專利名稱：獲得輪胎胎面的方法
技術領域：
本發明是關于制造輪胎或輪胎胎面的方法。
定義在本文獻里，術語“軸向”和“軸向的”指的是一個大致平行于輪胎旋轉軸線的方向。當這些術語應用在一個胎面上時，它們指的是當胎面裝配在輪胎上時平行于該輪胎旋轉軸線的方向。換句話說，軸向是同時垂直于胎面厚度以及胎面圓周的方向。
術語“徑向”和“徑向的”指的是一個平行于與軸向相垂直的矢量的方向，且其與輪胎旋轉軸線相交。當這些術語應用在一個胎面上時，它們指的是當胎面裝配在輪胎上時平行于與輪胎旋轉軸線相垂直的矢量的方向并且包含一個位于輪胎旋轉軸線上點的方向。換句話說，徑向是一個平行于胎面厚度的方向。
術語“圓周”和“圓周的”指的是同時垂直于軸向和徑向的方向。
輪胎胎面的“行駛表面”應該被理解成當輪胎滾動時由胎面與地面相接觸的點構成的表面。
輪胎胎面的“側面”表示胎面上從行駛表面的軸向末端延伸到輪胎側壁上的表面的任意部分。當考慮到一個未安裝到輪胎上之前的胎面上時，側面包含胎面上連接行駛表面軸向邊緣之一和被設計成與輪胎胎體相接觸的表面之間的表面部分。
“銷”應被理解成任意模制元件，其被設計成用來模制一個空腔，該空腔的至少一部分位于模制行駛表面的模制表面之下并且該空腔朝向胎面的至少一個側面上開口，且不對其幾何形狀進行限制。
“通道”表示由一個銷模制成的空腔。
通道的“內側面”表示由胎面的點構成的表面，這些點在將銷從模具中取出之前與銷表面相接觸。
“混合物”或“橡膠混合物”表示一含有至少一種彈性體和填料的橡膠組合物。
“溝槽”表示在胎面上模制形成并且由混合物側壁確定出橫向邊界的凹陷處，分隔這些側壁的平均寬度等于至少2mm。
“突起”表示位于胎面的一個溝槽與模制在胎面上的一個通道之間交界處的一定量的混合物，并且在通道開口所在的溝槽側壁的表面的一部分上形成一個突出部分，位于該通道的徑向外側。
在這里術語“輪胎”表示任意類型的彈性殼體，無論其充氣與否以及其是否在使用過程中受到一個內壓力。
背景技術：
長期以來都知道位于輪胎行駛表面之下并且在胎面側面上開口的通道可以改善輪胎特性，特別是當輪胎很厚時。這些通道改變了胎面的發展模式，由于隨著輪胎的磨損它們將會暴露在胎面的表面上，從而可以在不犧牲新胎面剛度的前提下改善其在濕路面上的抓地力。此外，該通道還有利于冷卻輪胎的胎肩部分(通過通風效應)，因而可以提高其耐久性。當該通道不僅僅在胎面側面上開口并且也在胎面溝槽上開口時會放大這種熱效應。
專利申請EP1232852描述了用在一種含有這類通道的胎面上的模具和模制方法。該模具包括可以徑向移動的、且帶有用來模制溝槽的隆起的胎冠部分，和可以徑向及軸向移動的胎肩部分，其中至少某些部分上具有用來模制軸向通道的銷。在一個優選實施方式中，在將銷刺入構成胎面的混合物過程中，這些銷與該隆起相接觸，以防止所要模塑的混合物產生壓力。
這種模制方法已證實了其有效性；然而在使用中，已發現一個混合物薄膜會任意形成在銷表面與銷所要接觸的隆起之間。這種薄膜的形成主要由模制高壓(10bar量級)所產生，該高壓會促使混合物流入到銷與隆起間隙的剩余空間中。除了別的因素，該薄膜的尺寸是由于模具組件的制造公差、熱條件、使用條件以及模具組件的磨損所產生的。在專利申請EP1232852所描述的模具中，該薄膜在銷的軸向抽出過程中不必破裂，在胎冠的徑向抽出過程中亦不必。如果該薄膜保持完整或者部分地處于適當的位置上，其會擋住連接該通道與該溝槽的孔；因此，該通道在排水以及降低其周圍輪胎部件特別是輪胎胎肩部分工作溫度上的作用會被削弱，甚至不起作用。
在其它模具中同樣也發現相同的問題。專利EP925907描述了一種用來模制輪胎胎面部件的帶有銷的模具，該模具包括至少一個被設計用來在胎面上模制出一個凹陷部分的模制元件，該凹陷部分的兩個主要壁面具有至少一個連接這些壁面的連接件。該模制元件包括一個第一部分和一個第二部分該第一部分作為支撐件，該第二部分包括至少一個被設計成與該第一部分組裝的銷，從而可以形成至少一個孔，以模制出連接該凹陷部分主要壁面的連接件。在支撐件上銷定位所需的間隙導致混合物薄膜的產生。由于當銷抽出時只有部分的薄膜破裂，其提出在各銷通道以及在各銷上設有螺紋，從而使各銷可以螺緊在其位置上。這顯著減少了穿過各通道的混合物的量。此外，當旋開銷時施加在各銷上的旋轉運動會進行剪切，從而使各銷與銷通道之間的薄膜破裂。這種解決方案的缺點在于其必須使用螺進銷和旋出各銷的裝置，這使得模制和脫模過程過于復雜。這種解決方案的另一個缺點是其限制了各銷的幾何形狀，因為螺紋區域必須是圓柱形的。
專利EP1275527也提到了硫化之前在兩個模制元件之間混合物薄膜的形成，并且建議在模制元件的端部上設置尖銳的刀刃，以在其形成時的移動過程中從胎面上去除掉少量的混合物。
發明內容
本發明旨在獲得一種徑向位于輪胎胎面的行使表面之下且朝向胎面側面開口并且在胎面至少一個溝槽的至少一個側壁上開口的通道，并且不會被混合物薄膜擋住。
這樣本發明的一個原理就是在一個容易到達的區域上產生一個模制“缺陷”，從而使其可以很容易的被除去。
通過提供這樣一種方法來實現該目的該方法用于獲得一種由混合物制成的胎面，所述胎面包括一個由側面軸向限定邊界的行駛表面、至少一個被兩側壁限定邊界的溝槽，和至少一個徑向位于行駛表面之下且朝向胎面的至少一個側面開口以及在至少一個溝槽的至少一個側壁上開口的通道，所述方法包括以下步驟—模制該帶有至少一個溝槽和至少一個通道的胎面，該通道在所述胎面的至少一個側面上開口，所述通道以如下方式延伸到溝槽內其至少一個平面與通道開口所在的至少一個側壁上位于通道徑向外側的部分部分地相切，該平面將通道分成兩部分。
—在硫化過程之后，切除溝槽內通道周圍模制形成的混合物的至少一部分。
所述切除步驟是在輪胎或胎面脫模之后進行的；可以通過切削、撕掉、低溫處理后的機械力或者通過任意其它已知的方式來完成。優選將所要除去的混合物部分的尺寸限定為所用切除方式的函數。當采用低溫處理后進行切除時優選采用較薄的薄膜(厚度小于0.5mm)，當不用這種處理時優選采用較厚的薄膜(厚度大于0.5mm)。
在一個優選實施例中，該通道通過一個突起延伸到溝槽中。優選地，該至少一個平面與通道內表面上最靠近與突起所在側壁相對的側壁的點之間的軸向距離大于溝槽平均厚度的20％，其中該平面與構成突出部分的突起所在的側壁上、通道徑向外側的部分相切。這使得在切除步驟中容易到達該突起。
在另一個優選實施例中，該通道穿過所述溝槽，從而使該通道的第一部分在胎面側面上和溝槽側壁上都開口，且該通道的另一部分相對于該第一部分在溝槽對面的側壁上開口。該實施例的優點在于溝槽內模制在通道周圍的混合物部分可在脫模過程中破裂；從而即便在切除工序進行之前就可以初始形成一個開口。
在另一個優選實施例中，在模塑階段的最后，所述溝槽內通道周圍的所有混合物都在切除步驟中除去。這樣在切除步驟之后溝槽內通道周圍就不存在混合物部分也不會阻擋通道了。
優選地，可以在輪胎旋轉時通過伸入溝槽內的刀刃或砂輪，或者通過一個激光束按照溝槽的輪廓來進行切除工序。這是根據本發明方法的主要優點之一可以通過轉動輪胎和在溝槽內伸入一個切除工具來到達整個模塑“缺陷”。現有技術(GB252598)知道在通道內形成毛刺的原理，但是為了切除毛刺，切割裝置不得不伸入每個通道內，這使得該方法繁重且昂貴。
根據本發明的方法的效果完全定位在混合物薄膜所在的溝槽內，其中混合物薄膜是在模塑階段中形成在模制通道的銷和模制溝槽的隆起之間的交界處的。如果該效果是通過一個在徑向方向上被模制溝槽的隆起限制住的銷得到的，那么在從模具上抽出的過程中為了可以得到一個準確的效果，就必須在徑向抽出胎冠部分之前至少部分地軸向抽出銷，其中胎冠部分包含有模制溝槽的隆起，且銷插在其內。
本發明將在結合附圖的說明中進行更好的理解，附圖中圖1表示處于敞開狀態時模具的一部分以及輪胎在模制前的相應部分的徑向截面示意圖。
圖2表示在模具閉合后模具一部分的徑向截面示意圖，其中一個銷完全徑向穿入到輪胎胎面內。
圖3表示處于局部打開狀態模具的一部分的徑向截面示意圖，其中一個銷在輪胎模制階段后已進行軸向移動。
圖4表示處于打開狀態時模具一部分的徑向截面示意圖，其中其胎冠部分已徑向移開，以及模制輪胎的相應部分。
圖5表示模制輪胎的一部分和一個切割裝置的徑向截面示意圖，該切割裝置用于除去擋住輪胎通道的混合物突起。
圖6表示切掉擋住輪胎內部通道的突起之后模制輪胎的一部分的徑向截面示意圖。
圖7示意性地表示出了擋住通道開口的突起，其中該通道在胎面溝槽的一個側壁上開口。
圖8示意性地表示出了切割工序之后，開口開在胎面溝槽側壁上的通道的開口。
圖9至13是在脫模之后和切割工序之前胎面的一部分在軸向上的示意性代表圖。
具體實施例方式
圖1表示處于敞開狀態時的模具20一部分以及輪胎1在模制前的相應部分的徑向截面示意圖。在該局部剖面圖中可以看到一個模具的胎冠部分30，其帶有一個隆起40，該隆起用于在輪胎1的胎面2上模制出一個溝槽。該胎冠部分30可以相對于外殼50徑向移動，該外殼50可以通過公知的方式來模制出輪胎1的側壁。模具的胎肩部分60用于模制出胎面2的側面4，該胎肩部分60帶有一個銷70，銷70用來模制出一個在輪胎行駛面3下方的通道。該胎肩部分60可以相對于胎冠部分30徑向和軸向移動。在圖示情況中，銷70進入胎冠部分30上隆起40的一個凹陷部分中，但該特征不是根據本發明方法的一個限制性特征，下面將對其進行更清楚地解釋。
圖2表示在模具閉合后的模具20的一部分以及輪胎1相應部分的徑向截面示意圖。用來在輪胎的行駛表面3之下模制出一個通道的所述銷70和用來模制出胎面2的溝槽的隆起40都刺入到胎面2的未硫化混合物中。
圖3示意性地表示出脫模的第一階段殼體50和帶有銷70的胎肩部分60進行軸向移動(沿箭頭所示的方向)，從而將銷70從胎冠部分30上隆起40的凹陷部分中以及從輪胎1的胎面2中拔出。從而可以看到由銷70模制出的且朝向胎面2的側面4上開口的通道5。
圖4示出了從模具上抽出的第二階段之后模具20的一部分以及輪胎1的相應部分胎冠部分30進行一個徑向移動(沿箭頭所示方向)，從而將隆起40從輪胎1胎面2所模制出的溝槽6中抽出。該溝槽6不與通道5相通，因為少量的混合物滲入了銷70與隆起40之間間隙所形成的空間內，從而在溝槽6的側壁8上構成了一個突起7。
在該代表性情況中，銷70必須在抽出胎冠部分30之前至少部分地抽出。該實施例是非限制性的。取決于銷70和隆起40的幾何形狀，上述模具抽出階段可以顛倒或者同時進行。
圖5示意性地表示出了根據本發明方法的第二階段。在模制階段之后，削掉在溝槽6的側壁8上的突起7，從而形成一個連接溝槽6和通道5的小孔。通過一個繞軸線81轉動的砂輪80來進行切削。當然，也可以使用其它的切削工具例如刀刃或者激光束。
圖6示意性地表示出了切掉形成溝槽6的側壁8上的隆起7(圖5)之后的輪胎1的部分。由于除去了隆起7的端部，從而形成了一個孔9來連接溝槽6和通道5。在該情況中沒有切掉整個混合物薄膜；還保留了一個從通道延伸到溝槽6中的壁面10。該實施例是非限制性的實際上可以優選除去溝槽6內的整個混合物薄膜。
圖7和8表示出了圖5中溝槽6側壁8上的突起7的透視圖，分別表示在根據本發明方法的切除步驟之前和之后的狀態。可以看到從通道5延伸到溝槽6中的壁面10。
圖9至13是根據本發明的方法所得到的胎面的示意圖，均在該方法的第二階段之前。
圖9表示胎面21含有溝槽61和通道的部分，該通道從位于胎面21側面上的孔91延伸到溝槽61的內側。該通道在溝槽61的側壁15上開口但未穿過該溝槽其一個端部構成了在溝槽內的突起。可以看到與通道開口所在側壁上位于通道徑向外側的部分15局部相切的平面101的跡線。該跡線將通道分成兩部分115和215。在該情況中平面101與通道內側面最靠近對面壁面51的點之間的軸向距離大于溝槽平均寬度L的50％。在圖示實施例中，在溝槽61內側的通道周圍混合物的厚度是一樣的。當然，這不構成對該方法的限制。當混合物未完全填充模制通道的銷與模制溝槽61的隆起之間的全部間隙空間時，該厚度可以是變化的，甚至可以存在連通通道和溝槽的孔。
圖10表示包含溝槽62和通道的另一個胎面22的部分，其中通道從位于胎面22側面上的孔92延伸到溝槽62的內側。和前面的實施例一樣，該通道在溝槽62的側壁27上開口但未穿過該溝槽其一個端部構成了在溝槽內的突起。平面102的跡線部分相切于通道開口所在側壁上位于通道徑向外側的部分27，該跡線將通道分成兩部分125和225。該用來制得胎面22的模具具有以下優點其不用必須在抽出用來模制行駛表面及溝槽62的胎冠部分之前即使是部分地抽出用來模制通道的銷。
圖11表示包含溝槽63和通道的另一個胎面23的部分，其中通道從位于胎面23側面上的孔93延伸到溝槽63的內側。與前兩個實施例相反，該通道穿過溝槽63當混合物填充到模制通道的銷與模制溝槽63的隆起之間間隙的剩余空間時，其形成了一個從側壁35向相對側壁53延伸的薄膜73。在抽出模制溝槽63的隆起過程中，該薄膜73變形然后破裂。如果在模塑過程中，混合物未完全填滿模制通道的銷與模制溝槽63的隆起之間間隙的剩余空間時，隆起的抽出可能不會撕破薄膜73。平面103的跡線與通道徑向外側的部分35局部相切，該跡線將通道分成兩個部分135和235。
顯然，根據本發明的方法可以在同一個胎面中得到與某些溝槽相交且只在其它溝槽的一個側壁上開口的通道。圖12概略地示出了根據本發明方法得到的胎面25。該胎面25具有三個溝槽65、67、68和一個通道155，該通道155從位于胎面25側面上的孔95延伸到胎面25的軸向中心。通道155穿過溝槽65并終止在溝槽67內。在將模制溝槽65的隆起抽出的過程中，溝槽65內的通道155周圍的薄膜75變形并然后撕裂。在根據本發明方法的第二階段中，切掉溝槽65和67內的混合物薄膜75和77。
如圖13所示，根據本發明的方法可以得到一個含有通道165的胎面26，該通道165朝向胎面的兩個側面46開口，并且穿過所有的溝槽66。在根據本發明方法的第二階段中，切掉各溝槽66內的混合物薄膜76。
本領域技術人員可以理解本發明原理可以同樣很好地應用在只需要在胎面的一個側面4上(圖1)或者在兩個側面上模制通道的情況中。在相對側面上的通道可以對稱布置或者不對稱布置。胎冠部分30可以覆蓋胎面的整個寬度或者只覆蓋其一部分。
通道5的數目和其精確幾何形狀由最終胎面所需的最終功能決定。各部分可以具有幾個銷70，或者相反，某些部分可以根本不要銷70。
還可以讓帶有銷70的胎冠部分30具有可以相對于胎冠部分30軸向移動的銷70。
通道5可以軸向布置或者沿相對于輪胎軸線傾斜布置。同樣，至少一個通道的徑向截面可以沿通道的最大尺寸方向變化。
根據本發明的方法允許所得到的胎面是或者不是環形的，為有限長度或者相反為準無限長度，連續的且平的。其不僅可以制造用于輪胎生產或者修補中的胎面，還可以制造橡膠履帶。
權利要求
1.獲得用橡膠混合物制成的輪胎(1)胎面(2；21；22；23；25；26)的方法，所述胎面(2；21；22；23；25；26)包括一個由側面(4；46)軸向限定邊界的行駛表面(3)，至少一個被兩側壁(15，51；27，72；35，53)限定邊界的溝槽(6；61；62；63；65；66；67)，和至少一個徑向位于行駛表面(3)之下且朝向胎面(2；21；22；23；25；26)的至少一個側面(4；46)開口并且在至少一個溝槽(6；61；62；63；65；66；67)的至少一個側壁(15，51；27，72；35，53)上開口的通道，所述方法包括以下步驟-模制該帶有至少一個溝槽(6；61；62；63；65；66；67)和至少一個通道(5；155；165)的胎面(2；21；22；23；25；26)，該通道朝向所述胎面(2；21；22；23；25；26)的至少一個側面(4；46)開口，所述通道(5；155；165)以如下方式延伸到溝槽(6；61；62；63；65；66；67)內至少一個平面將通道(5；155；165)分成兩部分(115，215；125，225；135，235)，該平面與通道(5；155；165)開口所在的至少一個側壁(15，51；27，72；35，53)上的、位于通道(5；155；165)徑向外側的部分部分地相切。-在硫化過程之后，切除溝槽(6；61；62；63；65；66；67)內側通道(5；155；165)周圍模制形成的混合物的至少一部分。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通道(5；155；165)通過一個突起(7)延伸到溝槽(6；61；62；67)內。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在至少一個平面(101；102；103)與通道(5；155)內表面上最靠近溝槽(6；61；62；67)側壁(51；72)的點之間的軸向距離(d)大于溝槽(6；61；62；67)平均厚度(L)的20％，其中該平面與構成突出部分的突起(7)所在的側壁(8；15；27)上、通道(5；155)徑向外側的部分地相切，該側壁(51；72)與構成突出部分的突起(7)所在的側壁相對。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該通道(155；165)穿過所述溝槽(63；65；66)，從而使該通道(155；165)的第一部分(135)朝向胎面側面開口和在溝槽(63；65；66)側壁(35)開口，而該通道(155；165)的另一部分(235)與該第一部分相反在溝槽的對面側壁(53)上開口。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的方法，其特征在于，在模塑階段的最后，圍繞所述溝槽(6；61；62；63；65；66；67)內的通道(5；155；165)的所有混合物都在切除步驟中除去。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特征在于，切除工序是在輪胎(1)旋轉時通過伸入溝槽(6；61；62；63；65；66；67)內的刀刃工具按照溝槽(6；61；62；63；65；66；67)的輪廓來切割來進行的。
7.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特征在于，切除工序是在輪胎(1)旋轉時通過伸入溝槽(6；61；62；63；65；66；67)內的砂輪(80)按照溝槽(6；61；62；63；65；66；67)的輪廓而進行的。
8.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特征在于，切除工序是在輪胎(1)旋轉時通過一個激光束按照溝槽(6；61；62；63；65；66；67)的輪廓來進行的。
全文摘要
獲得胎面21的方法，所述胎面包括一個由側面軸向限定邊界的行駛表面、一個溝槽61和一個徑向位于行駛表面之下且朝向胎面21的至少一個側面以及在61溝槽的至少一個側壁15上開口的通道，所述方法包括以下步驟(a)模制該胎面21，該通道延伸到溝槽61內，從而使一個平面101與通道開口所在的側壁15上位于通道徑向外側的部分局部相切，該平面將通道分成兩部分115和215；和(b)用一個切割工具按照溝槽61的輪廓切除溝槽61內通道周圍模制形成的混合物的至少一部分。
文檔編號B29D30/06GK1695935SQ20051006910
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月10日 優先權日2004年5月10日
發明者G·梅納爾 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份有限公司