[发明专利]用于制造轮胎胎面中的下陷凹槽的柔韧性包覆式模塑装置

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎的模塑(molding)，特别是轮胎胎面(tread)的模塑。

背景技术

随着轮胎磨损，胎面表面会由于与路面的摩擦接触而下降。随着轮胎磨损，轮胎凹槽(grooves)体积减少且净总比(net to gross ratio)增大。最后将需要更换轮胎。

凸出在轮胎胎面上的胎面元件(tread elements)，例如刀槽花纹(sipes)、胎面花纹块(tread blocks)和凹槽，在横向和周向在轮胎牵引力(tire traction)或对路面的附着方面起到重要作用。当在湿滑路面或雪地上行驶时，牵引力特别关键。对于湿滑条件，凹槽起到使水通过胎面的排泄通道作用。

现有技术公知的是试图通过采用下陷凹槽(sunken grooves)来解决胎面状况的恶化。由于制造上的限制，下陷凹槽的取向一般垂直于肩部区域。一般使用模塑元件来形成下陷凹槽，并且一旦轮胎固化，它们往往很难从轮胎中脱除。为了形成下陷凹槽，要求模塑元件具有足够刚性来穿透未固化的或未炼生胶胎面，但又具有足够的柔韧性，使其能从固化的轮胎中抽出而不损坏轮胎。另一个要求是下陷凹槽为了有效而需要足够大和厚，这导致模塑元件太硬从而其抽出会损坏轮胎胎面，或该元件本身会由于疲劳断裂而失效。因此需要没有上述缺点的下陷凹槽形成方法和仪器。

发明内容

本发明提供了形成轮胎中的下陷凹槽的模塑元件。该模塑装置包括细柔韧性线(thin flexible wire)，所述细柔韧性线具有模塑到所述细柔韧性线第一端的弹性体，其中所述弹性体具有期望的截面形状。

附图简述

本发明将通过实施例并参考附图说明，其中：

图1是用于模塑下陷凹槽的模塑元件的示意性侧视图；

图2是图1的模塑装置的端视图；

图3是图1的模塑装置的另一种截面形状；和

图4是安装在轮胎模具中的模塑装置的剖面图；

图5A是安装在轮胎模具中的模塑装置的剖面图；

图5B是显示从轮胎模具除去时的模塑装置的剖面图；

图6是显示中空(void)或下陷凹槽的部分轮胎胎面的局部剖面图。

具体实施方式

图1表示模塑装置10的第一实施方案，适合轮胎胎面中下陷凹槽或刀槽花纹的模塑。下陷凹槽或刀槽花纹是位于轮胎的新胎面表面下的中空区(void area)，其在轮胎是新的时不会暴露，随着轮胎胎面的使用磨损，就会露出下陷凹槽或刀槽花纹。模塑装置10包括远端11、非必需的中间部分13和一个或多个模塑元件12。远端11可按形成下陷凹槽或刀槽花纹的所需的任何取向安装在轮胎模具中。模塑元件12可以具有任何期望的尺寸，但例如可以是约3-15mm长、约1-4mm高和约5-8mm深。模塑元件12可如图3所示具有矩形截面形状、如图2所示具有圆形截面形状或具有任何其他期望的截面形状。另外，模塑装置10的纵轴(longitudinal axis)不必是线形的，可以是非线形的，例如是曲线形状或任何其他期望的形状。

模塑装置10可包括具有远端11、中间部分14和第二端15的细柔韧性线13，其中第二端15具有连接到其上的模塑元件12。远端11可安装到部分模具上，如下文将更详细描述的那样。所述柔韧性线的中间部分14可包括非必需的圆角形弯(radiused bend)16。优选第二端15沿元件12的纵轴延伸，并基本上嵌在柔韧性弹性体内部。更优选第二端15在元件12内部中心。

所述一个或多个元件12由柔韧性弹性体制成。所述弹性体应耐热高达200℃，具有良好抗压缩变定的弹性，具有良好的脱离性能且不会粘附到胎面配混物(compound)上。优选所述柔韧性弹性体具有高于200％的最小断裂伸长和大于10kN/m的撕裂强度。优选的柔韧性弹性体是橡胶或聚四氟乙烯(PTFE)。如果采用橡胶，该橡胶可任选地涂覆诸如聚四氟乙烯(PTFE)或硅酮的润滑剂。所述弹性体被模塑为期望的截面形状，内部包含柔韧性线。所述弹性体可直接注塑到柔韧性线上。

优选的，元件12由硅橡胶制成。所述硅橡胶具有以下通式：

其中链上带有的大部分基团是甲基(CH₃)或有助于硫化的乙烯基(CH＝CH₂)。用于本发明的硅橡胶的一个实例可从Dow CorningCorporation商购，以商标Silastic^下的LC2004系列或UX系列销售。