專利名稱：刺穿密封劑疊片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總地涉及有關充氣輪胎的方法和設備，更具體地，涉及有關用于充氣輪胎的刺穿密封劑疊片的方法和設備。
背景技術：
眾所周知，當充氣輪胎被刺破時，例如被釘子或其它尖銳物體，它會喪失其空氣壓力，從而喪失其恰當運轉的能力。這種被刺破的輪胎通常稱為“漏氣輪胎”。為了最小化由這種刺穿引起的破壞，已知在充氣輪胎的胎冠部分上設置通常由刺穿密封橡膠或塑料材料制成的刺穿密封劑。當具有刺穿密封劑的充氣輪胎被刺破時，刺穿密封劑在輪胎中相應開孔的周圍形成密封，以最小化空氣壓力的損失。然而，已知刺穿密封劑的一個問題是，由于密封材料的低溫流動特性，它們并不推薦用于較高速輪胎。在輪胎存放期間或在安裝了該輪胎的車輛停車時，由于重力密封材料具有在輪胎內遷移的趨勢。因為當具有刺穿密封材料的充氣輪胎被固化或硫化時，密封材料被解聚，從而可周向地流動或在輪胎中為密封材料產生的凹槽內從一側流到另一側，所以會發(fā)生這種遷移。需要一種在刺破期間有效形成密封并且以最小化已知缺陷的方式這樣做的刺穿密封劑。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，充氣輪胎可包括外表面；位于所述外表面徑向內側的內表面；以及徑向地位于所述內表面與所述外表面之間的刺穿密封劑疊片。所述刺穿密封劑疊片可具有第一和第二端，并且可包括第一層密封材料，其從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第一層非密封材料，其位于所述第一層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層密封材料，其位于所述第一層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層非密封材料， 其位于所述第二層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；以及第三層密封材料，其位于所述第二層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端。所述第一和第二層非密封材料可防止所述第一、第二和第三層密封材料彼此接觸。所述第一和第二層非密封材料中的每層都可具有第一端和第二端，這些端連接至所述充氣輪胎中不是所述刺穿密封劑疊片的一部分的橡膠。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種用于在充氣輪胎刺破的情況下防止漏氣輪胎的刺穿密封劑疊片可包括第一和第二端；第一層密封材料，其從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第一層非密封材料，其位于所述第一層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層密封材料，其位于所述第一層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層非密封材料，其位于所述第二層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；以及第三層密封材料，其位于所述第二層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端。所述第一和第二層非密封材料可防止所述第一、第二和第三層密封材料彼此接觸。所述第一和第二層非密封材料中的每層都可具有第一端和第二端， 這些端連接至所述充氣輪胎中不是所述刺穿密封劑疊片的一部分的橡膠。根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，一種制造充氣輪胎的方法可包括如下步驟(A)將內襯敷設在輪胎成形鼓上；(B)將刺穿密封劑疊片敷設在所述輪胎成形鼓上，所述刺穿密封劑疊片包括(1)第一和第二端，( 第一層密封材料，其從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端，( 第一層非密封材料，其位于所述第一層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端，(4)第二層密封材料，其位于所述第一層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端，(5)第二層非密封材料，其位于所述第二層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端，以及(6)第三層密封材料，其位于所述第二層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；(C)將胎面敷設在所述輪胎成形鼓上，以形成生胎；以及(D)硫化所述生胎，以形成硫化的充氣輪胎。步驟(D)可包括如下步驟使用所述第一和第二層非密封材料防止所述第一、第二和第三層密封材料彼此接觸。本發(fā)明的一個優(yōu)點是減少了密封材料在充氣輪胎內的遷移。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是更高速的充氣輪胎可包括刺穿密封材料。本發(fā)明的再一優(yōu)點是可提高輪胎均勻性，特別是動態(tài)和靜態(tài)平衡。通過閱讀和理解下面的詳細描述，本發(fā)明所屬領域的技術人員可清楚本發(fā)明的其它益處和優(yōu)點。


本發(fā)明可在某些零件和零件的布置中采用物理的形式，在該說明書中詳細描述并在形成其一部分的附圖中示出其實施例，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明構造的第一實例輪胎的截面圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明構造的刺穿密封劑疊片的截面圖。圖3為在輪胎成形鼓上示出的刺穿密封劑疊片和內襯的截面的示意圖。定義
“三角膠芯(apex)”意味著位于胎圈芯徑向上方的非增強彈性體。“軸向的(axial)”和“軸向地(axially)”意味著平行于輪胎旋轉軸線的線或方向?！疤ト?bead)”意味著輪胎的包括環(huán)形抗拉構件且形狀適合輪輞設計的部分。“胎體(carcass)”意味著除帶束結構、胎面、底胎面以及側壁橡膠之外的輪胎結構，但是包括胎圈和簾布層。“周向(circumferential)”意味著沿著與軸向方向垂直的環(huán)形胎面表面的周長延伸的線或方向?！昂熅€(cord)”意味著構成輪胎中的簾布層的加強線束之一?！俺嗟烂?EP)”意味著垂直于輪胎的旋轉軸線并且穿過其胎面中心的平面?！坝≯E(footprint)”意味著在零速度及標準負載和壓力下，輪胎胎面與平坦表面
6的接觸痕跡或接觸面積。“內襯(inner liner)”意味著形成無內胎輪胎的內表面的彈性體或其它材料的一層或多層，其含有輪胎內的充氣流體?！昂煵紝?ply)”意味著由涂覆有橡膠的平行簾線的連續(xù)層。“徑向的(radial)”和“徑向地(radially)”意味著在徑向上朝著(向內)或遠離 (向外)輪胎的旋轉軸線的方向。“子午線輪胎(radial tire)”意味著帶束或周向地限制的充氣輪胎，其中，簾布層簾線(可從胎圈延伸至胎圈，或者也可以不)相對于輪胎赤道面以在65度與90度之間的簾線角放置?！疤ッ?tread)”意味著模制橡膠部件，當粘合至輪胎的其余部分時，該部件包括輪胎正常充氣并在標準載荷下時輪胎與道路接觸的部分，即，印跡。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中圖示僅為示出本發(fā)明實施例的目的，而不是限制本發(fā)明的目的，其中，相同的附圖標記應理解為指代相同的部件，圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的刺穿密封劑疊片30的充氣輪胎10的截面圖。充氣輪胎10可為本領域技術人員以正常判斷力選擇的任意類型和尺寸，包括，作為一些非限制性例子，貨車輪胎、輕型貨車輪胎或轎車輪胎。輪胎10可具有胎體12，其中胎體12可包括一對環(huán)形胎圈14、14和一個或多個簾布層16，簾布層16可從胎圈14、14周圍延伸，如圖所示。胎體12可限定胎冠區(qū)域18 和一對側壁20、20。其它常規(guī)組件可位于胎體12上，例如內襯22，側壁橡膠部分對、24，帶束層組件26和胎面28。因為輪胎胎體及這些其它組件對本領域的技術人員是熟知的，所以除了下面所注之外，不再提供進一步詳細描述?，F(xiàn)在參考圖1-2，可具有第一端32和第二端34的刺穿密封劑疊片30顯示位于胎冠區(qū)域18中內襯22的徑向外側和簾布層16的徑向內側。但是，應當注意，刺穿密封劑疊片30可位于輪胎10中在輪胎10的外表面11與內表面13之間以本領域技術人員正常判斷力選擇的任意位置。刺穿密封劑疊片30可包括第一層密封材料36 ；位于第一層密封材料36徑向外側的第一層非密封材料38 ；位于第一層非密封材料38徑向外側的第二層密封材料40 ；位于第二層密封材料40徑向外側的第二層非密封材料42 ；以及位于第二層非密封材料42徑向外側的第三層密封材料44。每一層36、38、40、42、44都可從刺穿密封劑疊片 30的第一端32延伸至第二端34，如圖所示。繼續(xù)參考圖1-2，第一和第二層非密封材料38、42防止第一、第二和第三層密封材料36、40、44彼此接觸。因此，第一和第二層非密封材料38、42用作第一、第二和第三層密封材料36、40、44的邊界。通過這種設計，當解聚時，密封材料保持在其恰當?shù)闹芟蛭恢弥小?在一個實施例中，第一和第二層非密封材料38、42每層都分別具有第一端46、50和第二端 48、52，這些端都連接至充氣輪胎中不是刺穿密封劑疊片30的一部分的橡膠。通過這種設計，刺穿密封劑疊片30被保持在輪胎10中恰當?shù)奈恢谩，F(xiàn)在參考圖2，第一和第二層密封材料36、40的每層都可分別具有第一軸向邊緣 54、58和第二軸向邊緣56、60。在一個實施例中，如圖所示，第一層非密封材料38的第一端 46形成第一層密封材料36的第一軸向邊緣M的邊界62，第一層非密封材料38的第二端48形成第一層密封材料36的第二軸向邊緣58的邊界64。類似地，第二層非密封材料42的第一端50可形成第二層密封材料40的第一軸向邊緣58的邊界66，第二層非密封材料42 的第二端52可形成第二層密封材料42的第二軸向邊緣60的邊界68。這種設計保護第一和第二層密封材料36、40的軸向邊緣M、56、58、60。盡管未示出，但是還可想到設置位于第三層密封材料44徑向外側的第三非密封劑層。如果使用，該第三非密封劑層可具有形成第三層密封材料44的軸向邊緣的邊界的端部。雖然未示出，但是也可想到設置位于第一層密封材料36徑向內側的第四非密封劑層。通過加設第三和第四非密封劑層，刺穿密封劑疊片 30可具有環(huán)繞其整個周長的外邊界。繼續(xù)參考圖2，刺穿密封劑疊片30的形狀和大小可為以本領域技術人員的正常判斷力選擇的任何方式。在一個實施例中，刺穿密封劑疊片30具有至少3毫米的最大厚度 MT。在另一實施例中，刺穿密封劑疊片30具有至少4毫米的最大厚度MT。在再一實施例中，刺穿密封劑疊片30具有至少5毫米的最大厚度MT。在又一實施例中，刺穿密封劑疊片 30具有至少6毫米的最大厚度MT。刺穿密封劑疊片30的第一端32和第二端34可以所示角度Al、A2相對于輪胎的赤道面(EP)成角度。在一個實施例中，角度Al、A2在5度與70 度之間。在另一實施例中，角度A1、A2在15度與60度之間。在再一實施例中，角度A1、A2 在25度與50度之間。還可想到，使角度Al、A2不相似。例如，角度Al可在25度，而角度 A2可在45度。刺穿密封劑疊片30的寬度W、最大厚度MT和角度A1、A2可被輪胎設計者改變，以獲得需要的輪胎性能特性。仍參考圖2，非密封劑層38、42的形狀和大小可為以本領域技術人員正常判斷力選擇的任意方式，也可由以本領域技術人員正常判斷力選擇的任意材料形成。每個非密封劑層38、42都應當具有足以恰當?shù)乇Ｗo密封劑層36、40、44并將其彼此密封的寬度和厚度。 可使用的材料的一些非限制性例子包括硫化橡膠、機織物、浸漬織物、金屬絲及這樣材料的組合物。繼續(xù)參考圖2，密封劑層36、40、42的形狀和大小可為以本領域技術人員正常判斷力選擇的任意方式，也可由以本領域技術人員正常判斷力選擇的任意材料形成。在一個實施例中，如圖所示，各密封劑層36、40、42的厚度T1、T2、T3沿著密封劑層36、40、42的整個寬度是均勻的。還會構想到，沿著密封劑層36、40、42的寬度使用變化的厚度。盡管厚度 Τ1、Τ2、Τ3圖示為是相同的，但是也可想到使它們變化。因此，作為一個非限制性例子，厚度 Τ3可小于厚度Tl。美國專利No. 4, 895,610,6,837, 287和7，073，550中含有用于形成密封劑層36、40、42的材料的一些非限制性實例，這些專利的內容通過參考包含于本文?，F(xiàn)在參考附圖2-3，現(xiàn)在描述用來構造使用刺穿密封劑疊片30的充氣輪胎的方法步驟的實施例。首先，可將內襯22敷設在輪胎成形鼓70上。然后將刺穿密封劑疊片30敷設在輪胎成形鼓70上。在一個實施例中，刺穿密封劑疊片30在單獨的過程中被預先組裝。 然后將預組裝的刺穿密封劑疊片30定位在輪胎成形鼓70的附近，進而敷設到輪胎成形鼓 70上。在另一實施例中，刺穿密封劑疊片30被逐層敷設在輪胎成形鼓70上。具體地，可將第一層密封材料36敷設在內襯22上。然后可將第一層非密封材料38敷設在第一層密封材料36上。然后可將第二層密封材料40敷設在第一層非密封材料38上。然后可將第二層非密封材料42敷設在第二層密封材料40上。最后，可將第三層密封材料44敷設在第二層非密封材料42上。
繼續(xù)參考圖2-3，在組裝刺穿密封劑疊片30的一個實施例中，無論是在單獨的過程中預先組裝還是逐層敷設在輪胎成形鼓70上，當將第一層非密封材料38敷設在第一層密封材料36上時，第一層非密封材料38的第一端46都可在第一層密封材料36的第一軸向邊緣M之上延伸，以形成第一層密封材料36的第一軸向邊緣M的邊界。類似地，第一層非密封材料38的第二端48可在第一層密封材料36的第二軸向邊緣56之上延伸，以形成第一層密封材料36的第二軸向邊緣56的邊界。如果需要，以類似的方式，第二層非密封材料42的第一端50可在第二層密封材料40的第一軸向邊緣58之上延伸，以形成第二層密封材料40的第一軸向邊緣58的邊界，第二層非密封材料42的第二端52可在第二層密封材料40的第二軸向邊緣60之上延伸，以形成第二層密封材料40的第二軸向邊緣60的邊界。仍參考圖2-3，在組裝刺穿密封劑疊片30的一個實施例中，無論是在單獨的過程中預先組裝還是逐層敷設在輪胎成形鼓70上，當將第二層非密封材料42敷設在第二層密封材料40上時，第二層非密封材料42的第一端50都可接觸到第一層非密封材料38的第一端46，并且第二層非密封材料42的第二端52都可接觸到第一層非密封材料38的第二端 48。通過這種設計，第一和第二層非密封材料38、42完全地封閉第二層密封材料40?，F(xiàn)在參考圖1-3，一旦刺穿密封劑疊片30被敷設在輪胎成形鼓70上，那么就可根據(jù)需要敷設其它輪胎組件。例如，可敷設帶束層組件26和胎面觀。一旦生的(未硫化的) 輪胎被組裝好，那么它就可被硫化，以如本領域技術人員公知的那樣形成硫化充氣輪胎。有些依據(jù)輪胎的尺寸和密封材料層的期望解聚程度，以及密封材料層的厚度，根據(jù)本發(fā)明制造的輪胎可在寬的溫度范圍內被硫化。在硫化過程期間，第一和第二非密封劑層38、42的端部可連接至輪胎10中橡膠的其余部分，以在密封劑層解聚時防止刺穿密封劑疊片30周向地移動。第一和第二層非密封材料38、42還在輪胎10為生胎是以及當它被硫化時防止第一、第二和第三層密封材料36、40、44彼此接觸。繼續(xù)參考圖1-3，盡管刺穿密封劑疊片30被圖示和描述為應用至內襯22，但是應當理解，如上所述，刺穿密封劑疊片30可位于輪胎10中在輪胎10的外表面11與內表面13 之間以本領域技術人員正常判斷力選擇的任意位置。例如，在一個實施例中，刺穿密封劑疊片30可位于一個或多個簾布層16的徑向外側。上文中，已經描述了多個實施例。本領域的技術人員可清楚，在不脫離本發(fā)明總體范圍的情況下，上面的方法和設備包括變型和修改。其意欲包括在所附權利要求或其等效物范圍內的所有這類修改和改變。
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權利要求
1.一種充氣輪胎，包括外表面；位于所述外表面徑向內側的內表面；以及徑向上位于所述內表面與所述外表面之間、并且具有第一端和第二端的刺穿密封劑疊片，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于包括第一層密封材料，其從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端； 第一層非密封材料，其位于所述第一層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層密封材料，其位于所述第一層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層非密封材料，其位于所述第二層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第三層密封材料，其位于所述第二層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；其中所述第一和第二層非密封材料防止所述第一、第二和第三層密封材料彼此接觸；并且其中所述第一和第二層非密封材料中的每層都具有第一端和第二端，這些端連接至所述充氣輪胎中不是所述刺穿密封劑疊片的一部分的橡膠。
2.如權利要求1的充氣輪胎，其中所述第一層密封材料具有第一和第二軸向邊緣，所述第二層密封材料具有第一和第二軸向邊緣，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于所述第一層非密封材料的第一端形成所述第一層密封材料的第一軸向邊緣的邊界； 所述第一層非密封材料的第二端形成所述第一層密封材料的第二軸向邊緣的邊界； 所述第二層非密封材料的第一端形成所述第二層密封材料的第一軸向邊緣的邊界； 所述第二層非密封材料的第二端形成所述第二層密封材料的第二軸向邊緣的邊界； 所述第二層非密封材料的第一端接觸所述第一層非密封材料的第一端；并且所述第二層非密封材料的第二端接觸所述第一層非密封材料的第二端。
3.如權利要求2的充氣輪胎，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于 所述第一層密封材料沿其整個寬度具有基本一致的厚度；并且所述第二層密封材料沿其整個寬度具有基本一致的厚度。
4.如權利要求3的充氣輪胎，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于所述刺穿密封劑疊片的第一和第二端相對于所述充氣輪胎的赤道面以角度Al、A2成角度，所述角度Al、A2在5度與70度之間；并且所述刺穿密封劑疊片具有至少5毫米的最大厚度。
5.一種用于在充氣輪胎刺穿的情況下防止輪胎漏氣的刺穿密封劑疊片，其具有第一端和第二端，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于包括第一層密封材料，其從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端； 第一層非密封材料，其位于所述第一層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層密封材料，其位于所述第一層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第二層非密封材料，其位于所述第二層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；第三層密封材料，其位于所述第二層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；其中所述第一和第二層非密封材料防止所述第一、第二和第三層密封材料彼此接觸；并且其中所述第一和第二層非密封材料中的每層都具有第一端和第二端，這些端連接至所述充氣輪胎中不是所述刺穿密封劑疊片的一部分的橡膠。
6.如權利要求5的刺穿密封劑疊片，其中所述第一層密封材料具有第一和第二軸向邊緣，所述第二層密封材料具有第一和第二軸向邊緣，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于所述第一層非密封材料的第一端形成所述第一層密封材料的第一軸向邊緣的邊界； 所述第一層非密封材料的第二端形成所述第一層密封材料的第二軸向邊緣的邊界； 所述第二層非密封材料的第一端形成所述第二層密封材料的第一軸向邊緣的邊界； 所述第二層非密封材料的第二端形成所述第二層密封材料的第二軸向邊緣的邊界； 所述第二層非密封材料的第一端接觸所述第一層非密封材料的第一端；并且所述第二層非密封材料的第二端接觸所述第一層非密封材料的第二端。
7.如權利要求6的刺穿密封劑疊片，其中所述刺穿密封劑疊片的特征在于 所述第一層密封材料沿其整個寬度具有基本一致的厚度；所述第二層密封材料沿其整個寬度具有基本一致的厚度； 所述刺穿密封劑疊片具有至少4毫米的最大厚度；并且所述第一和第二層非密封材料包括織物和金屬絲中的一種。
8.—種制造充氣輪胎的方法，包括如下步驟(A)將內襯敷設在輪胎成形鼓上；(B)將具有第一端和第二端的刺穿密封劑疊片敷設在所述輪胎成形鼓上；(C)將胎面敷設在所述輪胎成形鼓上，以形成生胎；以及(D)硫化所述生胎，以形成硫化的充氣輪胎； 其中所述方法的特征在于步驟(B)包括提供所述刺穿密封劑疊片的步驟，所述刺穿密封劑疊片具有(1)第一層密封材料，其從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；( 第一層非密封材料，其位于所述第一層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端； (3)第二層密封材料，其位于所述第一層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；(4)第二層非密封材料，其位于所述第二層密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；( 第三層密封材料，其位于所述第二層非密封材料的徑向外側，并且從所述刺穿密封劑疊片的第一端延伸至第二端；并且步驟(D)包括如下步驟使用所述第一和第二層非密封材料防止所述第一、第二和第三層密封材料彼此接觸。
9.如權利要求8的方法，其特征在于步驟(B)包括如下步驟 在單獨的過程中預先組裝所述刺穿密封劑疊片；以及將預組裝的刺穿密封劑疊片定位在所述輪胎成形鼓附近。
10.如權利要求8的方法，其特征在于步驟(B)包括如下步驟 將所述第一層密封材料敷設在所述內襯上； 將所述第一層非密封材料敷設在所述第一層密封材料上； 將所述第二層密封材料敷設在所述第一層非密封材料上； 將所述第二層非密封材料敷設在所述第二層密封材料上；以及將所述第三層密封材料敷設在所述第二層非密封材料上。
全文摘要
一種用于防止漏氣輪胎的刺穿密封劑疊片可包括由兩層非密封材料分隔開的三層密封材料。所述兩層非密封材料可防止所述三層密封材料彼此接觸，并且它們可具有連接至輪胎中不是刺穿密封劑疊片一部分的橡膠的第一端和第二端。
文檔編號B60C19/12GK102463856SQ20111035676
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權日2010年11月11日
發(fā)明者C. 小呂格 M. 申請人:固特異輪胎和橡膠公司