diào)節(jié)至距離d1的條件下從附著開始計(jì)算以預(yù)定時(shí)間附著密封劑20。然后,在經(jīng)過該預(yù)定時(shí)間之后,如圖5的(b)所示,在徑向方向上移動(dòng)輪胎10以將距離改變?yōu)楸染嚯xd1大的距離d2,并附著密封劑20。
在完成密封劑附著之前,可以將該距離從距離d2改變回到距離d1。考慮到生產(chǎn)效率和輪胎重量平衡,優(yōu)選保持距離d2直到密封劑附著完成。
優(yōu)選地,從附著開始將距離d1保持恒定預(yù)定時(shí)間,并且在經(jīng)過該預(yù)定時(shí)間之后,將距離d2保持恒定,不過距離d1和d2不必是恒定的,只要它們滿足d1<d2的關(guān)系即可。
距離d1不受特別限制。為了提供更合適的效果,距離d1優(yōu)選為0.3mm以上,更優(yōu)選為0.5mm以上。如果距離d1小于0.3mm,則噴嘴的頂端過于接近輪胎的內(nèi)周,從而使得密封劑會(huì)容易地粘附至噴嘴,并且噴嘴可能需要更頻率地進(jìn)行清潔。距離d1還優(yōu)選為2mm以下,更優(yōu)選為1mm以下。如果距離d1大于2mm,則通過形成較寬部分產(chǎn)生的效果可能就不夠。
距離d2也不受特別限制。為了提供更合適的效果,距離d2優(yōu)選為0.3mm以上,更優(yōu)選為1mm以上,但是優(yōu)選3mm以下,更優(yōu)選為2mm以下。距離d2優(yōu)選與以上描述的受控距離d0相同。
這里,輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離d1和d2都是指在輪胎的徑向方向上輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離。
在密封劑附著過程中輪胎的旋轉(zhuǎn)速度不受具體限制。為了提供更合適的效果,該旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為5m/分鐘以上,更優(yōu)選為10m/分鐘以上,但是優(yōu)選30m/分鐘以下,更優(yōu)選為20m/分鐘以下。如果該旋轉(zhuǎn)速度低于5m/分鐘或高于30m/分鐘,則不容易附著具有均勻厚度的密封劑。
根據(jù)第二實(shí)施方式的自密封輪胎可以通過以上描述的步驟制造。
圖6是示意性示出了附著至根據(jù)第二實(shí)施方式的自密封輪胎的密封劑示例的說明圖。
在輪胎的圓周方向上纏繞大體繩狀密封劑20并且連續(xù)地成螺旋形地附著。這里,密封劑20的一個(gè)縱向端形成了寬度大于縱向鄰接部分的較寬部分21。該較寬部分21對(duì)應(yīng)于密封劑的附著開始部分。
密封劑的較寬部分的寬度(所施加的密封劑的較寬部分的寬度,由圖6中的w1表示的長度)不受具體限制。為了提供更合適的效果,該較寬部分的寬度優(yōu)選為密封劑的除了該較寬部分之外的寬度(由圖6的w0表示的寬度)的103%以上,更優(yōu)選為110%以上,甚至更優(yōu)選為120%以上。如果小于103%,則通過形成較寬部分產(chǎn)生的效果可能就不足。密封劑的較寬部分的寬度還優(yōu)選為密封劑的除了該較寬部分之外的寬度210%以下,更優(yōu)選為180%以下,甚至更優(yōu)選為160%以下。如果大于210%,則噴嘴的頂端需要過于接近輪胎的內(nèi)周才能形成較寬部分,結(jié)果使得密封劑會(huì)容易地粘附至噴嘴,從而噴嘴可能需要更頻繁的清潔。另外,可能削弱輪胎重量平衡。
密封劑的較寬部分的寬度優(yōu)選在縱向方向上基本恒定,但是可以部分地基本不恒定。例如,該較寬部分可以具有其中寬度在附著開始部分處最大并且在縱向方向上逐漸減小的形狀。如這里使用的基本恒定寬度是指該寬度在90%到110%的范圍內(nèi),優(yōu)選在97%到103%的范圍內(nèi),更優(yōu)選在98%到102%的范圍內(nèi),更優(yōu)選在99%到101%的范圍內(nèi)變化。
密封劑的較寬部分的長度(所施加的密封劑的較寬部分的長度,由圖6中的l1表示的長度)不受特別限制。為了提供更合適的效果,該長度優(yōu)選小于650mm,更優(yōu)選小于500mm,甚至更優(yōu)選小于350mm,特別優(yōu)選小于200mm。如果該長度為650mm以上,則噴嘴的頂端接近輪胎的內(nèi)周放置更長的時(shí)間段,從而使得密封劑會(huì)容易粘附至噴嘴而使得可能需要更頻繁地對(duì)噴嘴進(jìn)行清潔。另外,輪胎重量平衡可能受到削弱。該密封劑的較寬部分優(yōu)選較短。然而,為了控制輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離,較寬部分的長度的極限大約為10mm。
密封劑的除了較寬部分之外的寬度(所施加的密封劑的除了較寬部分之外的寬度,由圖6中的w0所示的長度)不受具體限制。為了提供更合適的效果,該寬度優(yōu)選為0.8mm以上,更優(yōu)選為1.3mm以上,甚至更優(yōu)選為1.5mm以上。如果該寬度小于0.8mm,則圍繞輪胎的內(nèi)周的密封劑的匝數(shù)可能增加,從而降低制造效率。密封劑的除了較寬部分之外的寬度也優(yōu)選為18mm以下,更優(yōu)選為13mm以下,甚至更優(yōu)選為9.0mm以下,特別優(yōu)選為7.0mm以下,最優(yōu)選為6.0mm以下,甚至最優(yōu)選為5.0mm以下。如果該寬度大于18mm,重量不平衡可能更容易發(fā)生。w0優(yōu)選與上述的w相同。
密封劑除了較寬部分之外的寬度優(yōu)選在縱向方向上基本恒定,但是可以部分地基本不恒定。
附著密封劑的區(qū)域的寬度(下文也稱為附著區(qū)域的寬度或密封劑層的寬度,并且對(duì)應(yīng)于與圖6中的w1+6×w0相等的長度)不受特別限制。為了提供更合適的效果,該寬度優(yōu)選為胎面接觸寬度的80%以上,更優(yōu)選為90%以上,甚至更優(yōu)選為100%以上,但是優(yōu)選120%以下,更優(yōu)選110%以下。
為了提供更合適的效果,密封劑層的寬度優(yōu)選為輪胎的緩沖層的寬度(輪胎的寬度方向上緩沖層的長度)的85%到115%,更優(yōu)選為95%至105%。
在根據(jù)第二實(shí)施方式的自密封輪胎中,該密封劑優(yōu)選在寬度方向上沒有重疊地附著,更優(yōu)選沒有間隙地附著。
在根據(jù)第二實(shí)施方式的自密封輪胎中,密封劑的另一個(gè)縱向端(與附著結(jié)束部分對(duì)應(yīng)的一端)也可以形成寬度比縱向鄰接部分大的較寬部分。
密封劑的厚度(所施加的密封劑的厚度或密封劑層的厚度,由圖8中的d表示的長度)不受特別限制。為了提供更合適的效果,密封劑的厚度優(yōu)選為1.0mm以上,更優(yōu)選為1.5mm以上,甚至更優(yōu)選為2.0mm以上,特別優(yōu)選為2.5mm以上,但是優(yōu)選為10mm以下,更優(yōu)選為8.0mm以下,甚至更優(yōu)選為5.0mm以下。如果該厚度小于1.0mm,則難以可靠地密封形成在輪胎中的穿孔。此外,大于10mm的厚度不是優(yōu)選的,因?yàn)楸M管密封穿孔效果略微提高但是輪胎重量增加。
該密封劑優(yōu)選具有基本恒定厚度(所施加的密封劑或密封劑層的厚度)。在這種情況下,能夠進(jìn)一步防止輪胎均勻性劣化,并且能夠制造具有更好的重量平衡的自密封輪胎。
密封劑的厚度(所施加的密封劑或密封劑層的厚度,由圖8中的d表示的長度)與密封劑除了較寬部分之外的寬度(所施加的密封劑除了較寬部分之外的寬度,由圖6中的w0表示的長度)的比[密封劑厚度/密封劑除了較寬部分之外的寬度]優(yōu)選為0.6至1.4,更優(yōu)選為0.7至1.3,甚至更優(yōu)選為0.8至1.2,特別優(yōu)選為0.9至1.1。更接近于1.0的比致使密封劑具有理想的繩狀,從而能夠以更高生產(chǎn)率制造具有高密封性能的自密封輪胎。
為了提供更合適的效果,密封劑的橫截面面積(所施加的密封劑的橫截面面積,由圖8中的d×w計(jì)算的面積)優(yōu)選為0.8mm2以上,更優(yōu)選為1.95mm2以上,甚至更優(yōu)選為3.0mm2以上,特別優(yōu)選為3.75mm2以上,但是優(yōu)選為180mm2以下,更優(yōu)選為104mm2以下,甚至更優(yōu)選為45mm2以下,特別優(yōu)選為35mm2以下,最優(yōu)選為25mm2以下。
根據(jù)第二實(shí)施方式,即使在密封劑具有稍早所述的范圍內(nèi)的粘度,特別是具有相對(duì)較高的粘度,將與附著開始對(duì)應(yīng)的密封劑部分加寬也能夠提高該部分的粘附性,從而能夠防止密封劑的該部分剝落。
根據(jù)第二實(shí)施方式的自密封輪胎優(yōu)選如上所述那樣制造。然而,該自密封輪胎可以通過任何其他適當(dāng)?shù)姆椒▉碇圃?,只要密封劑的至少一端允許形成較寬部分即可。
盡管第一和第二實(shí)施方式的描述特別是第一實(shí)施方式的描述說明了使用非接觸式位移傳感器的情況,但是可以通過預(yù)先輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)來控制輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離,而不使用非接觸式位置傳感器。
盡管以上描述特別是第一實(shí)施方式的描述說明了在向輪胎的內(nèi)周施加密封劑時(shí)使用非接觸式位移傳感器的情況,但是可以在根據(jù)預(yù)先輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)控制噴嘴和/或輪胎的運(yùn)動(dòng)的同時(shí)向輪胎的內(nèi)周施加密封劑,而無需使用非接觸式位移傳感器進(jìn)行測量。
附圖標(biāo)記列表
10輪胎
11輪胎的內(nèi)周
14胎面部分
15胎體
16緩沖層
17帶
20密封劑
21較寬部分
30噴嘴
31噴嘴的頂端
40非接觸式位移傳感器
50旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置
60雙螺桿捏合擠出機(jī)
61(61a,61b,61c)供應(yīng)端口
62送料器
d、d0、d1、d2:輪胎的內(nèi)周和噴嘴的頂端之間的距離