轮胎内衬层的局部深度式硫化制造技术

一种制造一轮胎的一内衬层的方法，其特征在于以下步骤：　　　　形成一未硫化的橡胶层，该层具有一第一表面和一相对的表面；　　　　向该橡胶层施加压力；　　　　从该第一表面加热该橡胶层以使该表面上的该层比该相对的表面上的层更加完全地硫化；　　　　冷却该橡胶层；和　　　　在该层已被冷却之后，释放施加至该橡胶层的压力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种局部深度式硫化轮胎内衬层的方法。此外，本专利技术涉及一种硫化轮胎内衬层的改进设备。
技术介绍
制造轮胎的一个通用方法是使用硫化胶囊。该胶囊以蒸汽或像热水的加热流体进行充胀以朝轮胎模具的壁部挤压生轮胎。在轮胎硫化工艺中有一些与胶囊使用相关的问题。特别是，在成形期间该胶囊可使轮胎扭曲和影响其在模具中的位置。这可能导致严重的质量问题。与胶囊使用有关的另一个问题是它们会被磨损。这导致增加胶囊更换的成本以及增加与该更换相关的劳动及时间。此外，在胶囊中可能有缺陷，诸如针孔泄漏。针孔泄漏将使高温蒸汽逸出并接触轮胎的内衬层。这可导致蒸汽渗透过内衬层进入其它的橡胶/强化部分之间的各层中而出现废品。与硫化胶囊使用有关的润滑材料也会污染轮胎。使用胶囊的其它缺点包括较低的热传导率(由硫化介质至轮胎的)，因为胶囊的壁厚减小了热流通量而导致更长的硫化时间，由此增加了时间及能源的额外成本。当制造诸如拖拉机轮胎的较大轮胎时，使用硫化胶囊的这些问题及缺点会更多。曾经使用无胶囊模压工艺以便降低与硫化胶囊相关的工作成本和制造较大的轮胎。无胶囊模压方法已公开于美国专利NO.4,400,342、5,127,811及5,597,429中。虽然无胶囊模压的应用有各种优点，但在这个方法中可能发生各种问题。生轮胎与流体在压力下直接接触可由于该流体渗入该未硫化的轮胎而产生问题。流体渗透可导致相邻各层之间的分离，或者相反地扰乱弹性体材料与加强结构之间的粘结工艺。讲述了流体渗透问题的一种硫化轮胎方法公开于美国专利6,409,959中，该专利公开了一种硫化轮胎工艺，该工艺通过在轮胎内表面上提供一打底胶浆并对该轮胎施加热以硫化第一层弹化体和形成防止流体在压力下渗入该轮胎内部的一层来硫化轮胎。一旦形成了这个不渗透层，压力下的流体就允许完成该生轮胎的硫化。无胶囊模压的另一个途径是生成不渗透这些硫化流体的轮胎内衬层。在制造轮胎中制备部分地硫化的橡胶层的一种方法公开于美国专利4,139,405中，该专利教导应用辐射来作用于橡胶层的硫化或部分硫化。该被硫化的层可以是内衬层或胎面层。硫化的量或深度由所应用的辐射强度来控制。该内衬层可在生轮胎与内衬层一齐制成后被硫化或是单独地硫化而然后在生轮胎的组合中用作内衬层。辐射可用来处理生轮胎的内衬层。通过屏蔽部分轮胎来控制要被辐照的区域。然而，辐照对丁基橡胶及含有丁基衍生物的某些其它橡胶有不利影响。制备部分地硫化的橡胶带的另一个方法公开于美国专利4,233,013中，该专利教导了用于连续生产硫化橡胶带的一种设备，该硫化橡胶带具有诸如轮胎胎面的表面结构。该装置包括把橡胶挤出成为柔软的、发粘的连续橡胶带的一装置；在压力下把橡胶压入模压表面的一装置；以及维持其处于压力下的同时引导辐射或热量进入粘性橡胶的一装置。实质上，在橡胶被挤出成为一皮带上的连续带之后，模压装置在该橡胶上施以压力并且该橡胶被暴露以辐射或加热至部分地硫化该橡胶片。部分硫化的还有的另一个方法公开于美国专利5,201,975中，该专利教导了应用一加热的图案环以便模压及部分地硫化胎面组合件来制造轮胎的一种方法。未硫化的胎面组合件被装配入一图案环以赋予该胎面橡胶以一图案，然后该胎面橡胶被加热以变成部分地硫化，并且通过未硫化的胎体在该图案环内定位来使该轮胎进一步组装，使得该胎体接触该胎面组合件的未硫化部分。
技术实现思路
本专利技术的目标是制造一种部分地硫化的内衬层的方法及设备，该内衬层在无胶囊轮胎模压工艺中是有用的。通过在预定的时间周期内使压力和热量联合作用在内衬层的一个面上来获得局部深度式硫化的橡胶层。更准确地说，根据本专利技术，把热量及压力施加在轮胎上以控制硫化工艺，使得硫化深度或硫化深度曲线能被控制。通过提供不渗透硫化流体的衬层，使在一侧面被更加充分硫化的一内衬层充当一传统的硫化胶囊；与此同时，该内衬层的另一侧面较少硫化或未被硫化。用这种方法，在轮胎制造过程中，诸如胎面层、胎体层及胎圈的生轮胎其它组成部分可被粘结在该内衬层的发粘未硫化表面上。一旦该生轮胎被形成在部分硫化内衬层上，该轮胎就可在轮胎模压空腔内被硫化而不使用硫化胶囊。本专利技术的一个体现是一种制备轮胎的内衬层的方法，该方法包括步骤形成一未硫化橡胶层，该未硫化橡胶层具有一第一表面和一相对的表面；向橡胶层施加压力；从该第一表面加热该橡胶层，以使该表面上的该层比该相对的表面上的层更加完全地硫化；冷却该橡胶层；并且在该层已被冷却至不会明显发生硫化的温度之后，释放施加至该橡胶层的压力。在本专利技术的一更具体实施例中，一橡胶层被设置在一支承上并被封闭在已增压的一硫化腔中。该压力选择得在硫化工艺期间可防止硫化的副产物使橡胶层起泡。在该腔增压后，该层从一个侧面被加热至所需的硫化温度并在该所需的温度下保持一段时间以便获得所需的硫化曲线，其中该已被加热的侧面更完全地硫化而该相对的侧面未完全硫化或未被硫化。在要求的制造时间内该橡胶层被加热至适于提供所需的硫化曲线的温度。这个温度约为250-450°F。通常，该支承是一鼓。一旦达到所需的硫化曲线，则该层被冷却至该层不再硫化的温度。通常，这个温度约低于100°F。最后，该腔被减压。通过保持该层上的压力直至它冷却至它不再硫化的温度为止，当该压力被释放时该硫化副产物不会使该层起泡。本专利技术的另一个体现是一种用于硫化轮胎的内衬层的设备，该设备包括具有一内表面和外表面的一硫化鼓；在该鼓内表面上的一热交换腔；围绕该鼓的一外壳；该鼓的该外表面与该外壳之间的一空间；在该外壳内部位于该外壳每个端部的一可充气密封件，使得通过对该密封件充气，该密封件膨胀并封闭住该鼓与该外壳之间的该空间；用于向该空间供输一气体并使该空间增压的一进气口；用于加热该鼓中的该热交换腔的一热源；以及用于冷却该鼓内的该热交换腔的冷却剂。本专利技术的另外一实施例是一种方法，该方法包括提供一种用于硫化轮胎内衬层的设备，该设备包括一鼓，该鼓具有一内表面和外表面；在该鼓内表面上的一热交换腔；围绕该鼓的一外壳；该鼓的该外表面与该外壳之间的一空间；在该外壳内部位于该外壳每个端部的一可充气密封件，使得通过对该密封件充气，该密封件膨胀并封闭住该鼓与该外壳之间的该空间；用于向该空间供输一气体并使该空间增压的一进气口；用于加热该热交换腔以便加热该鼓的一热源；以及用于冷却该热交换腔以便冷却该鼓的一冷却剂源；提供一未硫化的橡胶层，该橡胶层具有邻近于该鼓的该外表面的一个表面；对该密封件充气以封闭住该外壳与该鼓之间的该空间；使该外壳与该鼓之间的该空间增压；加热该鼓，由此加热该橡胶层，以使邻近该鼓的该外表面的该层比该相对的表面上的层更加完全地硫化；冷却该鼓，由此冷却该层；和在该层已被冷却之后释放该空间内的压力。在本专利技术的一更具体的实施例中，该设备包括一鼓，其中该橡胶层被施加在该鼓的该外表面上。该鼓的该内表面含有热交换腔，该腔可被分成各区段或各子腔，以控制该硫化区域的位置。该外壳以脚状件安装在一轨道上，该脚状件从该外壳延伸并可相对该鼓移动，使得该外壳可被定位于第一位置，在该第一位置该橡胶层可被施加在该鼓上，和定位于第二位置上，在该第二位置该外壳围绕该鼓，生成该外壳与该鼓之间的一空间。通过向该密封件充气使该空间被密封，该密封件位于该外壳的每个端部。一旦该空间已被密封，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：K·D·康格，W·M·胡斯，W·A·雷克斯，F·F·小范南，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：