[发明专利]挤压聚合材料的方法及所用的挤压头

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤压聚合材料的方法。

具体地，本发明涉及一种挤压轮胎制造工艺中所用的橡胶材料的方法。

本发明还涉及一种用于挤压聚合材料的挤压头以及一种包括所述挤压头的挤压装置。

背景技术

本发明的优选应用领域是轮胎制造工艺，其中，使用可能由金属或人造的线状元件增强的橡胶片材或条状元件来制造轮胎的构成元件，例如胎体帘片层、带层、侧壁、胎圈芯。

轮胎通常包括：包括至少一个胎体帘片层的胎体结构，其末端向回折叠或固定到两个环形加强元件上，该环形加强元件即所谓的“胎圈芯”；胎面带(band)；置于胎体结构和胎面带之间的带结构；以及在轴向相对的位置作用于胎体结构上的一对侧壁。

包括胎圈芯的轮胎部分称之为“胎圈”，其完成将轮胎固定到各个安装轮辋的功能。

一般地，在所述胎圈芯的径向外部位置，该胎圈包括一个橡胶条，通常称为“胎圈填充条”或者“三角胶带”，其具有基本为三角形的横截面，并从各个胎圈芯径向向外延伸。

在传统制造工艺中，轮胎构成元件是通过采用在轮胎装配操作之前使用分别大量独立地制备的半成品而制成的，所述半成品为橡胶材料连续片，其中可能例如结合有钢或织物帘线。

根据所述的传统工艺，对于每个轮胎构成元件来说，制造工艺包括以下步骤：将预定的橡胶片材缠绕在构建鼓(building drum)上，将所述片材切割(或者有时预切割)成约等于鼓周长的长度，并将所述片材长度的周向相反两端直接连接到构建鼓上。

近来，特别关注消除或者至少明显地减少所述半成品的预生产的制造方法。例如，相同申请人的欧洲专利N.928680，公开了通过一种连续地生成轮胎构成元件并将它们在环形支撑上组装在一起的半成品轮胎(green tyre)的制造方法。具体地，轮胎是通过在环形支撑上轴向重叠和/或径向叠加多圈(卷)条状元件而制成，所述条状元件是纯橡胶材料条，或者是其中嵌入了增强元件的橡胶材料条，所述增强元件典型的是织物或金属丝，或者涂胶的金属线或金属丝。

根据所述另外的方法，环形支撑优选地通过自动化系统在多个工作位置之间移动，在每个工作位置，通过自动的顺序，完成特定的构建步骤。

该制造工艺还包括继后的模制半成品轮胎以赋予后者所需的胎面花纹的步骤，以及硫化(curing)半成品轮胎以赋予后者所需的几何构造的步骤，所述构造通过硫化形成轮胎的橡胶材料而达到。

半成品轮胎的模制和硫化步骤，通过将半成品轮胎置于在硫化模具内限定的模制腔中，以及通过将带压的流体引入到位于半成品轮胎内圆周表面和环形支撑之间的扩散空隙(或扩散间隙)而完成，模制腔的形状与要获得的轮胎的外表面的形状相匹配。例如在同一申请人的欧洲专利EP-976533中描述了这样的轮胎制造工艺。

在以下描述中，术语“挤出元件”用于表示条状元件或者片材。特别地，术语“挤出元件”用于表示由聚合材料制成的或者由至少一种线状元件增强的条状元件或片材。术语“线状元件”用于表示纵向尺寸远大于其横向尺寸的元件，线状元件包括一个或多个增强元件，每个增强元件由织物或者金属细丝或线组成。如果条状元件或片材由聚合材料制成，该条状元件或片材优选地通过挤压得到。如果条状元件或片材由至少一个线状元件增强，该条状元件或片材优选地通过将聚合材料挤压到向前通过挤压装置的至少一个线状元件上而得到。

一般地，挤压装置包括挤压头，挤压头包括：凸模；相对于所述凸模同轴设置的凹模；以及用于将挤压材料均匀地分配到位于所述凸模和所述凹模之间的输送通道的分配器元件。

如果挤出元件由至少一个线状元件增强，则凸模通常设置有相对于挤压头的纵轴线同轴地延伸的内腔，所述腔适于接收沿着基本平行于所述纵轴的方向前进的所述至少一个线状元件。这样，流入输送通道的聚合材料沉积在向前通过挤压装置的所述至少一个线状元件上。

文献US-3752614公开了一种用于形成绝缘丝的挤压头，其包括一个固定的螺纹空心心轴和一个设置在心轴内并与心轴相配合的螺纹空心针，心轴用于支撑与安装在挤压头内的凹模元件轴向对准的凸模元件。心轴和针的螺纹部分的配合，使得针在心轴内的旋转相对于凹模元件推进或收回凸模元件，同时保持它们之间的对准。挤压头工作过程中，该装置能够补偿挤压的塑料材料、绝缘厚度或者系统压力或温度的变化。凸模元件和凹模元件之间的相对移动，可以由操作者通过手动控制实现。