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一种用于翻新轮胎的方法

来源: B·E·科尔比 浏览量: 时间:Nov 27, 2020

信息摘要:

本发明的实施例包括用于翻新轮胎的方法,所述方法包括提供用于翻新的轮胎胎体,轮胎胎体具有先已存在的胎面层,胎面层包括从外侧延伸到胎面层厚度中的一个或多个孔洞。沿先已

    本发明的实施例包括用于翻新轮胎的方法,所述方法包括提供用于翻新的轮胎胎体,轮胎胎体具有先已存在的胎面层,胎面层包括从外侧延伸到胎面层厚度中的一个或多个孔洞。沿先已存在的胎面层的外侧施加粘结层,粘结层基本填充沿先已存在的胎面层外侧布置的孔洞,以提供用于接收预固化粘结层的外表面。沿粘结层的外侧施加预固化胎面层,使得粘结层被布置在预固化胎面层与先已存在的胎面层之间。将预固化胎面层粘结到轮胎胎体,以形成具有翻新轮胎胎面的翻新轮胎。接着沿翻新轮胎胎面的与地面相接合的外侧在翻新轮胎胎面中形成凹槽。B·E·科尔比D·G·齐拉斯C·E·扎拉克

    [0001] 本申请要求2010年12月29日以美国专利局作为受理局提交的国际专利申请N0.PCT/US2010/062449的优先权和权益,该专利申请以引用的方式并入本文。

    技术领域

    [0002] 本申请总体涉及翻新轮胎,并且更具体地涉及这样的翻新轮胎:所述翻新轮胎的胎面带与准备好的基部胎面相匹配。在特定实施例中,准备好的基部胎面的厚度是可变并且不对称的。

    背景技术

    [0003]当轮胎变得磨损时,其可以通过新的胎面修复。例如,大型卡车轮胎和公共汽车轮胎作为常规轮胎管理程序的一部分而通常被翻新。通常期望这些类型的轮胎的胎体维持几十万英里并且可处理成将新的胎面粘附在其上若干次。这种轮胎可能非常昂贵并且因此在购买时期望其较高的初期成本被胎体较长的使用寿命和相对较低的翻新成本抵消。实际上,包含在选择和购买这种轮胎中的经济学通常表明原始轮胎能被翻新多达三次或四次或者更多次。
    一种用于翻新轮胎的方法

    [0004] 能够获得多种过程和不同类型的设备用于翻修或翻新充气轮胎。翻新磨损轮胎的首要步骤中的一个是例如通过被称为打磨的过程从轮胎胎体去除剩余的胎面材料。接下来,一层生(未固化)橡胶(被称为“缓冲胶”)可以被施加于胎体。该层未固化橡胶可以直接被挤到胎体上或者以片的形式施加且乳制(缝合)到胎体上。接下来,胎面带被施加于缓冲胶层的顶上。

    [0005] 在冷翻修或翻新过程中,胎面带由固化橡胶制成,并且具有已外加到其外表面并且可能外加到其内表面中的胎面图案。这种预固化带(如本文中所使用的术语)指的是已经过某种程度的固化过程的胎面带。该轮胎接着被放置在高压釜(autoclave)中,并且在压力下被加热适当时间以固化缓冲胶层,并且将胶层粘结到胎面和胎体。

    [0006] 在热翻修或翻新过程中,胎面由未固化橡胶制成并且通常可以在最初被放置在轮胎胎体上时不具有胎面图案或具有非常少的胎面图案。具有未固化胎面的轮胎被放置在轮胎模具中并且在压力下被加热适当时间以固化胶层和胎面,从而将胎面模制成具有期望的胎面花纹,并且使胶层与胎面和胎体粘结。术语“固化”指的是形成橡胶化合物中的弹性体分子之间的交联,以其它方式被称为硫化。

    [0007] 在翻新过程的准备阶段中将旧的胎面从轮胎磨掉去除了橡胶,该橡胶作为废物或作为低价值副产物被废弃。大部分或所有的这种在准备翻新过程中被去除的废物橡胶通常都在翻新过程期间被更换成在翻新期间粘结至胎体的新的胎面带和缓冲胶的一部分。如果能够减少废弃橡胶量的话将是有利的,这将因此减少所需的新的橡胶的量。

    发明内容

    [0008] 本发明包括用于翻新轮胎的方法。这种方法的特定实施例包括提供用于翻新的轮胎胎体,该轮胎胎体具有在横向方向上跨过轮胎沿宽度方向延伸的先已存在的胎面层,该胎面层包括从用于接合地面的先已存在的胎面层的外侧延伸到胎面层厚度中的一个或多个孔洞。这种方法还可以包括沿先已存在的胎面层的外侧施加粘结层,粘结层基本填充沿先已存在的胎面层的外侧布置的孔洞,以提供用于接收预固化粘结层的外表面。翻新方法还可以包括沿粘结层的外表面施加预固化胎面层,使得粘结层被布置在预固化胎面层与先已存在的胎面层之间,预固化胎面层具有在形成胎面带的地面接合侧的前面和布置在粘结层顶上的背面之间延伸的厚度。将预固化胎面层粘结到轮胎胎体,以形成具有翻新轮胎胎面的翻新轮胎。该方法还包括沿翻新轮胎胎面的与地面相接合的外侧在翻新轮胎胎面中形成凹槽。

    [0009] 在其它实施例中,用于翻新轮胎的方法包括提供用于翻新的轮胎胎体,轮胎胎体具有在横向方向上跨过轮胎沿宽度方向延伸的先已存在的胎面层,胎面层包括从用于接合地面的先已存在的胎面层的外侧延伸到胎面层厚度中的一个或多个孔洞。这种方法还包括高于轮胎胎胎体的未固化胎面层施加未固化中间胎面层,并且在该中间胎面层在施加步骤中已被施加于预固化胎面层之后使其成形。这种方法还可以包括沿中间胎面层的外侧施加粘结层并且沿粘结层的外侧施加预固化胎面层,使得粘结层被布置在预固化胎面层与中间胎面层之间,预固化胎面层具有在形成胎面带的地面接合侧的前面与布置在粘结层顶上的背面之间延伸的厚度,尽管当不使用粘结层时也可以将预固化胎面层施加于中间胎面层。这种方法还可以包括将预固化胎面层粘结到轮胎胎体。

    [0010] 本发明进一步的实施例包括翻新轮胎。在特定实施例中翻新轮胎是根据本文中所公开的方法形成的那些翻新轮胎。在进一步的实施例中,翻新轮胎包括轮胎胎体,该轮胎胎体具有先已存在的胎面层,该先已存在的胎面层具有从先已存在的胎面层的外侧延伸到先已存在的胎面层的厚度中的凹槽。翻新轮胎还包括新的胎面层,所述新的胎面层粘结到轮胎胎体先已存在的胎面层。在特定实施例中,粘结层可以布置在新的胎面层与轮胎胎体之间。翻新轮胎胎面的特定实施例包括沿深度方向延伸穿过预固化胎面层的厚度并且进入先已存在的胎面层的厚度中的一个或多个凹槽,所述一个或多个凹槽是独立于先已存在的胎面层的任何先已存在的凹槽布置在所述先已存在的胎面层的厚度内的新的凹槽,使得所述一个或多个凹槽均暴露粘结层以形成所述一个或多个凹槽的表面。如果存在粘结层,则所述一个或多个凹槽还延伸穿过粘结层的厚度。

    [0011] 通过下文对本发明特定实施例的更详细的描述,本发明的上述的其它的目的、特征和优点将是显而易见的,如附图中所示,相似的附图标记代表本发明的相似部件。

    附图说明

    [0012]图1是根据本发明的特定实施例并且包括不均匀的磨损区域的示例性磨损轮胎在其翻新之前的局部横截面图,其中与原始的未磨损的横截面轮廓相关联的示出了已磨损的先已存在的胎面层,该轮胎包括多个孔洞,所述孔洞包括沿轮胎的胎面在多个肋之间横向间隔开的纵向凹槽,。

    [0013] 图2示出了根据本发明的特定实施例的在准备施加新的胎面层的过程中已在轮胎上执行材料去除过程以去除期望量的胎面厚度之后的图1的轮胎的局部横截面图,该图还示出了执行材料去除过程之前图1的已磨损胎面轮廓。

    [0014]图3是根据本发明的特定实施例的被挤在图2的轮胎上的粘结层的局部横截面图,其中粘结层基本填充包括纵向凹槽的孔洞以及轮胎的先已存在的胎面层中的不均匀磨损。

    [0015]图4是根据本发明的实施例的施加于图3的轮胎的新的胎面层的局部横截面图,新的胎面层包括孔洞,该孔洞包括纵向凹槽,其中中心凹槽或中间凹槽与先已存在的胎面层中的凹槽对准,而其它两个凹槽不与下方的图案横向对准。

    [0016]图5是根据本发明的特定实施例的执行粘结过程以形成翻新轮胎之后的图4的轮胎的局部横截面图,该附图示出了使用加热刀片形成翻新轮胎胎面中的凹槽,所获得的凹槽沿形成每个这种凹槽的一个或多个表面暴露粘结层和先已存在的胎面层。

    [0017] 图6是根据本发明的特定实施例的轮胎的主视剖面图,由此中间胎面层沿其外侧被挤到先已存在的胎面层上。

    [0018] 图7A是根据本发明的特定实施例的轮胎的主视剖面图,由此图6的中间胎面层在施加新的胎面层之前被模制以按需要成形中间胎面层。

    [0019] 图7B是根据本发明的特定实施例的轮胎的主视剖面图,由此新的胎面层已通过使用辊而成形。

    [0020] 图8是根据本发明的特定实施例的图7A的轮胎的主视图,由此新的胎面层已被放置在中间胎面层的顶上。

    [0021] 图9是根据本发明的特定实施例的轮胎的主视剖面图,由此中间胎面层通过将一个或多个胎面材料带布置在先已存在的胎面层的顶部上而形成。

    具体实施方式

    [0022] 本发明的特定实施例包括翻新轮胎以及形成翻新轮胎的方法(即,翻新轮胎的方法)。在特定实施例中,根据冷翻新操作,新的预固化胎面带由此粘结到轮胎胎体。轮胎胎体包括需要更换的先已存在的胎面。先已存在的胎面在本文中也被称为先已存在的胎面层。例如,对翻新的需要可能由于胎面的过度磨损或损坏而产生。当胎面磨损时,其通常跨过轮胎沿横向方向或者沿纵向方向不均匀地磨损。尽管胎面可能被磨损到不再存在某些凹槽或其它孔洞的深度,但是在许多情况下,孔洞或凹槽中至少许多都仍然存在。按照惯例,在翻新操作期间,预先存在的胎面中剩余的任何孔洞都被去除,以准备接收新的胎面。

    [0023] 在本发明中,先已存在的轮胎胎面或先已存在的胎面层被保持,使得布置在先已存在的胎面层中的孔洞的至少一部分仍然保留。这代替完全去除先已存在的胎面层或者将足够量的层去除至所有的孔洞(其中包括凹槽)都不再保留的深度处。更具体地,在本发明中,仅有一部分先已存在的胎面(如果有的话)被去除以减少由翻新过程产生的废物的量。例如,仍然可用的先已存在的胎面层内的胎面材料可以被保存,而不是根据传统的翻新方法去除至少显著量的层。这不仅通过限制被去除的材料的量以及与其去除相关联的任何人工或成本而减少了浪费,并且还通过使得能够生产用于完成翻新过程的较薄的胎面而减少了材料和成本。根据本文中所讨论的方法,在施加新的胎面之前仍然存在于先已存在的胎面层中的凹槽可以被采用或不被采用;即,能够通过采用这些方法以保留先已存在的胎面层的任何部分来实现材料成本节约,即使凹槽被去除,但并不是位于凹槽下方的所有的材料都被去除。

    [0024] 在本发明的特定实施例中,用于翻新轮胎的方法包括提供用于翻新的轮胎胎体的步骤,该轮胎胎体具有在横向方向上跨过轮胎沿宽度方向延伸的先已存在的胎面层,该胎面层包括一个或多个孔洞,所述一个或多个孔洞从用于与地面相接合的先已存在的胎面层的外侧延伸到胎面层的厚度中。如上文所提到的,用于翻新的轮胎包括先已存在的胎面层。先已存在的胎面层具有与地面相接合的外侧,胎面层从该与地面相接合的外侧开始磨损。该外侧包括用于与地面相接合的表面区域以及能够在轮胎操作期间接收水、雪、泥等的表面孔洞。当胎面层包括不均匀磨损时,先已存在的胎面层具有可变的厚度。先已存在的胎面层还可以包括从先已存在的胎面层的外侧延伸到其厚度中的孔洞。这种孔洞通常沿先已存在的胎面层的外侧形成凹陷,并且可以包括制造在先已存在的胎面层中的任何孔洞,例如纵向或横向的凹槽或刀槽花纹。由于凹槽可以关于轮胎胎体的横向中心线以任何数量的方式布置,因此先已存在的胎面层的深度或厚度可以关于沿胎面长度纵向延伸的胎面宽度的中心线对称或不对称。此外,由于沿与地面相接合的外侧的磨损可能是不均匀的,因此深度以其它方式对称的先已存在的胎面层可能由于不规则磨损而不对称。

    [0025] 这种方法还可以包括在施加粘结层的步骤之前从外侧将先已存在的胎面层的至少一部分去除到预定深度的步骤。在准备翻新轮胎的过程中,可以将先已存在的胎面层的一部分去除到先已存在的胎面层的任何期望的深度,以实现具有任何期望形状或轮廓的先已存在的胎面层的外侧并且适应安装任何期望的新的胎面。去除可以是最少的,例如大体清理具有碎片或其它杂质的表面,或者更基本地根据需要来适应新的胎面层和用于组装和形成翻新轮胎的任何其它的层。可以通过由材料去除装置执行材料去除过程来实现这种去除。这种装置可以包括本领域普通技术人员已知的可以采用的用于去除先已存在的胎面层厚度的任何装置。例如,可以使用研磨或切割工具来执行研磨或切割操作。研磨工具可以包括研磨旋转盘或鼓。切割刀具可以包括刀片或刀。在特定实施例中,沿先已存在的胎面层的全部宽度去除材料的厚度。在其它实施例中,在沿先已存在的胎面层的宽度的一个或多个不同的位置处去除胎面材料。在每个位置处,可以根据需要去除不同量或不同厚度的材料。在某些情况下,当用多个层叠胎面材料条来形成新的胎面时,可以去除先已存在的胎面层的厚度,该厚度大体等于层叠布置条的总体厚度。还应当理解,可以在去除步骤中去除围绕任何孔洞(例如纵向和、或横向凹槽)的材料。在这种情况下,孔洞可以根据需要再成形、加宽、和/或加深,以适应施加粘结层和/或新的胎面。所获得的先已存在的胎面层可以关于胎面或轮胎中心线对称或不对称,并且/或者可以形成厚度可变的胎面层。应当理解,在一些实施例中,可以仅从先已存在的胎面层或其一部分去除足够的材料以使表面变得粗糙,从而有利于将材料粘结到其上,因此在层或其该部分中保留了基本所有的先已存在的胎面。

    [0026] 这种方法的特定实施例还可以包括沿先已存在的胎面层的外侧施加粘结层的步骤。粘结层大体包括可固化的任何弹性体材料或聚合物材料,即,可以通过施加热而被硫化的材料。在特定实施例中,粘结材料是未固化胎面材料。粘结层可以像这样的机构一样操作:该机构用于提供外侧,该外侧形成了在其上可以施加预固化胎面层(即,预固化胎面带)的面。例如,粘结层可以基本填充任何孔洞、过度磨损位置、或者沿先已存在的胎面层外侧的其它异常形状,以实现大体平坦的粘结层的外侧或者形成可以将预固化胎面层施加于其上的波状表面(contoured surface)。粘结层还可以有利于将预固化胎面层粘结至先已存在的胎面层和/或轮胎胎体。预固化胎面层的底侧可以具有用于粘结至具有突起或凹陷的轮胎胎体的底侧,或者可以大体不具有任何孔洞,使得底侧是平坦的或者形成大体平滑的波状表面。至于粘结层的外侧或预固化胎面带的底侧,当其上不存在孔洞时,这种孔洞是将否则形成横向或周向凹槽的明显孔洞。这意味着即使每一个都不具有孔洞或是平滑波状的,每个表面上仍然可以具有表面纹理。因此,在特定实施例中,这种施加步骤包括沿先已存在的胎面层的外侧施加粘结层,粘结层基本填充沿先已存在的胎面层的外侧布置的孔洞,以提供用于接收预固化粘结层的外表面。

    [0027] 在特定实施例中,通过在先已存在的胎面层的外侧的顶上施加粘结层材料片或条来形成粘结层,其可以包括施加于轮胎胎体的一部分,如当先已存在的胎面的一部分被去除至轮胎胎体时。片或条可以是未固化或预固化或部分固化的。片或条可以具有恒定厚度或可变厚度。例如,可变厚度可以基本填充任何不均匀或过度磨损位置以及/或者从先已存在的胎面层的外侧沿深度方向延伸至这种先已存在的胎面层的厚度中的任何孔洞。深度方向大体表示厚度延伸的方向,或者换句话说大体在厚度的相对侧面之间延伸的方向。片或条可以被挤出或压延,以实现期望的横向(即,宽度方向)横截面厚度或轮廓。片或条可以大致或基本延伸期望翻新的轮胎胎面、先已存在的胎面、或者预固化胎面层的整个宽度、或者小于整个宽度的任何宽度。条的宽度可以比片窄,原因是条可以根据需要被施加在跨过先已存在的胎面层和、或轮胎胎体的宽度的特定位置处。

    [0028] 在更具体的实施例中,粘结层由多个粘结层材料片或条形成,所述片或条可以具有恒定或可变的厚度。例如,可以施加多个完整宽度的片,以将粘结层的厚度构建成最终的总厚度。此外,例如,由于先已存在的胎面层的厚度可以横向或纵向地发生变化,例如由于不均匀磨损,因此胎面宽度或长度的不同部分可能需要施加不同数量的粘结层条,以实现期望的总厚度。例如,这些不同部分可以诸如通过纵向或周向凹槽而被横向或纵向地分开或限定。一对纵向凹槽之间的区域能够被称为肋。肋可以是实心的,即,其能够沿纵向方向连续延伸,或者能够被分为两个或多个胎面元件,所述两个或多个胎面元件在横向凹槽横向延伸跨过肋的宽度以连接一对纵向凹槽中的每一个时形成。当通过多个预固化的片或条形成粘结层的厚度时,可固化的粘结粘合剂(即,能够被硫化的粘合剂)沿着每个片或条的顶部和底部,以有利于将每个片或条粘结于相邻的片或条、先已存在的胎面层和/或轮胎胎体、或者预固化胎面带。

    [0029] 在其它实施例中,粘结层被挤到先已存在的胎面层和/或轮胎胎体的外侧上。被挤出的粘结层是初始未固化的。粘结层的整个宽度可以被挤到先已存在的胎面层和/或轮胎胎体上,粘结层可以填充先已存在的胎面层和/或轮胎胎体中的任何凹陷,如孔洞或任何位置的不均匀磨损凹陷。备选地,粘结层可以被单独挤到每个肋上,使得任何纵向凹槽都保持基本不具有任何粘结层材料。这还有利于在粘结层沿先已存在的胎面层和/或轮胎胎体的不同部分,如沿粘接层内具有不同厚度的单独的肋而形成时,形成厚度可变的粘结层。粘结层可以如通过下文所考虑的用于成形中间胎面层的任何方式或方法在施加新的胎面层之前成形。

    [0030] 这种方法还可以包括在施加预固化胎面带之前成形粘结层的步骤。在预固化胎面带被施加于粘结层的暴露的外表面的顶上之前,粘结层可以在其已被施加于轮胎胎体之后成形。例如,可以通过模制操作来执行成形步骤。模制过程大体包括围绕粘结层的环形外侧布置环形模具。该模具可以包括任何已知的模具,如被环形地分为区段和/或被横向地分为相对的横向模具半部的模具。该模具可以包括任何特征布置,以沿着粘结层形成表面和/或凹陷的任何期望图案。所述特征也可以被布置成用于插入到沿粘结层的外侧布置的任何现有的凹陷中。例如,该模具可以包括用于形成在先已存在于肋之间的纵向凹槽的特征,其中粘结层被挤在所述肋上。该模具也可以不具有任何形成孔洞的特征,以提供沿粘结层的外侧的连续表面。该模具还能够包括辊或者成形步骤可以由辊执行,所述辊被构造成沿粘结层旋转或滚动并且通过施加成形力来成形粘结层,其中可以包括将粘结材料推动到先已存在的胎面设计的孔洞中。所述辊可以具有恒定直径或者可以包括直径沿纵向方向发生变化的波状辊。在特定实施例中,所述辊可以被任何已知的加热装置加热,其中包括使用布置在辊的厚度内的一个或多个电阻加热元件。还可以使用任何已知的加热源由传导、对流、或辐射来实现加热。

    [0031] 模制可以包括热模制和冷模制。热模制利用诸如通过受热模具施加于胎面上的热。如果粘结层暴露于足够的温度充分的持续时间,则热模制还可以实现固化或硫化。冷模制包括大体在环境温度(例如,室温)下执行的模制。

    [0032] 在期望增加粘结层的延展性以更好地有利于粘结层材料在模具内的期望的流动时,可以执行热模制。在期望在施加预固化胎面带之前至少部分地固化粘结层时,也可以执行热模制。例如,在粘结层的厚度包括多个粘结层材料的片或条的特定实施例中,会期望在施加预固化胎面层之前将层粘结。在特定情况下,粘结层片或条是未固化的,而在另一种情况下,粘结层片或条通过布置在沿深度方向布置的相邻的片或条之间的粘结粘合剂来预固化。在任意一种情况下,都可以在布置于先已存在的胎面层和轮胎胎体的顶部上的粘结层上执行热模制,以在施加预固化胎面带之前将所有的层、片、和/或条至少部分地粘结在一起。由于相同的原因,可以在挤出的粘结层上执行热模制。当粘结层未固化时,可以当未固化粘结层材料在环境温度下可变形(即,可流动时)在这种粘结层上执行冷模制。

    [0033] 这种方法还可以包括在施加预固化胎面层的步骤之前沿粘结层的外侧形成中间胎面层。沿先已存在的胎面的位置可以比其它位置薄是已知的。例如,这种位置可以是由于过度磨损而造成的。因此,为了提供期望厚度的最终翻新轮胎胎面,可能需要沿先已存在的胎面层在这些较薄的位置上提供额外的胎面材料。尽管新的固化胎面层可以成形和改变以提供厚度可变的新的胎面层,该新的胎面层在先已存在的胎面层的较薄的位置上引导额外的胎面材料,但是中间胎面层可以大体布置在新的轮胎胎面层与先已存在的胎面层之间。通过提供该中间胎面层,可以对不同的轮胎更一致地采用更标准化的新的胎面层,并且可以通过改变中间胎面层来适应或考虑不同轮胎的磨损的任何变化。可以通过将任何期望厚度的一层未固化胎面材料挤到任何期望的横向位置处来形成中间胎面层。胎面层包括任何期望的可固化弹性体或聚合体材料,其包括天然橡胶或合成橡胶。尽管胎面层材料可以类似于粘结层材料,但是粘结层材料是复合的,或者换句话说是配方的,以实现较高的粘合性能,而胎面层材料是复合的以改进磨损性能。由于在充分磨损之后,粘结层材料可能在轮胎工作期间暴露,因此粘结层材料在提供充分粘合的同时可以是复合的,以提供改进的磨损性能。在其它实施例中,可以通过将一个或多个胎面材料条层叠在任何期望的横向位置处来形成中间胎面层。当多个条用于粘结层的厚度时,每个条都形成粘结层厚度的子层。

    [0034] 所述条可以包括预固化或未固化胎面材料。所述条可以各自具有相同的预定厚度,或者可以提供不同厚度的条。所述厚度可以是恒定或可变的。因此,在特定实施例中,中间胎面层由多个胎面材料条形成,中间胎面层的厚度包括布置成层叠布置的所述多个条中的一个或多个。此外,形成中间胎面层的步骤的进一步的实施例包括相对于轮胎胎体在不同的横向和/或纵向位置以层叠的结构布置所述多个条中的一个或多个,不同的横向位置中的每一个都被沿先已存在的胎面层的纵向方向纵向延伸的纵向凹槽分开。在如果中间胎面层由预固化条或片形成的实施例中,为了促进将条彼此粘结,形成中间胎面层的步骤包括在中间胎面层的每个子层之间形成粘结层,所述多个条每一个包括预固化胎面材料。在期望于施加新的胎面之前将由层叠条形成的粘结层粘结的实施例中,这种方法还可以包括在沿粘结层的外侧施加预固化胎面带的步骤之前将中间胎面层粘结在一起的步骤;以及在将中间胎面层粘结的步骤之后将粘结层布置在中间胎面层与预固化胎面层之间。应当理解,粘结步骤可以由任何已知的固化或硫化过程实现,如热模制过程。

    [0035] 这种方法还可以包括在施加预固化胎面带的步骤之前成形中间胎面层的步骤。在施加预固化胎面带之前,中间胎面层可以成形以接收特定的新的胎面层,并且潜在地在施加新的胎面层之前接收粘结层。可以通过上文结合成形粘结层讨论或构想的任何方法、机构、或装置来执行成形步骤。

    [0036] 这种方法还可以包括沿粘结层的外侧施加预固化胎面层使得粘结层被布置在预固化胎面层与先已存在的胎面层之间的步骤,预固化胎面层具有这样的厚度:该厚度在形成了胎面带的地面接合侧的前面与布置在粘结层的顶部上的背面之间延伸。预固化胎面层大体形成翻新轮胎胎面的最终外层。预固化胎面层的外侧大体形成翻新轮胎的与地面相接合的外侧。因此,预固化胎面层的外侧可以包括胎面孔洞的任何期望的布置,如纵向凹槽、横向凹槽、和横向刀槽花纹。这种孔洞大体沿预固化胎面层的外侧形成凹陷。在特定实施例中,预固化胎面可能不具有胎面孔洞或者仅具有期望孔洞的一部分,并且因此可以在翻新轮胎胎面已固化之后形成额外的孔洞。任何已知的粘结粘合剂都可以布置在预固化胎面层与粘结层之间以有利于其间的正确粘结,如在粘结层预固化时。粘结粘合剂是可固化的或者能够被硫化。因此,这种方法的进一步步骤可以包括将预固化胎面层粘结到轮胎胎体以形成具有翻新轮胎胎面的翻新轮胎的步骤。在特定实施例中,这种步骤可以包括将预固化胎面带粘结到粘结层并且将粘结层粘结到先已存在的胎面层以形成翻新轮胎胎面,翻新轮胎胎面包括预固化胎面带、粘结层、和先已存在的胎面层。可以通过将预固化胎面层固化到粘结层并且将粘结层固化到先已存在的胎面层和/或轮胎胎体的任何已知的手段来实现粘结步骤。例如,组装翻新轮胎胎体可以被至少部分地封装在固化膜内,固化膜被密封并且一起放置在高压釜或其它的固化容器内。被布置在组装胎面层与固化膜之间的空间被置于真空压力下并且固化容器内的固化室被加热和加压,以将组装胎面固化到翻新轮胎胎面中和轮胎胎体以形成翻新轮胎。用于执行粘结步骤的其它方法对于本领域普通技术人员而言是已知的,所述其它方法中的每一种都可以用于实现该步骤。

    [0037] 这种方法还可以包括沿翻新轮胎胎面的与地面相接合的外侧在翻新轮胎胎面中形成凹槽的步骤。在特定实施例中,这种步骤可以包括在翻新轮胎胎面中形成凹槽,所述凹槽向先已存在的胎面层中延伸目标深度,其中先已存在的胎面层材料被去除直到达到翻新轮胎胎面的先已存在的胎面层内的目标深度为止。该目标深度可以与先已存在的原始凹槽底部深度相一致。一旦存在多个层,则组装胎面被固化以形成翻新轮胎胎面,凹槽可以被形成在经过固化的翻新轮胎胎面中。这种凹槽可以包括沿翻新轮胎胎面的与地面相接合的外侧形成的任何纵向或横向凹槽。形成这种凹槽可以包括使先已存在于翻新轮胎胎面内的凹槽膨胀或再成形。使凹槽膨胀可以包括使凹槽变宽和/或使凹槽进一步延伸(即,加深)到翻新轮胎胎面的厚度中到期望厚度。凹槽还可以作为形成步骤的一部分而变长和/或再成形。在特定情况下,仅凹槽位置可以已形成在模具中以引导凹槽的稍后形成。在特定实施例中,形成步骤包括使预固化胎面带的一个或多个凹槽进一步延伸到翻新轮胎胎面的厚度中到达布置在先已存在的胎面层的最终深度。所形成的凹槽或者凹槽的所形成的部分可以与先前填充有粘结层材料的先已存在的粘结层的任何先已存在的凹槽相重合或者不相重合。可以通过任何已知的方法,如研磨(即,打磨或磨削),或者切割操作来执行这种方法。在特定实施例中,形成凹槽的步骤包括使用具有期望的横截面形状的加热刀片,加热刀片被插入到翻新轮胎胎面的厚度中,以去除翻新轮胎胎面的一部分。

    [0038] 现在下文将结合与本文一起提交的附图更详细地描述上文所讨论的方法的特定实施例,所述附图举例说明了这种方法的特定实施例的性能。

    [0039] 结合图1,示出了示例性已磨损的轮胎10的局部横截面图。虚线12。表示具有原始厚度T。的原始胎面轮廓,原始厚度T。已被磨损以提供位于轮胎胎体18的顶上的先已存在的胎面层12,轮胎胎体18具有在先已存在的胎面层的外侧14与内侧15之间延伸的可变的厚度Tw。如本文中所使用的术语“先已存在的胎面”与术语“先已存在的胎面层”同义。如上文所提到的,先已存在的胎面层12可以关于轮胎中心线CL对称或不对称。在图示的实施例中,不均匀磨损已提供了不对称的先已存在的胎面层12。图示的先已存在的胎面层12包括沿先已存在的层的外侧布置的孔洞16。孔洞16从外侧延伸到先已存在的层中一定厚度。在图示实施例中,孔洞包括沿胎面12的纵向方向并且沿围绕轮胎10的周向方向纵向延伸的纵向凹槽。在其它变型中,孔洞16可以包括任何其它的孔洞,其中包括任何纵向刀槽花纹、或者均跨过胎面宽度W沿横向方向纵向延伸的任何横向凹槽或刀槽花纹。先已存在的胎面层12也可能已暴露于不均匀磨损,使得厚度Tw在外侧14与外侧15之间不保持恒定。这种不均匀磨损可以沿外侧14形成低点17。该低点17也可能由于损坏而产生。

    [0040] 轮胎胎体18包括加固包20。先已存在的胎面层12被布置在加固包20上方。尽管纵向凹槽16可以延伸胎面层12的全部深度,但是图1提供了通常在胎面的底部上方偏置或升高一定距离的凹槽16。该距离通常被称为凹槽深度或厚度下方的胎面。

    [0041] 当接收需要翻新的轮胎时,先已存在的轮胎胎面为翻新做准备。一旦先已存在的胎面12已经为翻新做准备,则先已存在的胎面被称为准备好的胎面层12’,其示于图2中的特定实施例中。例如,翻新准备可以包括如通过溶剂大体清理轮胎胎面。准备还可以包括去除先已存在的胎面层12的至少一部分,如通过执行任何已知的材料去除操作或过程。例如,材料去除操作可以包括磨削或切割操作。常见的磨削操作是打磨,它包括将旋转磨削盘或鼓应用于先已存在的胎面的外侧14。

    [0042] 参照图2,可以去除胎面12的预定厚度直到达到期望的目标深度D为止,以用于接收特定形状的新的胎面以及形成期望的翻新轮胎胎面的目的。因此,可以沿先已存在的胎面12的宽度W去除任何厚度的胎面材料,以形成准备好的胎面层12’。例如,可以从先已存在的胎面12去除恒定厚度或可变厚度的胎面,其中每一种都可以形成准备好的胎面层12’,所述准备好的胎面层12’具有在轮胎胎体上方延伸恒定或可变的目标深度的外侧。参照图2,提供恒定的目标深度,然而,胎面的一部分延伸超过目标深度(即,凹槽16和过度磨损部分17)。这导致厚度可变的准备好的胎面层12’。在特定实施例中,先已存在的胎面12的厚度被去除以使得每个凹槽16的深度都是大约3毫米深。尽管未在图2中示出,但是应当注意到,凹槽还可以被加宽和/或加深,以适应可能在翻新操作期间被布置在准备好的胎面层顶上的任何新的材料,如粘结层材料和/或新的胎面材料。还应当注意到,在某些实施例中,在接收粘结层或其它材料之前,可以从先已存在的胎面层12不去除或很少去除胎面材料。

    [0043] —旦已通过去除任何期望厚度的胎面材料来准备好先已存在的胎面层(如果去除的话),则沿先已存在的胎面层或准备好的胎面层的外表面施加粘结材料层以形成粘结层。粘结层有利于先已存在的胎面材料(或是在先已存在的胎面层中或是在准备好的胎面层中)与被施加以形成翻新轮胎胎面的新的胎面材料之间的粘结。参照图3,粘结层22示为被挤到图2的准备好的胎面层的顶上。通过将粘结层挤到准备好的胎面层12’上,沿外侧14’布置的任何孔洞16或低点17都可以基本填充有粘结层材料,同时仍然提供包括任何期望构造的粘结层外侧24,所述期望的构造可以包括任何凹槽、孔洞、或其它凹陷,以用于与新的胎面层的底侧相互作用或相配合。在图3中所示的实施例中,外侧14’成平滑波状并且不具有任何凹陷或其它异常形状。粘结层的底侧26沿先已存在的胎面层12的外侧14布置。可以通过任何已知的挤出器28来执行挤出操作,挤出器28可以挤出胎面的全部胎面宽度或任何局部宽度,如当沿胎面肋或元件在纵向凹槽16之间挤出时。

    [0044] 参照图4,在形成粘结层22之后,新的胎面层30被布置在粘结层22顶上的粘结层外侧24上,以形成组装翻新轮胎10’。可以通过本领域普通技术人员已知的任何方法形成新的胎面层30。例如,新的胎面层30可以包括由模制操作形成的预固化胎面层。通过进一步的例子,可以通过将多个子层层叠在彼此顶上来形成新的胎面层30,子层包括粘结层材料布置在每个子层之间的未固化胎面材料或固化胎面材料。

    [0045] 新的胎面层30具有在形成地面接合侧的外侧32与用于通过粘结层粘结到先已存在的胎面层和/或轮胎胎体的内侧34之间延伸的厚度T30。新的胎面层30可以按需要构造。例如,外侧32和/或内侧34可以包括延伸到新的胎面厚度中的一个或多个孔洞36。例如,这种孔洞36可以包括纵向凹槽或横向凹槽或刀槽花纹。为了实现与原始的新轮胎相同的滑道(skid)或凹槽深度,新的胎面能够减薄在先已存在的胎面中保留的厚度量那么多,从而减少所需的新的胎面材料的量。

    [0046] 应当理解,孔洞36可以根据需要成形和布置在新的胎面层30内。例如,任何孔洞36都可以与布置在先已存在的胎面层12内并且填充有粘结层材料的任何孔洞16对准或不对准。例如,参照图4,布置在新的胎面层30中的外部纵向凹槽36与布置在先已存在的胎面层12内的相应的填充凹槽16横向失准距离△,而中心凹槽或中间凹槽36与先已存在的胎面层中的相应的凹槽16对准。在任何情况下,所形成的任何孔洞都可以与布置在先已存在的胎面层内的任何孔洞对准或不对准。

    [0047] —旦形成组装翻新轮胎10’,则新的胎面层30可以通过任何已知的固化或粘结过程粘结到轮胎胎体18。例如,固化膜围绕组装翻新轮胎的外侧放置,并且至少围绕组装胎面,组装胎面包括新的胎面层30、粘结层22、和先已存在的胎面12。也可以采用热模制操作,该热模制操作采用围绕新的胎面层30外侧延伸的模具,如当新的胎面层30未固化时。

    [0048] 参照图5,在组装翻新轮胎10’粘结或固化之后,翻新轮胎10”形成为具有胎面层12”。由于布置在先已存在的胎面层12中的任何先已存在的凹槽16或其它孔洞已被粘结层22填充,因此布置在翻新轮胎胎面层12”中的任何凹槽或孔洞36不延伸到原始凹槽16的深度,即,不延伸到先已存在的胎面层12中的凹槽16的深度。因此,为了任何凹槽或其它孔洞16”延伸到先已存在的胎面层12中的类似深度,必须从翻新轮胎胎面12”去除胎面材料,以形成孔洞16”或者使布置在新的胎面层30内的孔洞36更深地延伸到翻新轮胎胎面12”中,以形成最终孔洞16”。在这样做的过程中,粘结层22暴露于孔洞16”,使得粘结层构成形成凹槽的表面的一部分。这在图5中举例示出。尽管孔洞16”可以延伸到先已存在的胎面12的厚度之内,但是先已存在的胎面可以不暴露于孔洞16”,如当孔洞16”终止于形成在先已存在的胎面的厚度内的孔洞16时。这参照图5中的中间孔洞16”举例示出。当然,如果没有完全终止于孔洞16内,则孔洞16”可以暴露先已存在的胎面层12,如由参照图5中所示的剩余孔洞16”举例示出的。

    [0049] 因此,任何孔洞16”,如纵向或横向凹槽或刀槽花纹,都可以根据需要形成在翻新轮胎胎面12”中。例如,在新的胎面层30包括一个或多个孔洞36 (孔洞36包括纵向和/或横向凹槽)的情况下,孔洞16”可以通过使孔洞36从新的胎面层30更深地延伸到翻新轮胎胎面12’中并且穿过任何存在的粘结层且最终进入先已存在的胎面层12中而形成。此夕卜,将最终孔洞16”增加或形成到翻新轮胎胎面中可以包括加宽、加长、或另外重新成形任何孔洞36。通过进一步的例子,例如,当期望增加否则未存在于新的胎面层30中的孔洞时(如当新的胎面层30不具有任何孔洞36时),一个或多个孔洞可以在新的胎面层30之内的粘合或固化操作之后形成并且进入翻新轮胎胎面12”中到达任何期望深度。在所示附图中,形成在翻新轮胎胎面的每个孔洞16”都暴露粘结层,粘结层构成形成在翻新轮胎胎面中的每个凹槽的表面的一部分。

    [0050] 通过在施加新的胎面层之后采用该在翻新轮胎胎面中形成孔洞(如凹槽)的过程,可以在翻新轮胎10”及其胎面16”中形成任何图案或布置的凹槽或者其它孔洞。沿胎面16”的该孔洞布置可以与原始轮胎胎面或先已存在的层12内的孔洞布置相同或不同。因此,关于任何原始或先已存在的孔洞16,孔洞16”可以沿横向方向不同地布置(这在图5中举例示为失准距离A )、可以具有不同宽度、可以延伸到不同深度、和/或可以沿胎面12”’在不同的路径中纵向延伸。

    [0051] 可以通过任何装置执行凹槽16”的形成。参照图5,这种装置包括再开槽工具40,再开槽工具40包括加热刀片或刀42。刀片横截面成形为具有大体代表凹槽16”的最终横截面形状的轮廓,但是在其它实施例中,可以采用任何其它的轮廓,如当用工具40进行多次通过时或者当去除胎面12”的特定部分以形成凹槽16”时。可以通过任何已知的方法加热刀片,例如通过电阻或从任何热源传导。凹槽16”还可以通过旋转工具形成,旋转工具可以包括刀片、边缘、或者足以用于从胎面12”去除材料的磨料。

    [0052] 当沿先已存在的胎面层存在低点时,低点可能由于过度磨损或损坏而产生,中间胎面层可以用于填充低点并且另外在施加新的胎面层之前提供新胎面的厚度。该中间胎面层可以由任何胎面材料形成,如包括天然橡胶和合成橡胶的任何弹性体材料或聚合物材料。中间胎面层可以根据用于形成和/或施加中间胎面层的任何已知的手段形成并且布置在先已存在的胎面层与新的胎面层之间,其中包括如上文所讨论的用于形成和/或施加粘结层的任何手段。例如,中间层可以通过乳制或挤出而形成,并且可以在形成中间胎面层期间或者在形成所述层之后直接施加到轮胎上。这样一来,中间胎面层可以延伸胎面的全部宽度或者被施加于沿胎面的特定位置,如沿肋或者沿胎面布置的胎面元件。因此,中间胎面层可以是环形或非环形的,原因是中间胎面层可以基于轮胎的磨损根据需要施加。此外,中间层可以由环形构件形成或者通过使用非环形部段或区段来组装。

    [0053] 例如,参照图6,示出了中间胎面层38。在该实施例中,中间胎面层包括沿先已存在的胎面层12的外侧14被挤到该先已存在的胎面层12上的未固化胎面材料。具体而言,中间胎面层沿每个肋19的外侧被挤出,肋包括在一对孔洞16之间环形地布置的一个或多个胎面元件,所述孔洞16包括纵向凹槽。可以如图6中举例说明地示出的沿每个肋单独地执行挤出过程,或者通过跨过胎面的全部宽度延伸的挤出器沿每个肋同时执行挤出过程一类似于图3中所执行的挤出过程,但是引导件可以布置或者不布置在每个纵向凹槽内,以总体限制或部分限制中间胎面层材料布置在每个这种凹槽中。在形成中间层之前,先已存在的胎面层12可以是未准备好或准备好的以包括如上文所讨论的准备好的先已存在的胎面层12 ’。

    [0054] 通过进一步的例子,参照图9,通过将一个或多个胎面材料条39布置在先已存在的胎面层12的顶上来形成中间胎面层38。条39可以包括未固化或固化胎面材料。在图示实施例中,条39具有均匀恒定的厚度,由此通过沿每个肋19去除充足的胎面材料使得大量条可以层叠在每个肋上以实现特定的总体厚度T3S来准备先已存在的胎面层。结合先已存在的胎面层的相应的肋,每堆条都形成具有总体厚度T19,的中间肋19’。每个中间肋19’的厚度都形成为与新的胎面层30的相应厚度相配合,从而形成具有期望的总体厚度的翻新轮胎胎面12”。通过施加不同量的层叠条39,可以使用具有关于胎面中心线不对称地布置的厚度不同的肋的先已存在的胎面层12,而无需人工去除胎面材料以将较厚的肋减小到最薄肋的厚度或者减小到形成厚度对称的先已存在的胎面层的厚度。通过减少从先已存在的层去除来有利于新的胎面层的附加的材料的量,被浪费的材料减少。

    [0055] 如果需要的话,可以在施加新的胎面材料之前成形和/或粘结中间胎面层,以形成成形的中间胎面层。可以通过用于使形成中间胎面层的材料成形的装置来手动或自动执行成形。例如,参照图7Α,模具50被手动或自动施加于中间胎面层38的外侧表面并且根据需要进入任何凹槽16、16’中,模具具有型腔52,型腔成形为使中间胎面层形成相应的期望形状。模具50可以被加热或者如果中间胎面层38可充分变形的话就保持在室温下。例如,中间胎面层可以在挤出过程之后保持被加热,使得可以通过充足的压力施加冷的模具(即,室温模具),以使中间胎面层变形为期望形状。轮胎10可以在模制操作期间被加压,以充分地防止将模具施加于轮胎的外侧。已成形的中间层可以延伸到或不延伸到沿先已存在的胎面层12、12’布置的任何凹槽16、16’中。此外,除了或代替加热模具之外,轮胎和/或中间胎面层可以被加热。模具可以使整个胎面同时或分段成形,模制过程由此根据需要重复以使胎面各个部分成形。可以提供延伸部54以控制或限制材料流入布置在中间胎面层的外侧内的任何凹槽或其它孔洞中或者从所述布置在中间胎面层的外侧内的任何凹槽或其它孔洞流动。也可以提供侧面延伸部56,以控制中间胎面层的横向延伸的成形。侧面延伸部56可以双重作用为延伸部54,如当模具仅与中间胎面层宽度的一部分相接合时一类似于用于形成粘结层的图3的挤出器。然而,应当理解,当在先已存在的胎面层上形成和/或施加中间材料层期间实现期望形状时,该成形可能是不期望的一无论中间胎面层是如何形成和/或施加的。因此,当如图9中举例说明地示出的通过施加材料条来形成所述层时,可以成形或模制中间胎面层38。

    [0056] 成形也能够使用热再开槽工具来执行,热再开槽工具使用加热刀片,加热刀片被成形为用于从中间胎面层去除材料的形状。在这种情况下,再开槽工具将用于在中间胎面层中形成凹槽,如当中间胎面层进入先已存在的胎面层内的凹槽或孔洞时或者另外当凹槽将被形成在中间胎面层和/或先已存在的胎面层以接收新的胎面层的一部分时,热再开槽工具在图5中举例示为执行另一个目的,S卩,在翻新轮胎内形成放大凹槽。

    [0057] 还可以通过将一个或多个辊(也被称为鼓)施加于中间胎面层的外侧来执行成形。这也可以用于在需要时成形粘结层。参照图7B,辊60包括用于与中间胎面层的外侧相接合的成形区域62,该区域根据需要成形,以将中间胎面层的外侧形成和成形为任何期望的形状或轮廓。例如,辊60可以形成大体平滑的外表面,该大体平滑的外表面可以是平坦的或波状的并且大体不具有任何孔洞,如凹槽。在特定实施例中,这种中间粘结层的外侧将与图3的粘结层22的外侧相似。通过进一步的例子,参照图7B,辊60可以包括从形成区域62向外延伸的突起64,由此将相应的形状赋予到中间胎面层中,如以在中间胎面层内形成凹槽或其它孔洞。代替采用跨越胎面的全部宽度的单个辊,可以采用一个或多个较窄的辊来在轮胎胎体的一次或多次旋转中使中间胎面层成形。可以向辊施加力,以使中间胎面层材料充分变形。辊也可以被加热,以增大用于成形操作的中间胎面层的延展性。

    [0058] 通过在孔洞之间(即,孔洞或纵向凹槽保持大体不具有中间胎面层的位置处)施加中间胎面层,先已存在的孔洞可以保持可进入新的胎面层,以保持期望体积量的孔洞。此夕卜,应当理解,中间胎面层可以延伸到孔洞中,如当形成延伸胎面的全部宽度的中间胎面层时(例如,先已存在的胎面层或新的胎面层的底侧的全部宽度)。在这种情况下,可能期望深度减小的孔洞,或者孔洞可能已加宽和/或加深,以适应中间胎面层,从而实现预定深度的翻新轮胎胎面中的孔洞。

    [0059] —旦中间胎面层形成并且施加于轮胎,则新的胎面层施加于轮胎。参照图8,该新的胎面层可以包括本文中所讨论或构想的任何新的胎面层。粘结层可以布置在新的胎面层与中间胎面层之间,如当新的胎面层或中间胎面层都未固化时。粘结层可以包括上文所讨论的任何材料或解决方案。一旦施加新的胎面层,则新的胎面层通过任何已知的固化方法或装置被固化到轮胎。例如,翻新轮胎被放置在固化罩中,固化罩接着被置于真空压力下并且被插入到固化容器(例如高压釜)中,其中热和压力被施加于固化膜期望的持续时间。

    [0060] 尽管已参照其特定实施例对本发明进行了描述,但是应当理解,这种描述仅以说明的方式而不是限制的方式。因此,本发明的范围和内容都由所附权利要求的术语限定。

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