专利名称：翻新的轮胎和不喷粘结剂制取该轮胎的方法
技术领域：
本发明总的涉及一种制作翻新轮胎的方法，尤其涉及一种无需喷涂通常施加于外轮胎上的粘结剂而可制作翻新轮胎用的方法。
发明的背景许多年来就有翻新的轮胎，并且已有一种经济的途径用来在原始的花纹被磨掉后使外胎得到进一步使用。按照一种通常的翻新方法(有时视为冷工艺翻新)，要用一专用的磨胎机除去旧轮胎上残存的花纹，用该机磨去老花纹，留下一磨光的表面，以便将一新的花纹层粘结到该表面上。
从外胎上除去老花纹使围绕外胎的外圆周面形成一光滑的无花纹表面。然后可对该外胎检查其是否有伤痕，通常将此称为伤痕磨削(Skives)，将这些伤痕填充以修理用胶。在启削工艺结束后，在磨光了的表面上喷上轮胎粘结剂以提供一层发粘的表面而可在其上盖上粘结材料和新花纹。然后，在新花纹层的背面，即内表面敷上一层缓冲垫。该缓冲垫和新花纹层结合于外胎的外圆周面上，形成了一翻新的轮胎组件以待硫化，在硫化过程中，缓冲垫成为花纹与外胎之间的连结层。
在将外胎、粘结剂、缓冲垫和花纹组合在一起后，将整个翻新的轮胎组件放在一柔性的橡胶封套里。在该封套与轮胎头部之间是成气密密封的。将该整个被封起来的轮胎组件放到一硫化室中，在一定时间内施以一定压力和升温。在压力、温度作用下，经一定时间后，将缓冲垫化学结合于外胎和新轮胎花纹层上。
上述冷工艺翻新方法工作情况良好，提供高质量的翻新的花纹。然而，在某些使用场合可有利地省掉喷涂粘结剂。对于喷涂粘结剂中使用化学品方法制定有愈来愈多的规定的特定地区尤其如此。通常，现存有的喷涂粘结剂包括有庚烷溶剂或三氯乙烷。已发现庚烷溶剂有助于起雾，而三氯乙烷虽然不会起雾，但它比起庚烷溶剂要昂贵得多。
使用喷涂粘结剂由于产品成本和设备开支增加了制作翻新轮胎的费用。例如，因为外胎的粘结只能在通风良好的喷涂室内进行，所以翻新车间必须购置适当的通风设备。
一种解决由于使用庚烷溶剂而生雾的问题的潜在办法是在每个翻新车间安装溶剂吸收设备。但是，由于设备开支和操作、维修费用，该方法也不好。本发明旨在克服在轮胎翻新过程中使用喷涂粘结剂造成的缺点。
发明概要本发明包括一种轮胎翻新方法，该方法的步骤包括从外胎上除去轮胎花纹以展现一磨光的表面。然后，直接将一层缓冲垫粘接到磨光的表面上而无需在磨光表面上喷涂粘结剂。再将一花纹层包在缓冲垫层上，最后，将轮胎处理以在外胎与缓冲垫层之间、花纹层与缓冲垫层之间，形成粘结。
本发明另一独特方面是一准备插入一加压加热室内的翻新的轮胎组件。该轮胎组件包括一具一对侧壁和一横跨该对侧壁的径向外壁的外胎。该径向外壁有一位于外胎之外圆周面上的磨光了的表面。一层缓冲垫直接置于该磨光表面上，一花纹层则直接置于该缓冲垫的外圆周面上。经适当的加热和加压处理，外胎、缓冲垫和花纹层结合为一整体性翻新了的轮胎，又可使用于一合适的长途行驶车辆上。
附图简要说明本发明将在下面结合附图加以说明，其中相同的标号表示相同的构件。其中附图为
图1是一典型的原始轮胎的模剖视图；图2是图1中的轮胎上的花纹层从外胎上除去后的横剖视图；图3示意表示缓冲垫层和新的花纹层被贴敷到一外胎上的情况；图4是图2中的外胎上敷上了缓冲垫层和新花纹层后的横剖视图；以及图5是按照本发明的翻新轮胎的另一实施例的横剖立体图。
最佳实施例的详细描述先看图1。所示的原始的轮胎10具有一外胎12，从该外胎上延伸有一轮胎花纹14。所示的轮胎10是一径向轮胎；但是，本发明也同样适用于其它类型轮胎，如偏层轮胎(bias ply tire)。
更具体说，轮胎10包括一对侧壁16，另有一总的沿径向朝外的外壁18位于这对侧壁之间并横跨它两。每个侧壁16从外壁18沿径向朝里延伸，并收尾于一靠它安装于轮辋(未图示)上的凸缘区20。该轮辋凸缘区20的形状有各种各样，它取决于如轮胎形状、轮胎尺寸或轮辋形状。在图示实施例中，每个轮辋凸缘区20包括一凸缘跟部22、一凸缘嘴部24和一凸缘底部26。每个凸缘区20还可包括一凸缘线束(bead bundle)28和一胎圈包布层30。该凸缘线束28和胎圈包布30可包括如金属股线或金属线以提高凸缘区20的强度。
侧壁16还可包括多层，如一橡胶层32、一径向层34和一内衬36，它们共同提供了一强而柔性的侧壁。两侧壁16经过一对凸肩区38连结于沿径向朝外的外壁18和花纹14。两凸肩区38朝轮胎花纹14延伸，而轮胎花纹14则从外胎12的壁18沿径向朝外设置。轮胎花纹14可包括多条槽40，它们用来引导水和在一定的路面条件下提供附加摩擦力。另外，外壁18可由多根沿外圆周绕轮胎10在壁18内延伸的带子或线42加强(见图2和5)。
在轮胎花纹14受磨损超过一定时限后，轮胎10必须报废或在将它用于指定的车辆上之前翻新。在冷工艺翻新中，利用一磨胎机，如由Bandag，Incorporated of Muscatine，Iowa制造的8110型启胎机，从外胎12上除去残余的轮胎花纹14。在打磨操作过程中，原始的轮胎花纹14被从外胎12上磨去，留下的是一如图2所示的被磨光了的表面44。磨光的表面44沿外圆周方向绕着外胎12延伸，并在收尾于磨光的凸肩区46之前还沿横向越过沿径向的外壁18的外侧面地延伸。
在除去了旧的花纹层后，在外胎12上要进行一种称之为磨削和充填的工艺。磨削是从一轮胎上在作修理前除去受损伤的材料。常常是，由于外胎12在使用过程中与石子或其它尖锐物体接触后产生有许多孔洞、裂纹或撕纹。先将受伤或损害区用一合适的打磨工具磨光，然后填充修理用胶(repair gum)，如Bandag可挤压修理绳索或修理用胶，或一些其它适用的材料。必须将受伤区填到与磨光的表面44齐平，从而可避免在磨光的表面44与此后加上去的花纹层之间形成气囊(air pockot)。被夹进的空气对通常的翻新的轮胎的使用寿命起反作用。在磨削和填充操作后是一花纹建立工序，此间，一缓冲垫层和一新花纹层沿着磨光的表面44包在外胎12的外圆周面上。
如图3最清楚表面的，使用一轮胎装配机48(示意图表示)，如由Bandag，Incorporated制造的Bandag 5110半自动轮胎装配机以加上一层缓冲垫50，如由Bandag，Incorporated制造的HD30缓冲垫。尽管可以多种方式将该层缓冲垫50贴敷于外胎12上，图3示意表示了一卷缓冲垫52可旋转地安装在轮胎装配机48上。该层缓冲垫50在被沿外圆周面包在磨光表面44之前，绕拉紧辊子54运动。
最好是，缓冲垫层50被一底部塑料片56，如一聚合物(poly)片，和一类似的顶部塑料片58复盖住。如图所示，在该缓冲垫层沿着磨光的表面44绕在外胎12上之前，底部片56很快从缓冲垫层50上脱离开。底部片56然后可被绕在拉紧辊子54上(如图3所示)。
缓冲垫层50最好是在磨光表面被磨光后八小时内敷于该磨光表面44上。此外，当缓冲垫层50在沿外圆周方向上被拉紧状态下敷上的，这是最佳的加工状态。根据不同的情况，可将缓冲垫层50稍加拉伸以使它较好地粘接于磨光表面44。缓冲垫50是沿横向被割断的，且使切割边与先导边对接，这样，缓冲垫层50的开头与结层之间就没有间隙。先导边与收尾的切割边之间的任何量的重叠部分最好限制在八分之一英寸或更小些。
在缓冲垫层50敷于外胎12上后，该层50贴紧于，换言之为压紧于磨光的表面44以赶走任何被夹在缓冲垫层50与磨光表面44之间的空气。在贴紧之后，顶部塑料片58从缓冲垫层50上移开以使一新的花纹层60可贴敷于缓冲垫层上。该贴紧工序还有助于当撤离塑料片58和贴敷花纹层60时防止缓冲垫层被提起而离开磨光表面44。
尽管有许多方式可将花纹层60包绕在外胎12的外圆周表面上，最好是，花纹层60也借助于轮胎装配机48贴敷于磨光表面上。当使用该装配机48时，将一花纹卷筒62可旋转地安装在其上，利用导向辊子64将花纹层60引导到外胎12上并贴紧于缓冲垫层50。
外胎12在装配机48上旋转，直至一段长度足够的花纹层60从花纹卷筒62上散下以绕着外胎12的外圆周表面12延伸。然后将花纹层60通常沿垂直于圆周面方向的横向割断，并使切割端对接于花纹层60的先导边以形成一对接缝。该花纹层对接缝常用几个U形钉(未图示)固定住，最好是，缓冲垫层50的对接区与花纹层60的对接区设在沿磨光表面44的不同位置上。
尽管已知在工业上多年来使用轮胎装配机48将缓冲垫层50和花纹层60贴敷于一外胎12上，本发明的翻新轮胎的方法的独特的方面能省略前面的步骤，即在磨光表面44上喷涂粘结剂。以前，喷涂粘结剂一开始被施加到磨光表面44上。然后，将缓冲垫层50敷于花纹层60的内表面或下表面上。缓冲垫层50和花纹层60同时联合绕在粘结剂复盖的磨光表面44上并彼此对接。
本发明使免除了喷涂粘结剂，这样就克服了在上述发明背景技术部分描述过的某些缺点。通过不沿着外胎12的外圆周表面拉伸缓冲垫层，滚压该缓冲垫层，然后将花纹层60敷于结合的外胎12和缓冲垫层50上，这样，就不必使用喷涂粘结剂。发现按新方法制作的翻新的轮胎具有许多所期望的特性，然而无需附加粘接工序。
完成了缓冲垫层50和花纹层60的贴敷工作后，就制作了一翻新的轮胎组件66，接着可在适当的压力和加热条件下对组件作硫化处理。图4最清楚表示了翻新了的轮胎组件66的横剖视图。组装完毕后，将整个组件插入一涂胶的硫化封套内，如专为具体的待翻新的轮胎类型和尺寸设计好的合适的Bandag，Incorporated硫化封套。
该翻新的轮胎组件66被密封在硫化封套内，并放在一如由Bandag，Incorporated出售的4130或4120型硫化容器的硫化容器中。在该硫化容器中对翻新轮胎组件66施加以压力和加热。使该翻新轮胎硫化所需要的时间长短取决于轮胎的尺寸和所用的材料。但是，硫化时间要足够长以使外胎12与缓冲垫层50之间，以及在花纹层60与缓冲垫层50之间的连结牢靠。一般，外胎、缓冲垫层和花纹层之间的硫化使彼此连结住。对于硫化室内的压力、温度和经历时间长短，该技术领域的普通人员是知道的。但是，在硫化室内在硫化过程中的典型的参数是温度大约为210°F，压力大约为85磅/平方英寸，时间大致为3.5小时。上述温度、压力和时间只作为一个例子提供使用，并不意味着对本发明范围有任何限制。正如前面提到的，在硫化容器中的时间长短取决于轮胎尺寸和其材料。此外，其它的温度和压力值的组合也会获得满意的结果。硫化后，该翻新的轮胎会作些小小的修整，否则就可供一车辆上使用。
图5表示了翻新轮胎66的另一实施例。用于这类型的翻新轮胎的工艺与上述的基本上相同，所不同的只是增加了一对缓冲垫的凸肩带68，用它来容纳一稍为不同的花纹层72的弧形外凸缘70。在这一实施例中，花纹层72如上述那样围绕外胎12的外圆周表面延伸，但弧形外凸缘70总的围着外胎12的凸肩区46沿横向弯曲。因此，要另外增加许多凸肩带形状的附加的缓冲垫，这些附加缓冲垫总的沿着外胎12的每个凸肩区46和下缘凸缘70延伸。
这样，在将缓冲垫50敷于磨光的表面44并与之压贴好后，顶部的塑料层58被除去，再将诸凸肩带68贴敷于诸凸肩区46上。包括其弧形外凸缘70的花纹层72被敷于缓冲垫层50和凸肩带68上，并如上述那样计算好并割断和对接好。
在轮胎的无粘接剂翻新工艺中涉及的许多参数随着待翻新轮胎的总的设计和其材料的组份而变化。但是，通常在将缓冲垫层贴敷于磨光表面44上时，最好使外胎12和缓冲垫层50的温度均为至少65°F。另外，缓冲垫层必须在无粘接剂外胎被磨光后八小时内贴敷于磨光表面上，或者，如外胎上复盖有聚合物，则需在磨光后72小时内将缓冲垫贴上。另外，为确保一种高质量翻新轮胎，最好使缓冲垫层50的中心线与磨光的外胎的中心线对齐，即使有误差也不得超过1/8英寸。当贴敷如图4所示的一形花层时，缓冲垫层50在花纹层60的每一侧沿横向延伸通过花纹层的底部为至少1/8英寸。类似地，贴敷缓冲垫层50时要保持其被足够地拉紧以服贴于被磨光的表面44，但不要因拉紧而使缓冲垫层50的宽度减小1/8英寸以上。通常，缓冲垫层50的长度比磨光表面44的外圆周面周长短约2至8英寸。
上述描述是针对本发明的最佳实施例的情况，本发明并不限于所示的特定方式，这是可以理解的。例如，本发明指的是一种轮胎组件和一种翻新时不需要使用喷涂粘结剂而翻新轮胎用的方法，所以，可使用许多种设备以贴敷缓冲垫层和花纹层于外胎上。另外，本发明包含多种轮胎、材料及按照本发明组装的花纹设计。准备好外胎及对翻新的轮胎组件的硫化工作，基本上由于材料和制作翻新轮胎所用的设备和工艺的不同而有所变化。只要不离开如所附权利要求所述的本发明范围，可在诸构件的设计和设置方案方面作出上述和其它方面的变化。
权利要求
1.一种用于翻新轮胎的方法，它包括以下步骤从一外胎上除去轮胎花纹以展现一磨光的表面；将一层缓冲垫直接贴敷于该磨光的表面；将一花纹层包绕于该缓冲垫层；以及对该轮胎作处理以在外胎与缓冲垫层之间、花纹层与缓冲垫层之间互相连结。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，贴敷缓冲垫层步骤包括用足够的压力将缓冲垫层压贴于磨光的表面以驱赶在外胎与缓冲垫层之间的空气的步骤。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，贴敷缓冲垫层步骤包括将缓冲垫层沿外圆周方向伸展于外胎上。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，贴敷缓冲垫层步骤包括将一对凸肩带贴敷于磨光的表面的步骤。
5.根据权利要求3的方法，其特征在于，贴敷缓冲垫层步骤包括沿大致垂直于外圆周方向的方向割断该缓冲垫层并在切割区对接该层的步骤。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，包绕花纹层步骤包括沿大致垂直于外圆周方向的方向割断该花纹层并在切割区对接该花纹层的步骤。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，还包括将该轮胎封闭在一封套中；对该轮胎加热；对该封套抽真空；以及，加压于该外壳的封套诸步骤。
8.一种用于翻新轮胎的方法，它包括以下步骤从一外胎上除去旧轮胎花纹以展现一磨光的表面；切割一段其长度足以沿外胎的外圆周面包绕该磨光的表面的花纹层；使该磨光的表面上保持无轮胎翻新粘接剂；在该磨光的表面与该花纹层之间设置一缓冲垫层；挤压在该磨光的表面与该花纹层之间的该缓冲垫层；对结合的外胎、花纹层和缓冲垫层加热以在它们之间形成一硫化的结合。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，除去旧轮胎花纹步骤包括从该外胎磨削轮胎花纹的步骤。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，保持磨光表面步骤包括从该磨光表面除去沾染物。
11.根据权利要求8的方法，其特征在于，设置缓冲垫层步骤包括当将该缓冲垫层包绕于该外胎的外圆周面上时，沿外圆周方向拉紧该缓冲垫层的步骤。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，设置缓冲垫层步骤包括将该缓冲垫层压贴于该磨光表面以从它两者之间驱赶空气的步骤。
13.根据权利要求8的方法，其特征在于，挤压步骤包括将结合的外胎、花纹层和缓冲垫层置于一压力容器内的步骤。
14.根据权利要求13的方法，其特征在于，挤压步骤包括将结合的外胎、花纹层和缓冲垫层置于一封套内和在该封套内形成一真空的步骤。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于，对被封闭于该封套中的结合的外胎、花纹层和缓冲垫层加热。
16.一种用于插入一带压加热容器的翻新轮胎组件包括一外胎，它具有一对侧壁和一横跨该对侧壁的沿径向的外壁，该径向外壁具有一绕该位于的外圆周面设置的磨光表面；一直接贴置于该磨光表面的缓冲垫层；以及一贴置于该缓冲垫层的花纹层。
17.根据权利要求16的翻新轮胎组件，其特征在于，该缓冲垫层被拉紧地设置在外胎的外圆周表面上。
18.根据权利要求17的翻新轮胎组件，其特征在于，该缓冲垫层包括一中心带和一对凸肩带。
19.根据权利要求17的翻新轮胎组件，其特征在于，该花纹层在其外圆周方向和横向上均为弧形的。
20.根据权利要求17的翻新轮胎组件，其特征在于，该花纹层只在其外圆周方向上是弧形的。
全文摘要
本发明揭示了一种翻新的轮胎组件和制取该组件用的方法。该方法和组件只要利用设置在中间的作为夹层的缓冲垫(50)将新的外胎花纹(12)粘合到磨光的外胎(12)上。该磨光的缓冲垫(50)可直接压粘到外胎(12)的磨光了的外圆周面上,而不必使用通常施加到整个外胎的磨光了的表面(44)上的喷涂粘接剂。
文档编号B60C11/02GK1181727SQ96193258
公开日1998年5月13日 申请日期1996年3月8日 优先权日1995年3月8日
发明者戴维L·本德, 詹姆斯E·邦休, 劳伦斯·卡尔森, 乔纳森·莱斯利·洛格斯登, 弗洛依德S·迈耶斯, 加里W·施内德勒, 罗纳德·塞勒 申请人:班达格股份有限公司