在輪胎中提供空氣通路的方法

專利名稱：在輪胎中提供空氣通路的方法
技術領域：
本發明總的涉及一種構造輪胎的方法。
背景技術：
正常的空氣擴散隨時間降低輪胎壓力。輪胎的正常狀態處于充氣狀態。相應地，駕駛員必須反復動作以維持輪胎壓力，否則駕駛員將會看到降低的燃料經濟性、縮短的輪胎壽命以及降低的車輛制動和操縱性能。輪胎壓力監測系統已經被建議用以當輪胎壓力顯著較低時警告駕駛員。然而，這樣的系統始終依賴于當被警告對輪胎再充氣到建議的壓力時采取補救動作的駕駛員。因此，期望在輪胎內合并如下空氣維持特征件:該空氣維持特征件將對輪胎重新充氣，以便于補償輪胎壓力隨時間的任何降低，而無需駕駛員的介入。

發明內容
本發明涉及一種用于構造輪胎的方法，該方法包括:
構造涂層長絲，該涂層長絲通過用涂覆材料涂覆長絲來構造，該涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體；
將該涂層長絲裝入到在未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件內的容納空間；
由包括該未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件以及該裝入的涂層長絲的輪胎部件構建生輪胎；
硫化該包含該柔性輪胎部件的生輪胎，該柔性輪胎部件含有該涂層長絲；
從該硫化的柔性輪胎部件移除該長絲以在該柔性輪胎部件內留下基本上無障礙的空氣通路。本發明進一步涉及一種涂層長絲，其包括長絲和涂覆該長絲的涂覆材料，該涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。本發明提供以下技術方案:
1.一種用于構造輪胎的方法，所述方法包括:
構造涂層長絲，所述涂層長絲通過用涂覆材料涂覆長絲來構造，所述涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體；
將所述涂層長絲裝入在未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件內的容納空間；
由包括所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件以及所述裝入的涂層長絲的輪胎部件構建生輪胎；
硫化包括所述柔性輪胎部件的生輪胎，所述柔性輪胎部件包含所述涂層長絲；
從所述硫化的柔性輪胎部件移除所述長絲以在所述柔性輪胎部件內留下基本上無障礙的空氣通路。
2.根據方案I所述的方法，其中所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是未硫化的柔性輪胎部件。3.根據方案I所述的方法，其中所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是預硫化的柔性輪胎部件。4.根據方案I所述的方法，其中所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是輪胎胎體部件。5.根據方案I所述的方法，其中所述未硫化或預硫化的柔性輪胎部件是輪胎側
壁部件。6.根據方案I所述的方法，其中所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是輪胎胎面部件。7.根據方案I所述的方法，其中所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是輪胎胎圈包布部件。8.根據方案I所述的方法，其中所述涂層長絲在所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中的空氣進口與空氣出口腔之間延伸。9.根據方案I所述的方法，進一步包括:借助于抽出所述長絲的自由端，從所述硫化的柔性輪胎部件軸向地移除所述長絲。10.根據方案I所述的方法，進一步包括:在硫化所述生輪胎之前，將臨時的空氣進口組件插入到空氣進口腔中；并且在硫化所述生輪胎之前，將臨時的空氣出口組件插入到空氣出口腔中；以及在硫化所述生輪胎之后，移除所述臨時的空氣進口組件和所述臨時的空氣出口組件。11.根據方案10所述的方法，其中所述臨時的空氣進口組件是已獲得的臨時的空氣進口組件，并且其中所述臨時的空氣出口組件是已獲得的臨時的空氣出口組件。12.根據方案10所述的方法，進一步包括:使空氣出口組件延伸通過輪胎側壁成與輪胎腔連通。13.根據方案10所述的方法，進一步包括:使所述空氣出口組件延伸通過輪胎側壁成在所述無障礙的空氣通路與輪胎腔之間空氣流動連通。14.根據方案I所述的方法，進一步包括:通過下列步驟用所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件將所述涂層長絲裝入容納空間:
將通道形成到所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中，所述通道由通道側壁和通道底壁限定；
將所述涂層長絲插入到所述通道中；以及 將柔性通道側壁壓倒在所述涂層長絲上。15.根據方案14所述的方法，其中將通道形成到所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中是通過擠壓出帶有形成在其中的通道的所述未硫化的柔性輪胎部件。16.一種涂層長絲，其包括長絲和涂覆所述長絲的涂覆材料，所述涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。17.根據方案16所述的涂層長絲，其中所述長絲是聚酰胺長絲、聚酯長絲、或聚(乙烯醇)長絲。
18.根據方案16所述的涂層長絲，其中所述熱塑性樹脂顆粒是(甲基)丙烯腈聚合物顆粒或具有高含量的(甲基)丙烯腈的共聚物顆粒。19.根據方案16所述的涂層長絲，其中所述一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體是:烴，諸如正戊烷、異戊烷、新戊烷、丁烷、異丁烷、己烷、以及石油醚；氯代烴，諸如甲基氯、二氯甲烷、二氯乙烯、三氯乙烷、以及三氯乙烯；或偶氮甲酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、偶氮二異丁腈、甲苯磺酰肼衍生物、或芳香丁二酰酰肼。定義
輪胎的〃高寬比〃表示其截面高度(SH)與其截面寬度(SW)的比值乘以百分之百來表示為百分比。〃不對稱胎面〃表示具有關于輪胎的中心面或赤道平面EP不對稱的胎面花紋的胎面。〃軸向的〃和〃軸向地〃表示平行于輪胎旋轉軸線的線或方向。〃胎圈包布〃是圍繞輪胎胎圈外側放置的窄帶形材料，用于保護簾布層免受磨損和被輪輞切割并且分散輪輞上方的撓曲。〃周向的〃表示垂直于軸向、沿環形胎面表面的周邊延伸的線或方向。〃赤道中心平面(CP) 〃表示垂直于輪胎的旋轉軸線并經過胎面中心的平面。〃印跡〃表示輪胎胎面在零速度及標準負載和壓力下，與平坦表面的接地面積或接觸面積。“溝槽”意味著輪胎壁中的細長空隙區域，其可以周向地或側向地圍繞輪胎壁延伸。“溝槽寬”等于在其整個長度上的平均寬度。溝槽的大小適于容納如上所述的空氣管。〃內側面〃表示當輪胎安裝在車輪上并且車輪安裝在車輛上時最靠近車輛的輪側壁面。〃橫向〃表不軸向方向。"橫向邊緣"表示在標準負載和輪胎充氣情況下測量的、與軸向最外側的胎面接地面積或印跡相切的線，這些線平行于赤道中心平面。〃凈接觸面積〃表示圍繞胎面整個圓周在橫向邊緣之間的接地胎面元件的總面積除以橫向邊緣之間的整個胎面的總面積。〃非定向胎面〃表示如下胎面:沒有優選的前進行進方向也不要求設置在車輛上特定的一個或多個車輪位置來確保胎面花紋與優選的行進方向對準。相反，定向胎面花紋具有要求特定車輪定位的優選行進方向。〃外側面〃表示當輪胎安裝在車輪上且車輪安裝于車輛上時最遠離車輛的輪胎側面。〃蠕動的〃表示通過沿管狀通道推動例如空氣的內含物的波狀收縮進行的操作。〃徑向的〃和〃徑向地〃表示在徑向方向上朝著或遠離輪胎的旋轉軸線的方向。〃肋〃表示胎面上圓周延伸的橡膠條，其由至少一個周向溝槽以及第二個這樣的溝槽和橫向邊緣中任一個限定，該條在橫向方向上未被全深度溝槽分開。"花紋細縫"表示模制到輪胎胎面元件中、細分胎面表面并提高牽引力的小狹槽，細縫通常在寬度方向上窄并且在輪胎印跡內閉合，與在輪胎印跡中保持敞開的花紋溝相反。
〃胎面元件〃或〃牽引元件〃表示由具有形狀交界的花紋溝限定的肋或塊狀元件。〃胎面弧寬〃表示在胎面橫向邊緣之間測量的胎面的弧長度。


將以舉例方式并且參照附圖描述本發明，其中:
圖1是長絲模的細節視圖。圖2是基本的長絲擠出機和輸送機的透視圖。圖3是胎圈包布模的詳圖。圖4是基本的胎圈包布條擠出機和輸送機的透視圖。圖5是長絲的尺寸截面視圖。圖6是擠壓成型的胎圈包布條的尺寸截面視圖。圖7A至圖7C是示出根據本發明的涂有橡膠組合物的長絲的詳細視圖。圖8是具有沖孔位置的胎圈包布條的細節視圖。圖9是將涂層長絲裝配到胎圈包布條中的放大透視圖。圖1OA至圖1OC是示出涂層長絲和胎圈包布條組件的截面視圖。圖1lA是輪胎成型鼓的透視圖，該輪胎成型鼓具有裝配好的被施加的180度長絲/胎圈包布條，且正常胎圈包布條放置在相對端上。圖1lB是輪胎成型鼓的透視圖，該輪胎成型鼓具有被放置成鄰接180度長絲/胎圈包布條的正常180度胎圈包布條。圖12是成形的生輪胎的透視前視圖，示出進口位置和出口位置，連同為芯形成裝置作好準備的從開口延伸的涂層長絲以及輪胎。圖13A是示出為放置進口芯裝置作好準備的進口腔和涂層長絲的放大截面視圖。圖13B是示出為放置出口芯裝置作好準備的出口腔和涂層長絲的放大截面視圖。圖14A是示出附接有螺旋沖壓機的第一實施例出口芯組件的頂部透視圖。圖14B是示出移除了螺旋沖壓機而附接有螺母的出口芯組件的底部透視圖。圖14C是示出頂部/底部芯兩半和安裝螺釘連同螺旋沖壓機和壓緊螺母的出口芯組件的頂部分解圖。圖14D是圖14C中的底部分解圖。圖15A是第一實施例進口芯組件的頂部透視圖。圖15B是示出頂部/底部芯兩半和磁性插件的進口芯組件的頂部分解圖。圖15C是圖15B的底部分解圖。圖16A是螺紋彎頭和閥殼體組件。圖16B是示出彎頭、閥殼體和Lee閥的圖16A的分解圖。圖17A示出螺紋彎頭和單向閥組件的替代實施例。圖17B是示出帶有空氣通路和膜片蓋的彎頭閥殼體的圖17A的分解圖。圖18A是示出進口底部芯被插入到在涂層長絲下方的腔中并且胎圈包布溝槽被重新打開以允許進口芯的圓錐形端被完全座接到腔中的空間的放大截面視圖。圖18B是示出完全被插入到腔中的進口底部芯以及被修剪到一定長度的涂層長絲的放大截面視圖。
圖18C是示出為放置到腔中作好準備的進口頂部芯的放大截面視圖。圖18D是示出完全被裝配到腔中的進口芯組件的放大截面視圖。圖18E是示出被保持在適當的位置的進口芯組件連同薄橡膠補片為硫化作好準備的放大截面圖。圖19A是示出出口底部芯單元被插入到在涂層長絲下方的腔中并且沖頭被迫通過輪胎壁進入到腔室中且胎圈包布溝槽被重新打開以允許用于出口芯底部單元的圓錐形端被完全座接到腔中的空間的放大截面視圖。圖19B是底部出口芯單元完全座接到腔中的放大截面視圖。圖19C是示出螺旋沖壓機完全插入通過輪胎壁的從腔側觀察到的放大截面視圖。圖19D是螺旋沖壓機從出口底部芯半部件移除以及螺母附接到螺紋軸的放大視圖。圖19E是示出螺母完全附接到出口底部芯軸的放大截面視圖。圖19F是涂層長絲在出口底部芯條腔處切割到合適長度的放大截面視圖。圖19G是出口頂部芯部件被放置到腔中并且被旋入到適當的位置的放大截面視圖。圖19H是示出出口芯兩半和螺桿完全裝配的放大截面視圖。圖191是示出涂覆有橡膠補片的出口芯組件的圓錐形端的放大截面視圖。圖20是示出在硫化之前進口和出口芯位置的輪胎的側視圖。圖2IA是示出進口芯位置的從圖20截取的截面圖。圖2IB是從圖2IA截取的進口芯的放大視圖。圖22A是示出出口芯的從圖20截取的截面圖。圖22B是從圖22A截取的出口芯的放大視圖。圖23是示出進口芯兩半在硫化之后被移除的放大截面視圖。圖24是示出螺母從出口芯螺紋軸移除的放大截面視圖。圖25是出口芯兩半被拆卸并且被從側壁腔移除的分解圖。圖26是示出涂層長絲被從輪胎側壁移除的側視圖。
具體實施例方式本文公開一種用于構造輪胎的方法，該方法包括:
構造涂層長絲，該涂層長絲通過用涂覆材料涂覆長絲來構造，該涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體；
將該涂層長絲裝入在未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件內的容納空間；
由包括該未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件以及該裝入的涂層長絲的輪胎部件構建生輪胎；
硫化包括該柔性輪胎部件的生輪胎，該柔性輪胎部件包含有該涂層長絲；
從所述硫化的柔性輪胎部件移除所述長絲以便在所述柔性輪胎部件內留下基本上無障礙的空氣通路。在一個實施例中，涂層長絲在未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中的空氣進口與空氣出口腔之間延伸。在一個實施例中，該方法進一步包括:借助于抽出長絲的自由端而從硫化的柔性輪胎部件軸向地移除長絲。在一個實施例中，該方法進一步包括:在硫化生輪胎之前將臨時的空氣進口組件插入到空氣進口腔中；以及在硫化生輪胎之前，將臨時的空氣出口組件插入到空氣出口腔中；以及在硫化生輪胎之后，移除臨時的空氣進口組件和臨時的空氣出口組件。在一個實施例中，臨時的空氣進口組件是已獲得的臨時的空氣進口組件，并且其中臨時的空氣出口組件是已獲得的臨時的空氣出口組件。在一個實施例中，該方法進一步包括:使空氣出口組件延伸通過輪胎側壁成與輪胎腔連通。在一個實施例中，該方法進一步包括:使空氣出口組件延伸通過輪胎側壁成在無障礙的空氣通路與輪胎腔之間空氣流動連通。在一個實施例中，該方法進一步包括:通過下列步驟用未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件將涂層長絲裝入容納空間:
將通道形成到未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中，該通道由通道側壁和通道底壁限
定;
將該涂層長絲插入到該通道中；以及 將柔性通道側壁壓倒在該涂層長絲上。在一個實施例中，將通道形成到未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中是通過擠壓出帶有形成在其中的通道的未硫化的柔性輪胎部件。這里進一步公開一種涂層長絲，其包括長絲和涂覆該長絲的涂覆材料，該涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。參考圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6，聚合物長絲58借助模48而形成，該模48具有貫通其的異形孔口 50。該孔口是細長的并且截面形狀大體上是透鏡形，擠壓條58具有相似截面幾何形狀。該透鏡形狀可以具有舉例來說(無限制意圖)2.7 mm長度D2 X在Dl處
0.5 mm的尺寸。雖然條58的優選的組分是聚合物，但是若需要，則可以使用諸如線纜的其它材料。模48固定到常規配置的基本擠出機并且將成形的長絲58放置在由驅動輥56移動的輸送帶上。可以將長絲58纏繞在線軸(未示出)上用于進一步加工并且將其示出。如圖3和圖4中所示，胎圈包布條70由固定到擠出機66的擠壓模60形成并且放置在輥子68上。模60被形成具有沿著底側的胎圈包布形成開口 62以及伸入到開口 62中的向下突出指狀物64。圖6示出擠壓成型的胎圈包布條的截面視圖。如所看到的，條70在截面上從小寬度或更細的端部區域72到階梯式的更寬或更厚的區域74到更寬或更厚的相對的區域88變寬。模指狀物64形成插入的拱狀胎圈包布通道或管80，該通道或管延伸胎圈包布條的長度，由通道側壁82、84和底壁86限定。該通道最初是敞開的，如以90示出的。胎圈包布條尺寸可以變化以適合特定的輪胎尺寸需要以及所期望的輪胎結構特性。如從圖6的截面最佳所見，胎圈包布管或通道80由溝槽側壁82、84從頂部到底部內向傾斜到底部溝槽壁86而限定。形成在胎圈包布條的較厚側88內的通道80在上開口90處是相應地敞開的。形成在胎圈包布內的通道80因此是銳角Θ。如圖7A至圖7C中所示，長絲58被包裹在由橡膠組合物形成的涂覆層92內，如稍后將在本文中要更詳細地描述的。將涂覆層92折疊在長絲58上以形成搭接接縫94以封閉長絲58并且用此形成涂層長絲104。如下文中解釋的涂層長絲104將被用來在生輪胎構造期間形成在生輪胎內的蠕動管。涂層長絲104的一般目的是在諸如胎圈包布28的生輪胎部件內形成芯空氣通路，一旦長絲被移除，該芯空氣通路形成在輪胎部件內的且由輪胎部件封閉的一體化的蠕動管。傾斜的溝槽80被形成在胎圈包布條內作為狹槽，唇部82、84處于靠近的相對的關系。溝槽80然后被打開以通過溝槽唇部82、84的彈性舒展開來接納涂層長絲104。之后，將涂層長絲104向下放置到溝槽80中直至達到與底壁86相鄰的位置為止。唇部82、84的釋放促使唇部以彈性恢復它們的靠近的相對的原始定向。然后，唇部82、84在滾壓操作中被壓合在一起，在該操作中，輥子(未示出)將唇部82、84壓到如圖6和圖8中所示的封閉定向，并且唇部82、84通過在頂部上折疊在胎圈包布條上變得被包圍在胎圈包布條內，如圖1OC中所看到的。通道80相對于胎圈包布條的底表面的角度Θ使得能夠在完全由胎圈包布條材料組分包圍的輪胎部件胎圈包布28內對涂層長絲104完全捕獲。參考圖8、圖9、圖1OA至圖1OC和圖7B，通道80被指定成為對于在輪胎胎圈包布70內的蠕動泵組件的管部件并且大體上從胎圈包布條端部96延伸到端部98。取決于當硫化輪胎時所期望的泵長度，以給定的長度切割胎圈包布。通過沖壓操作或切割操作在胎圈包布的每個端部內形成直徑擴大的圓形孔100、102。孔100、102與通道80的端部相鄰并且大小適于適應對蠕動泵入口和出口裝置(未示出)的接納。將胎圈包布通道80的唇部82、84拉開。沿方向箭頭110將涂層長絲104插入到通道80中，如圖1OA至圖1OC中所示，直到與通道80的下壁86相鄰并且接觸該下壁86為止。然后，涂層長絲104通過沿著方向112折疊胎圈包布唇瓣82而由胎圈包布封閉。通道80然后通過一對壓力接觸輥(未示出)被封閉并且隨后在封閉位置被壓合。如此封閉之后，從生輪胎成型直到當涂層長絲104被移除時輪胎硫化之后，涂層長絲104將保持通道80的幾何形狀。涂層長絲104的尺寸使得端部106、108從胎圈包布條70和胎圈包布條通道80自由延伸，并且在胎圈包布條的相對端處延伸超過沖孔100、102 —距離。參照圖11A、圖1lB和圖12，常規生輪胎成型臺被描繪成包含繞軸向支撐件118旋轉的成型鼓116。含有涂層長絲104的胎圈包布條70以及未合并涂層長絲104的相對的胎圈包布條122在最初的180度胎圈包布成型中在方向124上沿著成型鼓116的相對側定位。因此，將胎圈包布條70與正常胎圈包布條126長度結合以完成圓周。將第二條126與條70成一直線并且鄰接條70地施加到成形鼓，如圖1lB中所示，以在該鼓上完成360度胎圈包布結構。該鼓的相對側接納鄰接的兩個180度正常條122以完成在那一側上成型的胎圈包布。需要注意的是，胎圈包布條70含有涂層長絲，而鄰接的條126沒有。然而，若需要，兩個胎圈包布條70、126、以及條122中的一個或兩個可以被配置成容納涂層長絲104以在生輪胎的一側或兩側上產生360度蠕動泵管。為了解釋的目的，示出的實施例僅在一個胎圈包布部件中產生180度范圍的泵送管。在圖1lB中，需要注意的是，胎圈包布條126被配置用以補充圖8和圖9中所示的條70的結構。圓形沖孔100、102位于補充的條126的相對兩端處。當鄰接條70時，沖孔100、102產生180度相對的腔132、134，如圖13A和圖13B中所見。
為了便于解釋，在后文中將自由端106稱為涂層長絲104的延伸通過出口腔134的“出口端部”；并且將自由端108稱為涂層長絲104的延伸通過圓形進口腔132的“進口端部”。圖12圖示出涂層長絲104的180度延伸，并且圖13A、圖13B示出涂層長絲104相對于下部輪胎胎圈和三角膠芯部件的位置。圖13A示出為放置臨時的進口芯裝置作好準備的進口腔132和涂層長絲104，并且圖13B示出為放置臨時的出口芯裝置作好準備的出口腔134。圖14A至圖14D示出帶有附接的螺旋沖壓機138和替換螺母140的預硫化的臨時的出口芯組件136的第一實施例。臨時的出口芯組件136包含匹配的底部半殼體部件142以及頂部半殼體部件144，底部半殼體部件142和頂部半殼體部件144借助于聯接螺釘160連接。底部半殼體部件142具有:懸垂的圓柱形的螺紋套筒146 ;上插座148，其向下延伸到部件142中并且與套筒146的面向上的開口連通；以及半伸出部150，其具有被形成用以延伸通過殼體142的軸向半通道。頂部半殼體部件144具有中央通孔154、半伸出部殼體156、以及被形成用以左到右地延伸跨過殼體144的下側的半通道。如圖14A和圖14B中聯合所示，兩個半殼體部件142、144通過螺釘160使螺栓162穿過向下通過孔154并進入到套筒146中而裝配。如此裝配，半伸出外殼150和156合成一體，半通道152、158也合成一體。在已裝配的狀態下，如在圖14A和圖14B中所看到的，突出外殼150、156形成向外突出的圓錐形管聯接伸出部164，該伸出部164遠離合并的殼體半部142、144伸出并且限定軸向空氣通路165，該通道165具有與在輪胎的胎圈包布條126內的涂層長絲104 —致的截面形狀和尺寸。臨時的出口芯組件136的內向和向外螺紋軸146接納并且聯接螺旋沖壓機附件裝置138的外部螺紋軸168。如在下文中將要解釋的，在蠕動管組件形成的過程中，螺旋沖壓機裝置138將被用螺紋頸圈或螺母140代替，如圖14B中所示。參照圖15A至圖15C，預硫化的臨時的進口芯組件170的金屬的第一實施例被示出為形成外殼主體174，圓錐形聯接殼體伸出部172從該外殼主體174延伸出。軸向空氣通路貫通通道176延伸通過外殼主體174，并且伸出部172的截面形狀和尺寸與在生輪胎的胎圈包布條126內的涂層長絲104的形狀和尺寸一致。外殼主體175由半殼體178、180的組合形成，每個半殼體提供半聯接伸出部182、194，在其中分別形成有半通道184、196。中央組件插座186延伸到半主體178的內部下側中并且從下半主體180接納立柱188以使兩個半主體定中心并且使之對齊在一起。三個插座190形成在下半主體180內，且每個插座接納一個磁性插件192。磁體192動作以將金屬的半外殼178和180固定在一起。參考圖16A和圖16B，螺紋彎頭和閥殼體組件198被示出為用作永久性出口芯閥組件。殼體組件198由諸如尼龍樹脂的適當的材料形成。組件198包括彎管殼體200，該彎管殼體200具有圓錐形遠端202以及固定到相對端的圓柱形閥殼體204。單向閥，諸如Lee閥，安裝在閥殼體204內。軸向空氣通路208延伸通過L形的組件198并且通過同軸地座接在通道內的Lee閥。Lee閥是單向閥，其在規定的空氣壓力下打開以允許空氣通過，并且其可從位于美國康涅狄格州韋斯特布魯克市的Lee Company USA商購。圖17A和圖17B示出彎管連接器和單向硫化后出口閥組件210的替代實施例。L形的彎管連接器殼體212具有圓錐形向前臂端214以及延伸通過L形殼體212的軸向通道216。可從位于荷蘭奧爾登扎爾市的MiniValve International商購的一種類型的傘型閥218借助于螺母220附接到殼體212的螺紋端。閥門218具有允許空氣從閥門的殼體通過的圓周排列的空氣通路227。閥門218包含傘狀止動構件222，該止動構件222具有:截頭圓錐形的懸垂伸出部224，其配合并鎖定在閥中央孔226內；以及柔性圓形止動膜片223。止動構件222的伸出部224鎖定到軸向孔226中。當在膜片上的空氣壓力為規定的壓力設定或大于規定的壓力設定時，柔性膜片223在封閉位置或向下位置中。在向下位置中，膜片223覆蓋閥體的孔隙227并且阻止空氣通過。當膜片外部的空氣壓力降到小于預先設定的壓力設定時，膜片223移動到上位置或打開位置。在上位置或打開位置中，空氣可從孔隙227流到輪胎腔中。圖18A至圖18D表示示出在生輪胎成型之后并且在生輪胎硫化之前連接到生輪胎涂層長絲104中的圖15A至圖15C的進口芯組件實施例的安裝的連續的視圖。在圖18A中，在腔132已經被擴大成大體上以剪刀表征指示的鍵形狀之后，將底部半殼體部件180插入到進口腔132中。切割工具打開仍然由涂層長絲104占據的胎圈包布條溝槽，以適應對半殼體180的圓錐形半伸出部194的接收。當涂層長絲104是在橫穿殼體180的半通道196內的位置時，圓錐形半伸出部194的錐形端配合到由涂層長絲104占據的胎圈包布通道中如圖18B中所示的。切割并去除進口端部分108的額外的長度，從而將涂層長絲104的端子端部定位在殼體部件180內。然后，將上面外部的頂部半殼體部件178裝配在殼體部件180上，如圖18D中所示，將涂層長絲104捕捉在由上部和下部的半通道184、196形成的通道內。磁體192將金屬的半外殼178、180固定在一起。將如圖18D中所見的橡膠補片228、230施加在臨時的進口芯組件170上以將組件固定在適當位置用于輪胎硫化循環。中空的金屬殼體178、180由磁體保持在一起。應了解，若需要，可以利用非金屬的中空殼體，諸如由模制塑料制成的中空殼體，且殼體部件通過在塑料套管技術中已知的鎖定制動技術而保持在一起。圖19A至圖191示出將圖14A至圖14D的出口芯組件實施例裝配到生輪胎出口腔134中并且到涂層長絲104的出口端部106的連續組裝。在圖19A中，在圓形腔134已經被擴大成鍵孔配置以適應部件142的幾何形狀之后，將底部半部件142插入到腔134中。將螺旋沖壓機138從腔134推動穿過直到通過輪胎壁伸入到輪胎腔20中，如在圖19C中所看到的。圖19B示出完全座接到腔134中的部件142，漸縮的圓錐形半伸出部159伸入到由涂層長絲104占據的胎圈包布通道中，且涂層長絲104駐留在半通道152內。在圖19D和圖19E中，將螺旋沖壓機138移除并且用附接到螺紋146的螺母140取代。在圖19F中，涂層長絲104的出口端部106在出口腔134處被切割成合適長度，并且出口頂部半殼體144放置在腔134內的底部半殼體142上。螺釘160在162處螺紋連接到插座148中以將兩個半殼體142、144固定在一起，如圖19G和圖19H中所示。橡膠補片234貼在出口芯組件136上適當的位置用于輪胎硫化。圖20、圖21A、圖21B、圖22A和圖22B示出在硫化之前進口和出口臨時的芯組件在適當位置的輪胎。如圖所見，封閉在生輪胎的胎圈包布部件28內的涂層長絲104在預硫化出口芯組件136與預硫化進口芯組件170之間延伸180度。從截面圖21A看到的進口芯位置的放大描繪在圖21B中示出，并且從圖22A的截面圖看到的出口芯位置在圖22B中放大地示出。涂層長絲104駐留封閉在胎圈包布通道內并且從而在整個輪胎硫化中保存胎圈包布通道的結構完整性。如所看到的，涂層長絲104的截面構造對胎圈包布通道是互補的，在該胎圈包布通道中，涂層長絲由胎圈包布組分包圍而被封裝，從而在整個輪胎硫化中維持胎圈包布通道的構造。參照圖23，示出了半殼體178、180從進口腔132的硫化后移除。因此，包含漏斗形的腔部233的腔132是敞開的。圖24和圖25示出螺母140從出口芯螺紋軸146移除以開始出口芯組件136的硫化后移除。將組件部件142、144從出口腔134移除，使包含漏斗形的相鄰的腔部分237敞開。之后，如圖26中所示，將涂層長絲104從輪胎胎圈包布通道移除，從而由騰出的涂層長絲104留下的胎圈包布通道變成從進口腔132到出口腔134的細長無障礙的180度空氣通路238，完全一體化形成在胎圈包布部件28內。如圖26中所示的涂層長絲104的移除被示出為長絲連同相關聯的涂覆層的完全移除。事實上，雖然長絲被完全移除，但是在一些實施例中，涂覆材料的至少一部分可以保持附著到空氣通路238的內表面。在空氣通路238中剩余的涂覆材料的量不足以阻塞空氣的通過，并且空氣通路保持無障礙并且可用于其作為蠕動管的預期的目的。生輪胎部件可以包含胎圈包布以及輪胎胎體、輪胎側壁、以及輪胎胎面。生輪胎部件在并入生輪胎之前可為未硫化的、或是完全或部分預硫化的。當被插入到輪胎部件中時，涂層長絲由涂有橡膠組合物的相對細的長絲構造。相對細的長絲是具有相對恒定截面的細長體。用于長絲的適當的橫截面不受限制，并且包括圓形、橢圓形、透鏡等。適當的長絲包括由金屬和聚合物制成的那些長絲。適當的金屬包括鋼。適當的聚合物包括熱塑性塑料、硅酮橡膠等。適合于作為長絲使用的熱塑性塑料包括聚酰胺、聚脂、以及聚(乙烯醇)。除了別的之外，被包括在聚酰胺中的是尼龍6、尼龍66、尼龍612。除了別的之外，被包括在聚脂中的
是聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯。在一個實施例中，長絲具有相對圓的橫截面。在一個實施例中，長絲具有范圍從
0.5mm至5_的直徑。在一個實施例中，長絲是所謂的尼龍單絲。再次參照圖7A、圖7B、以及圖7C，用涂覆材料92涂覆長絲58的一個實施例被圖示出。用于用橡膠組合物涂覆長絲的其它方法包括將橡膠組合物壓延或壓擠到長絲上。用于涂覆長絲58的涂覆材料92是包含可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒的橡膠組合物，所述顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。使用橡膠組合物作為涂覆材料有利于從輪胎胎圈包布通道移除長絲58以留下空氣通路238，如在圖26中看到的。在一個實施例中，橡膠組合物包含從I至20phr的可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。在一個實施例中，橡膠組合物包含5至IOphr的可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。在可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒中含有液體或固體，所述液體或固體在加熱下汽化、分解、或化學反應以在熱塑性樹脂中產生氣體。這些可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒被加熱以在膨脹開始的溫度(通常140°C至190°C的溫度)以上的溫度下膨脹。氣體被密封在由熱塑性樹脂構成的外殼內部。因此，包含氣體的熱塑性樹脂顆粒在膨脹之前的尺寸優選地是5 μ m 至 300 μ m,更優選地 10 μ m 至 200 μ m。
這樣的可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒(未膨脹顆粒)的例子可商購，如來自瑞典的Expancel C0.的 Expancel 系列或來自 Matsumoto Yush1-Seiyaku C0.的 Matsumoto 微球系列。包括包含氣體的熱塑性樹脂顆粒的外殼的優選的熱塑性樹脂，例如，是具有至少100°C、優選地至少120°c的膨脹開始溫度以及至少150°C、優選地至少160°C的最高膨脹溫度的熱塑性樹脂。這樣的熱塑性樹脂的例子是(甲基)丙烯腈聚合物或具有高含量的(甲基)丙烯腈的共聚物。作為在共聚物的情況下的另一種單體(即，共聚單體)，可以使用鹵代乙烯、鹵代亞乙烯、苯乙烯基單體、(甲基)丙烯酸酯基單體、醋酸乙烯酯、丁二烯、乙烯基吡啶、氯丁二烯、或其它單體。注意，上述熱塑性樹脂可以由交聯劑交聯，所述交聯劑諸如二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、氬(甲基)丙烯酸酯、三丙烯酰基甲縮醛(tri aery I formal)、以及異氰酸三芳基酯(triarylisocyanulate)。對于交聯模式,非交聯狀況是優選的，但是在不減損作為熱塑性樹脂的性質的程度上的局部交聯也是可能的。通過在加熱下汽化、分解、或化學反應能夠產生氣體的液體或固體的例子是:烴類，諸如正戊烷、異戊烷、新戊烷、丁烷、異丁烷、己烷、以及石油醚；液體，諸如氯代烴類，例如，甲基氯、二氯甲烷、二氯乙烯、三氯乙烷、以及三氯乙烯；或固體，諸如偶氮二(甲)酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、偶氮二異丁腈、甲苯磺酰肼衍生物、或芳香丁二酰酰肼。除了在其中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體的可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒之外，橡膠組合物還包括一種或多種二烯基彈性體。短語“含有烯烴類不飽和物的橡膠或彈性體”或“二烯基彈性體”是等效的并且旨在包含天然橡膠及其各種原始形式和翻造形式兩者以及各種合成橡膠。在本發明的描述中，術語“橡膠”和“彈性體”可以互換使用，除非另有規定之外。術語“橡膠組合物”、“混合橡膠”以及“橡膠混合物”可互換使用以便指已經與各種成分和材料摻合或混合的橡膠，這樣的術語對于在橡膠混合或橡膠配合領域中熟練技術人員來說是熟知的。具有代表性的合成聚合物是:丁二烯及其同系物和衍生物的均聚合產品，例如，甲基丁二烯、二甲基丁二烯和戊二烯；以及諸如由丁二烯或其同系物或具有其它不飽和單體的衍生物形成的共聚物。在后者中是乙炔，例如，乙烯基乙炔；烯烴，例如，異丁烯，其與異戊二烯共聚以形成異丁橡膠；乙烯基復合物，例如，丙烯酸、丙烯腈(其與丁二烯聚合以形成NBR)、甲基丙烯酸和苯乙烯，后者與丁二烯復合共聚以形成SBR，以及乙烯基酯和各種不飽和醛類、酮類和醚類，例如，丙烯醛、甲基異丙烯基(甲)酮和乙烯乙醚。合成橡膠的特定例子包括氯丁橡膠(聚氯丁二烯)、聚丁二烯(包括順-1，4-聚丁二烯)、聚異戊二烯(包括順-1，4-聚異戊二烯)、丁基橡膠、諸如氯丁基橡膠或溴化丁基橡膠的鹵化丁基橡膠、苯乙烯/異戊二烯/ 丁二烯橡膠、1，3- 丁二烯或異戊二烯與諸如苯乙烯的單體的共聚物、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯、以及乙烯/丙烯三元共聚物，也稱為乙烯/丙烯/ 二烯單體(EPDM)，以及具體地，乙烯/丙烯/雙環戊二烯三元共聚物。可被使用的橡膠的另外的例子包括烷氧基甲硅烷基端官能化溶液聚合的聚合物(SBR、PBR、IBR和SIBR)，硅耦合和錫耦合星型支化聚合物。優選的橡膠或彈性體是聚異戊二烯(天然的或合成的)、聚丁二烯和SBR。在一個方面中，至少一種另外的橡膠優選地具有二烯基橡膠中的至少兩種。例如，兩種或更多種橡膠的組合是優選的，諸如順I，4-聚異戊二烯橡膠(天然的或合成的，雖然天然的是優選的)、3，4-聚異戊二烯橡膠、苯乙烯/異戊二烯/ 丁二烯橡膠、乳液和溶液聚合衍生的苯乙烯/ 丁二烯橡膠、順1，4-聚丁二烯橡膠以及乳液聚合制備的丁二烯/丙烯腈共聚物。在本發明的一方面中，乳液聚合衍生的苯乙烯/ 丁二烯(E-SBR)可能被使用，其具有約20至約28百分比結合苯乙烯的相對常規的苯乙烯含量，或對于一些應用，ESBR具有中等至相對高的結合苯乙烯含量，即，約30至約45百分比的結合苯乙烯含量。通過乳液聚合制備的E-SBR，它是指苯乙烯和1，3_ 丁二烯被共聚為水乳狀液。此種情況對于此領域的技術人員來說是熟知的。結合苯乙烯含量可以變化，例如從約5至約50百分比。在一方面中，E-SBR也可以含有丙烯腈以形成三元共聚物橡膠，作為E-SBAR，例如，在三元共聚物中約2至約30重量百分比結合丙烯腈的量。在共聚物中含有從約2至約40重量百分數結合丙烯腈的乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物橡膠也被設想為二烯基橡膠供在本發明中使用。溶液聚合制備的SBR (S-SBR)通常具有在約5至約50百分比、優選地約9至約36百分比范圍內的結合苯乙烯含量。在有機烴溶劑存在的情況下，S-SBR能夠例如通過有機金屬鋰催化而方便地制備。在一個實施例中，可以使用順1，4_聚丁二烯橡膠(BR)。此BR可以例如通過1，3-丁二烯的有機溶液聚合而制備。例如BR可以方便地具有特征:具有至少90百分比的順1，4_含量。順1，4-聚異戊二烯和順1，4-聚異戊二烯天然橡膠對于橡膠領域中的技術人員來說是熟知的。如本文中所使用的術語“phr”，根據常規實踐，表示“每100重量份數的橡膠或彈性體中相應的材料的重量份數”。橡膠組合物還可以包含高達70 phr的加工油。加工油可以作為通常被用來填充彈性體的增量油被包含在橡膠組合物中。加工油也可以通過在橡膠混合期間直接添加油而被包含在橡膠組合物中。所使用的加工油可以包括在彈性體中存在的填充油以及在混合期間添加的加工油。適當的加工油類包括如本領域中已知的各種油類，包括芳香油、石蠟油、環烷油、植物油、以及低PCA油，諸如MES、TDAE, SRAE和重型環烷油。適當的低PCA油包括具有如通過IP346方法確定的重量百分比小于3%的多環芳香族含量的油。IP346方法的程序可以在由英國石油學會出版的Standard Methods for Analysis&Testing ofPetroleum and Related Products (用于分析和測試石油及其相關的產品的標準方法)和British Standard 2000Parts (英國標準 2000 篇),2003,第 62 版，中找到。橡膠組合物可以包括從約10至約150 phr的二氧化硅。在另一個實施例中，可以使用從20至80phr的二氧化硅。可在橡膠組合物中使用的常用含硅涂料包括常規的焦化和沉淀的含硅涂料(二氧化硅)。在一個實施例中，使用了沉淀的二氧化硅。在本發明中使用的常規含硅涂料是沉淀的二氧化硅，諸如例如通過酸化例如硅酸鈉的水玻璃獲得的沉淀的二氧化硅。此種常規二氧化硅的特征例如可能在于，具有如使用氮氣測量的BET表面面積。在一個實施例中，BET表面面積可以在約40至約600平方米每克的范圍內。在另一個實施例中，BET表面面積可以在約80至約300平方米每克的范圍內。測量表面面積的BET方法R在美國化學學會期刊第60卷第304頁(1930年)中描述。常規二氧化硅的特征可能在于，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值在100至約400，選擇地約150至約300的范圍內。常規二氧化硅可能預期具有平均最終顆粒尺寸，例如，在如通過電子顯微鏡確定的0.01至0.05微米范圍內，雖然二氧化硅顆粒在尺寸上可以甚至更小或可能更大。可以使用各種可商購的二氧化硅，諸如，在本文中僅舉例并且無限制，從PPGIndustries可商購的在H1-Sil商標下的牌號210、243等的二氧化娃；從Rhodia可獲得的例如牌號Z1165MP和Z165GR的二氧化硅；以及從Degussa AG可獲得的例如牌號VN2和VN3等的二氧化硅。通常使用的碳黑可以范圍從10至150phr的量被用作常規填料。在另一個實施例中，可以使用從20至80phr的碳黑。這樣的碳黑的代表例子包括:N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990和N991。這些碳黑具有范圍從9至145g/kg的吸碘值和范圍從34至150cm3/100g的DBP數值。在橡膠組合物中可以使用其它填料，包括但不限于:包含超高分子量聚乙烯(UHMffPE )的顆粒填料；交聯顆粒聚合物膠體，包括但不限于在美國專利Nos.6，242，534 ；6，207，757 ;6，133，364 ;6，372,857 ;5，395,891 ;或6，127,488 中公開的那些；以及增塑的淀粉復合填料，包括但不限于在美國專利N0.5，672，639中公開的填料。這樣的其它填料可以以范圍從I至30 phr的量來使用。在一個實施例中，橡膠組合物可以含有含有有機硅化合物的常規硫磺。含有有機硅化合物的適當的硫磺的例子具有如下公式:
權利要求
1.一種用于構造輪胎的方法，其特征在于包括: 構造涂層長絲，所述涂層長絲通過用涂覆材料涂覆長絲來構造，所述涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體； 將所述涂層長絲裝入在未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件內的容納空間； 由包括所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件以及所述裝入的涂層長絲的輪胎部件構建生輪胎； 硫化包括所述柔性輪胎部件的生輪胎，所述柔性輪胎部件包含所述涂層長絲； 從所述硫化的柔性輪胎部件移除所述長絲以在所述柔性輪胎部件內留下基本上無障礙的空氣通路。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是未硫化的柔性輪胎部件或預硫化的柔性輪胎部件。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件是選擇由輪胎胎體部件、輪胎側壁部件、輪胎胎面部件和輪胎胎圈包布部件組成的組。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述涂層長絲在所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中的空氣進口與空氣出口腔之間延伸。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括:借助于抽出所述長絲的自由端，從所述硫化的柔性輪胎部件軸向地移除所述長絲。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括:在硫化所述生輪胎之前，將臨時的空氣進口組件插入到空氣進口腔中；并且在硫化所述生輪胎之前，將臨時的空氣出口組件插入到空氣出口腔中；以及在硫化所述生輪胎之后，移除所述臨時的空氣進口組件和所述臨時的空氣出口組件。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述臨時的空氣進口組件是預硫化的臨時的空氣進口組件，并且其中所述臨時的空氣出口組件是預硫化的臨時的空氣出口組件。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于進一步包括:使空氣出口組件延伸通過輪胎側壁成與輪胎腔連通。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于進一步包括:通過下列步驟用所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件將所述涂層長絲裝入容納空間: 將通道形成到所述未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件中，所述通道由通道側壁和通道底壁限定； 將所述涂層長絲插入到所述通道中；以及 將柔性通道側壁壓倒在所述涂層長絲上。
10.一種涂層長絲，其特征在于包括長絲和涂覆所述長絲的涂覆材料，所述涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體。
全文摘要
本發明涉及在輪胎中提供空氣通路的方法。本發明涉及一種用于構造輪胎的方法，包括構造涂層長絲，該涂層長絲通過用涂覆材料涂覆長絲來構造，該涂覆材料包括至少一種二烯基彈性體和可熱膨脹的熱塑性樹脂顆粒，在這些顆粒中含有一旦在加熱下汽化、分解、或化學反應就能夠產生氣體的液體或固體；將該涂層長絲裝入成為包含在未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件內；由包括該未硫化的或預硫化的柔性輪胎部件以及該裝入的涂層長絲的輪胎部件構建生輪胎；硫化包含該柔性輪胎部件的生輪胎，該柔性輪胎部件包含該涂層長絲；從該硫化的柔性輪胎部件移除該長絲以在該柔性輪胎部件內留下基本上無障礙的空氣通路。
文檔編號B29D30/08GK103171159SQ20121056057
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者F.斯波特利, G.E.雅各布斯, E.貝斯諾因 申請人:固特異輪胎和橡膠公司