专利名称：用于处理车辆轮胎的方法、装置和系统以及车辆轮胎的制作方法
技术领域：
在此描述的本发明的实施方案总体涉及车辆车轮的处理，更具体地涉及一种用于处理车辆轮胎(例如充气轮胎)的方法、装置和系统以及一种车辆轮胎。
背景技术：
车辆的驾驶体验由道路的表面质量和车轮的质量(例如，同质性或勻质性)来确定。车轮是一个包括轮胎、轮辋和气门的系统。车轮的非勻质性或非同质性可由以下因素产生轮胎或轮辋或两者兼有的非均勻质量分布(即，不平衡)；轮胎或轮辋或两者兼有的几何异常，例如轴向尺寸偏差(rim-out)或径向尺寸偏差或两者兼有；或者，轮胎上或轮辋上或两者上的轴向刚性、径向刚性或切向刚性的变化(轴向力波动、径向力波动、切向力波动)；或者，轮辋上或车辆车轴的轮辋上或者这两者上的轮胎的偏心安装。使车轮平衡改善了驾驶体验，因为它补偿了非均勻的质量分布。轮胎，例如斜交轮胎(斜交帘布层轮胎、交叉帘布层轮胎、斜纹轮胎、斜纹帘布层轮胎)、带束斜交轮胎、径向轮胎(子午线轮胎)，例如防爆胎(rim-flat tyre)，通常这样制造通过将生胎(green tyre)成型作为轮胎成型鼓上一系列的层，并且通过将可膨胀的硫化胶囊插入生胎并且迫使生胎进入平板硫化机的硫化模具中而在平板硫化机中使生胎硫化。在加热之前，脱模剂(例如，硅树脂脱模剂)被施加至生胎，或者硫化模具以及硫化胶囊。脱模剂使轮胎从硫化模具和硫化胶囊分隔开。在硫化期间，这些层被粘合，并且轮胎的外部圆周上的外胎(thread)通过硫化模具的凹口形成。在硫化后，轮胎从平板硫化机中释放，通过脱模剂松动。欧洲专利申请EP 0281252和对应的美国专利US 4，867，792公开了一种触变性轮胎平衡成分，具有30Pa和260Pa之间的屈服应力值，由于其在轮胎上的重点(heavy spot) 碰撞路面时所引发的振动的影响下会屈服(flow)，从而能够使轮胎平衡。将该平衡成分分布在车轮组件上，该车轮组件由安装在轮辋上的轮胎组成且具有重点。美国专利5，431，726公开了一种轮胎凝胶平衡成分，具有3000Pa和15000Pa之间的储存模量，以及在-20°C和+90°C之间的温度范围时具有小于1000kg/m3的比重，并且由于其在车轮组件的不平衡所造成的振动的情况下会屈服，从而能够使轮胎平衡。DE专利申请3823926公开了一种方法和装置，用于分析车辆轮胎的生产依赖性、 圆周分布的不勻质性，其中通过将多个轮胎连续安装在测量轮辋上来分析预定的非勻质性，在每一情况下待分析的具有非勻质性的点在各自相同的角度旋转位置上，存储所测量的每一轮胎在其圆周上的非勻质性的幅度，并且将它们相加。该方法尤其适合用于机动车辆轮胎的质量控制。PCT专利申请WO 98/52009和对应的DE专利申请19719886公开了一种用于使包括充气轮胎的汽车车轮组件平衡的方法，包括为轮胎引入粘性平衡组分；将车轮安装在可旋转组件上；通过静力F使可旋转组件中的可旋转鼓和车轮的外胎表面彼此压靠，所述鼓的旋转轴线和车辆组件基本上平行；以及，驱动所述鼓和/或车轮组件旋转，且持续时间
4段T ；所述力F和时间T足以使得平衡成分分布在轮胎内侧，从而使车轮组件平衡。该方法优选地在一种包括可旋转组件的装置上执行，包括轮辋和充气轮胎的车辆组件可被安装在该可旋转组件上；可旋转安装的鼓，其旋转轴线基本上平行于所述可旋转车轮组件的轴线， 所述鼓和/或可旋转车轮组件的轴线能够在朝向彼此和远离彼此的方向上移动；驱动装置，用于旋转可旋转车轮组件和/或鼓；弹簧装置和减震装置，分别用于提供静力以及在所述鼓和可旋转车轮组件的旋转轴线之间的方向上减震，并且基本上位于与所述轴线成直角的方向上；以及，弹簧装置和/或减震装置，安装在所述可旋转车轮组件的旋转轴线和地面之间和/或安装在所述鼓的旋转轴线和地面之间。DE专利申请19857646公开了一种通过在轮胎内侧引入平衡物质而使车辆轮胎平衡的方法，包括将具有确定性质、形状、几何构造和重量的物质放在轮胎内；以及，通过旋转轮胎移动至不平衡点。该方法还可被用于使其他旋转物体平衡。DE专利申请19853691公开了一种用于将轮胎平衡物质引入作为内部圆周凝胶胎圈的方法。所述物质的特性、形状、重量、几何构造及其沉淀位置是确定的。轮胎的内表面呈现确定的形状和几何构造。可采用一个或多个环状股(strand)。股的横截面可以是圆形、 半圆形、扁形、三角形、四边形或多边形。所述一个或多个股被分布在整个圆周上，或者仅其一部分上，或者这两种类型的分布都进行。当轮胎被安装在轮辋上时，股部分与气门相对。 这些股部分对称或者非对称地被施加在赤道平面处，或者远离赤道平面。该物质通过气门以设定量喷射。使用具有限定粘性、触变性、长期稳定性以及与轮胎内表面兼容的凝胶。所述轮胎优选地在胎圈之间具有一个或多个圆周凹槽，以接收所述物质。平衡物质可被容纳在沿着内部圆周胶合的管状中空部分。因此，当粘性(例如触变性)平衡物质(例如成分)被用于使车辆车轮(包括轮胎)平衡时，有利的是，插入轮胎并且粘合至轮胎的气密层(inner liner)，例如通过胶合一部分，例如容纳平衡物质的管状中空部分或者限定平衡物质股的层状泡沫部分。DE专利申请19916564公开了一种用于在轮胎中分布重量的方法和装置，涉及将重量材料施加至轮胎的气密层。在轮胎位于轮辋上之前，在常规机器上测量轮胎的非同质性，并且所述测量值被提供至计算机，该计算机确定待施加的重量材料的量以及将其施加至何处以补偿非同质性，且该计算机被联结至机器以用于将重量材料按所要求的量施加至所需要的地方。粘性(例如触变性)平衡物质(例如成分)可被用于使车辆车轮(包括轮胎)平衡。在轮胎被安装至轮辋之前，平衡物质可被插入轮胎或者通过气门。为了使车辆车轮平衡，所述物质可通过如下方式分布通过驱动包括车辆车轮的车辆，或者将车辆车轮安装在可旋转组件上；通过静力使可旋转组件中的可旋转鼓和车辆车轮的外胎表面彼此压靠；以及，驱动所述鼓和/或车辆车轮旋转，且持续一时间段；所述力和时间足以使得平衡成分分布在轮胎内侧，从而使得车辆车轮平衡。如果轮胎基于其规格，并且从而不具有显著的几何异常(例如，轴向尺寸偏差或径向尺寸偏差)，或者轴向刚性、径向刚性或切向刚性的显著变化，则从主观视角看，平衡的车辆车轮提供舒服的驾驶体验。然而，车辆生产商以及修理车间需要一种方法、一种装置和一种系统，用于有效地并且优选地主要自动地处理车辆轮胎。
WO 2008/009696A1公开了一种与汽车轮胎或轮胎组件及其零件有关的发明，适合于通过在其中引入触变性平衡凝胶来平衡，其中旨在与平衡凝胶接触的轮胎或轮胎组件及其零件的表面设有平均表面粗糙度在I-IOOOnm范围内的表面纳米结构。所述表面纳米结构将使得触变性平衡凝胶能够移动至所述位置，与所讨论的表面如果不具有表面纳米结构相比，其能够使轮胎更快地平衡。由于这些以及其他原因，本发明需要在下列实施方案中进行陈述。
发明内容
本发明旨在提供一种用于改进车辆轮胎的处理的方法、装置和系统，以及一种改进的车辆轮胎。本发明的一个方面是一种处理车辆轮胎20 ；30 ；40 ；60的方法，包括通过由限定器材料形成限制器471 ；671将所述限定器471 ；671插入所述轮胎20 ；30 ；40 ；60。本发明的另一个方面是一种方法，其中插入所述限定器471 ；671包括预处理在内侧MO ；340 ；440 ；640上的限定器区域470 ；670 ；以及，在所述限定器区域470 ；670上形成所述限定器471 ；671。本发明的另一个方面是一种方法，其中预处理限定器区域470 ;670包括激活 (例如，研磨)所述限定器区域470 ；670 ；清洗(例如，冲洗或吸式清洗)所述限定器区域 470 ；670 ；或者两者兼有。本发明的另一个方面是一种方法，其中在限定器区域470 ；670上形成限定器471 ； 671包括施加所述限定器材料到所述限定器区域470 ；670 ；硬化所述限定器材料。本发明的另一个方面是一种方法，其中施加所述限定器材料到所述限定器区域 470 ；670包括通过喷嘴挤压所述限定器材料。本发明的另一个方面是一种方法，其中所述限定器材料包括固化塑料，例如聚氨酯；并且所述限定器471 ；671包括紧密材料或多孔材料，例如泡沫材料，优选地是多孔泡沫材料。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括提供第一量的触变性平衡物质251 ； 351 ；451 ；641至车辆轮胎20 ；30 ；40 ；60的内侧240 ；340 ；440,640上的第一圆周平衡区域 250 ；350 ；450 ；650，该步骤包括将所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ；641大体均勻地分布在第一平衡区域250 ；350 ；450 ；650上。本发明的另一方面是一种方法，其中提供所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ； 641进一步包括提供所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ；641作为第一股654的平衡物质。本发明的另一方面是一种方法，其中提供所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ； 641进一步包括提供所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ；641作为第一股654的平衡物质以及第二股655的平衡物质。本发明的另一方面是一种方法，其中与所述第二股655的平衡物质间断地提供所述第一股654的平衡物质。本发明的另一方面是一种方法，其中所述第一股654的平衡物质或所述第二股 655的平衡物质或者这两者的横截面是圆形、半圆形、扁形、三角形、四边形或多边形。
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本发明的另一方面是一种方法，其中提供所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ； 651进一步包括从轮胎20 ；30 ；40 ；60的一个特性(例如轮胎20 ；30 ；40 ；60的尺寸、类型或型号)来确定所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ；651。本发明的另一方面是一种方法，其中提供所述第一量的平衡物质251 ；351 ；451 ； 651进一步包括从轮胎20 ；30 ；40 ；60的一个特征，例如轮胎上的代码或条形码、或者轮胎 20 ；30 ；40 ；60上或中的电子标识或射频标识(RFID)，来确定所述第一量的平衡物质251 ； 351 ；451 ；651。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括安装轮胎20、30、40、50、60，以处理所述轮胎 20、30、40、60。本发明的另一方面是一种方法，安装所述轮胎进一步包括夹持(例如夹紧、缚住或卡住)轮胎20、30、40、60的外侧(例如外胎圆周表面210、310、410、610)，或者轮胎20、 30、40、60 的胎圈圆周部分 225、236、325、335、425、435、625、635。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括打开轮胎20、30、40、60的胎圈圆周部分 225、235、325、335、425、435、625、635。本发明的另一方面是一种方法，其中局部或者完全地打开胎圈部分225、235、325、 335、425、435、625、635。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括从轮胎20、30、40、60移除旧的平衡物质 601。本发明的另一方面是一种方法，其中移除旧的平衡物质601包括清除(例如，松散、冲洗或吸式清洗)所述旧的平衡物质601。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括为第一平衡区域250、350、450、650提供第一纳米结构252、352、452、652。本发明的另一方面是一种方法，其中为第一平衡区域250、350、450、650提供第一纳米结构252、352、452、652包括将材料(例如，包括纳米颗粒的漆(varnish))分布(例如，喷射以及烘干或硬化)在第一平衡区域250、350、450、650。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括旋转轮胎20、30、40、50、60，或者移动一工具以处理轮胎20、30、40、60，或者两者兼有。本发明的另一方面是一种方法，其中间断地使用工具，以处理轮胎20、30、40、60 的间断段。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括将轮胎20、30、40、60安装在轮辋上， 以形成车辆车轮。本发明的另一方面是一种方法，进一步包括使车轮平衡，例如通过优选地在负载情况下旋转车轮。本发明的另一方面是一种方法，其中第一平衡区域250、350、450、650在内侧M0、 340,440,640的气密层上。本发明的另一方面是一种方法，其中第一平衡区域250、350、450、650在内侧边 240、340、440、640 的第一肩部 221、321、421、621 上。本发明的另一方面是一种方法，其中第二平衡区域沈0、360、460、660与所述第一平衡区域250、350、450、650进行相似或相同的处理，并且优选地同时进行。
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本发明的另一方面是一种方法，其中所述第二平衡区域260、360、460、660在内侧 240、340、440、640 的第二肩部 222、322、422、622 上。本发明的另一方面是一种根据所述方法来处理车辆轮胎20、30、40、60的装置。本发明的另一方面是一种根据所述方法来处理车辆轮胎20、30、40、60的系统。
尽管本申请由被视为本发明的权利要求书具体指出且明确声明，但下文将参考附图中示出的特定实施方案来更详细地描述本发明，从而进一步阐释获得本发明实施方案的方式。应理解，这些附图仅描绘本发明的典型实施方案，且未必按比例绘制，因而并不认为限制本发明的范围，通过使用以下附图，将更加明确且详细地描述和解释这些实施方案，在附图中图1示出了车辆轮胎10的横截面视图；图2示出了包括圆周平衡区域的车辆轮胎20的横截面视图；图3示出了根据本发明的一个实施方案的车辆轮胎30的横截面视图；图4示出了根据本发明的另一实施方案的车辆轮胎40的横截面视图；图5示出了根据本发明的一个实施方案的安装车辆轮胎50的各种方法；以及图6示出了根据本发明的一个实施方案的处理车辆轮胎60以及触变性平衡物质的一种方法。
具体实施例方式参考附图，在下文对实施方案进行详细描述，其中附图构成实施方案的一部分，并通过示例的方式示出可实践本发明的特定实施方案。在附图中，贯穿几个视图的相似的数字描述基本相似的部件。这些实施方案旨在充分详细地描述本发明的各方面，使得本领域普通技术人员能够实践本发明。在不背离本发明的范围的情况下，可利用其他实施方案或结构、逻辑或电气改变或其结合。另外，应理解，本发明的各种实施方案(尽管不同)未必相互排斥。例如，在一个实施方案中描述的具体特征、结构或特性可被包括在其他实施方案中。此外，应理解，可使用不同的技术实施本发明的实施方案。此外，术语“示例”仅意在作为一实施例，而非最好或最佳的。因此，下列的详细描述不应理解为限制，以及本发明的范围仅由附随的权利要求连同所述权利要求授权的等价物的全部范围来限定。附图将作为参考。为了最清楚地示出本实施方案的结构，在此所包括的附图是发明物品的示意性图示。因此，所制作的结构的实际外观可显示不同，但仍包含实施方案的基本结构。此外，附图仅示出对理解实施方案必要的结构。现有技术中已知的附加结构未被包括，从而保持附图的清晰性。还应理解，为了简单并且更容易理解，通过相对于彼此的具体尺寸示出在此描绘的特征和/或元件，以及实际尺寸与在此示出的尺寸可大大不同。在下文的说明书和权利要求书中，可使用术语“包括”、“具有” “带有”或其的其他变体。应理解，所述术语旨在以与术语“包含”相似的方式来包括。在下文的说明书和权利要求书中，可使用术语“联接”和“连接”，连同派生词例如 “连通地联接”。应理解，这些术语不旨在彼此作为同义词。而是，在具体实施方案中，“连接” 可被用于指示两个或更多个元件彼此直接地物理接触或电气接触。然而，“联接”还可意为两个或更多个元件未直接地彼此接触，但仍彼此协作或相互作用。在下文的说明书和权利要求书中，术语例如“上部”、“下部”、“第一”、“第二”等仅用于描述目的并且不应当被理解为限制。可以按多种位置和方位制造、使用或运输在此描述的设备或物品的实施方案。在本申请文本中，术语“纳米结构”应当被理解为指代具有纳米范围尺寸的表面细节的任何表面结构。图1示出了车辆轮胎10的横截面视图。车辆轮胎10包括外胎圆周表面110，限定外表面上的外胎面；第一侧壁部分120，具有第一肩部部分121和第一胎圈部分125 ；第二侧壁部分130，具有第二肩部部分131以及与第一胎圈部分125轴向间隔开的第二胎圈部分135，以形成圆环形状和环形中空形状。轮胎10可以是充气轮胎并且包括增压气体或气体混合物，例如大气(未示出)。车辆轮胎10可用于机动车辆，例如汽车、公共汽车、轻型货车、重型货车或摩托车，或飞行器。参考图1，图2示出了包括圆周平衡区域的车辆轮胎20的横截面视图。图2a)示出了车辆轮胎20的横截面视图，进一步包括内侧240 (例如轮胎20的气密层)上的第一圆周平衡区域250。第一平衡区域250可被布置在第一肩部部分221和第二肩部部分231之间，优选地位于中心区域。第一平衡区域250可被形成为凹槽。根据本发明的一个实施方案，该凹槽可在处理轮胎20期间形成。平衡区域250包括第一量的平衡物质251。该平衡物质可以是触变性平衡物质，例如触变性凝胶。根据本发明的一个实施方案，在处理轮胎20期间，可将第一量的平衡物质251分布在第一平衡区域250、350、450、 650。该第一量的平衡物质251优选地被大体均勻地分布。该第一量的平衡物质251可被提供作为第一股的平衡物质。或者，该第一量的平衡物质251可被提供作为第一股的平衡物质和第二股的平衡物质。此外，第一股的平衡物质可与第二股的平衡物质间隔开，使得可减少用于分布第一量的平衡物质251的处理时间。第一股的平衡物质或第二股的平衡物质或者这两者的横截面是圆形、半圆形、扁形、三角形、四边形、多边形等。图2b)示出了车辆轮胎20的横截面视图，其中第一平衡区域250的表面包括第一纳米结构252。第一纳米结构252增加了第一平衡区域250上的第一量的平衡物质251的移动性，用于使形成车辆车轮的轮胎20和轮辋平衡。根据本发明的一个实施方案，在轮胎 20的生产期间或者稍后，例如在处理轮胎20期间，形成第一纳米结构252。如果在生产轮胎20期间形成纳米结构252，则它可通过形成轮胎20的中空的胶囊(bladder)来形成。或者，可通过将材料(例如包括纳米颗粒的漆)分布(例如，喷射以及烘干或硬化)在第一平衡区域250上来提供第一纳米结构252。因此，在一个实施方案中，通过将任何一种已知的复合“纳米漆”(包括例如丙烯酸酯基体中的改性纳米二氧化硅颗粒)施加在第一平衡区域250上，可提供纳米结构。参考例如由Daimler-Chrysler AG, Stuttgart, Germany开发的纳米漆，用于汽车的外部使用，如2003年12月25日的“Der Spiegel”所公开的；以及，由公司nanoproofed GbR， Gothendorf, Germany 或者公司 Nanogate AG, Saarbruecken, Germany 销售的纳米漆。由公司Nanogat e AG销售的纳米漆是热固化型双组分纳米漆，其由包括尺寸在 IOnm和IOOnm之间的纳米颗粒的双组分聚氨酯基材料构成。该聚氨酯基材料可以以100份包含纳米颗粒的树脂和3份硬化剂的比率混合。纳米漆层可在120°C固化30分钟，以产生
9具有表面纳米结构的柔性层。烘干和硬化可包括固化纳米材料，即，纳米漆；使用紫外线(UV)辐射，例如，UV 光。图2c)示出了车辆轮胎20的横截面视图，其中第一平衡区域250被布置在第一肩部部分221和第二肩部部分231之间，邻近(优选地贴近)第一肩部部分221。轮胎20进一步包括具有第二量的平衡物质261的第二平衡区域沈0。第二平衡区域260被布置在第一肩部部分221和第二肩部部分231之间，邻近(优选地贴近)第二肩部部分231。第二平衡区域260可与第一平衡区域250进行相似或相同的处理，并且优选地同时进行。图2d)示出了车辆轮胎20的横截面视图，其中第一平衡区域250包括布置在第一肩部部分221和第二肩部部分231之间的第一纳米结构252，所述第一平衡区域250邻近 (优选地贴近)第一肩部部分221 ；以及，包括第二纳米结构沈2的第二平衡区域260被布置在第一肩部部分221和第二肩部部分231之间，所述第二平衡区域260邻近(优选地贴近)第二肩部部分231。参考图1和图2，图3示出了根据本发明的一个实施方案的车辆轮胎30的横截面视图。图3a)示出了包括第一圆周平衡区域350的车辆轮胎30的横截面视图，所述第一圆周平衡区域350包括位于内侧340(例如轮胎的气密层)上的第一量的平衡物质351。轮胎30进一步包括限定第一平衡区域350的第一边界的第一限定器353，以及限定第一平衡区域350的第二边界的第二限定器354。第一平衡区域350、第一限定器353和第二限定器 3M可形成凹槽。根据本发明的一个实施方案，在轮胎30的处理期间，形成第一限定器353 和第二限定器354，如参考图6d)和图6e)所描述的。第一限定器353和第二限定器3M可由孔状材料(例如，泡沫材料，优选地多孔泡沫材料)制成。可采用第一限定器353和第二限定器354，以减少轮胎30的滚动噪声。图3b)示出了车辆轮胎30的横截面视图，其中第一平衡区域350的表面包括第一纳米结构352，如参考图2b)所描述的。第一纳米结构352形成内侧340的一部分。如果在生产轮胎30期间形成第一纳米结构352，则它可通过形成轮胎30的中空构造的胶囊来形成。替代地，如果第一纳米结构352稍后形成，例如根据本发明的一个实施方案，在处理轮胎30期间，它可通过处理(例如研磨或成型)内侧340来形成。图3c)示出了车辆轮胎30的横截面视图，其中第一平衡区域350的表面包括第一纳米结构352，如参考图2b)所描述的。第一纳米结构352在内侧340上形成。可通过将材料(例如包括纳米颗粒的漆)分布(例如喷射和烘干或硬化)在第一平衡区域350上来提供第一纳米结构352。参考图1和图2，图4示出了根据本发明的另一实施方案的车辆轮胎40的横截面视图。图4a)示出了车辆轮胎40的横截面视图，车辆轮胎40包括第一圆周平衡区域 450，包括第一量的平衡物质451 ；第二圆周平衡区域460，包括第二量的平衡物质461 ；以及，限定器区域470，包括位于内侧440 (例如轮胎40的气密层)上的、并处于第一平衡区域450和第一平衡区域450之间的限定器471。根据本发明的一个实施方案，在处理轮胎 40期间，形成限定器471，如参考图6d)和图6e)所描述的。限定器471可由孔状材料制成，例如泡沫材料，优选地多孔泡沫材料。限定器471可适于减少轮胎40的滚动噪声。轮胎40可进一步包括第一平衡区域450的第一限定器453和第二平衡区域460的第一限定器463。第一平衡区域450的第一限定器453和第二平衡区域460的第一限定器463可由孔状材料(例如泡沫材料，优选地多孔泡沫材料)制成。第一平衡区域450的第一限定器 453和第二平衡区域460的第一限定器463可适于减少轮胎40的滚动噪声。图4b)示出了车辆轮胎40的横截面视图，其中限定器区域470可包括被激活(例如研磨)的表面472，以安装限定器471。限定器区域470可进一步包括粘结剂层473，例如胶合层。该粘结剂层473可在轮胎40或限定器471上形成。或者，限定器471可通过其他合适的方式被固定至轮胎40。第一平衡区域450的表面可包括第一纳米结构452，以及第二平衡区域460的表面可包括第二纳米结构462。第一和第二纳米结构452、462可形成内侧440的一部分，如参考图3b)所描述的。图4c)示出了车辆轮胎40的横截面视图，其中限定器区域470可包括表面472或粘结剂层473或者两者兼有，如参考图4b)所描述的。第一平衡区域450的表面可包括第一纳米结构452，以及第二平衡区域460的表面可包括第二纳米结构462。可在内侧440上形成第一和第二纳米结构452、462，如参考图3c)所描述的。图5示出了根据本发明的一个实施方案安装车辆轮胎50的各种方法。轮胎50可被竖直、水平或以一角度倾斜地来布置。图5a)示出了一种使用装置500a安装轮胎50的方法，该装置500a包括第一部分510a，其可以是静止的；以及，第二部分520a，其可以是可移动的。第一部分510a可包括第一支架511a以及与第一支架511a间隔开的第二支架51加。第二部分520a可包括第三支架521a。例如，支架可以是圆柱形，例如辊。通过将轮胎50放置在第一支架511a、第二支架51 和第三支架521a之间并且相对地使第二部分520a朝向第一部分510a移动，可将轮胎50安装至装置500a。第一支架511a、第二支架51 和第三支架521a可夹紧、握住或缚住外表面，例如轮胎50的外胎表面。为了处理轮胎50，例如通过旋转辊，或者通过可相对于轮胎50移动的工具，或者通过这两者，轮胎50可在装置500a中旋转。图5b)示出了一种使用装置500b安装轮胎50的方法，该装置500b包括第一部分510b，其可以是静止的；以及，第二部分520b，其可以是可移动的。如参考图5a)所描述的，第一部分510b可包括第一支架511b以及与第一支架511a间隔开的第二支架512b。第二部分520b可包括第三支架521b以及与第三支架521b间隔开的第四支架522b。通过将轮胎50放置在第一支架511b、第二支架512b、第三支架521b和第四支架52 之间并且相对地使第二部分520b朝向第一部分510b移动，可将轮胎50安装至装置500b。可参考如图 5a)所描述的处理轮胎50。图5c)示出了使用装置500c安装轮胎50的一种方法，该装置500c包括一个部分 510c，所述一个部分510c可包括第一支架511c和第二支架512c。例如，支架可由带(例如纺织带)、箔(例如金属箔)、片(例如金属片)或板(例如金属板)制成。第一部分510c 可进一步包括可旋转地联接第一支架511c和第二支架512c的铰链。或者，第一部分510c 可包括柔性环，例如带或链。通过将轮胎50放置在第一支架511c和第二支架512c之间并且相对地使第二支架512c朝向第一支架511c移动(例如靠近)，轮胎50可被安装至装置 500c。可参考如图5a)所描述的处理轮胎50。
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图5d)示出了一种使用装置500d安装轮胎50的方法，该装置500d包括第一支架 511d、第二支架521d和第三支架531d，如参考图5a)所描述的。通过将轮胎50放置在第一支架511d、第二支架521d和第三支架531d之间并且使第一支架511d、第二支架521d和第三支架531d向内朝向彼此移动，可将轮胎50安装至该装置500d。可参考如图5a)所描述的处理轮胎50。图5e)示出了一种使用装置500e安装轮胎50的方法，该装置500e包括一个支架 511e。通过将轮胎50置放在支架511e上，可将轮胎50安装至该装置500e。支架511e可夹紧、握住、缚住或卡紧轮胎50的胎圈部分。可参考如图5a)所描述的处理轮胎50。图6示出了根据本发明的一个实施方案的处理轮胎60以及触变性平衡物质的一种方法。该方法将以一种优选次序的步骤详细地进行描述。然而，可改变所述步骤以及所述步骤的次序，且具有相同或相似的结果。例如，可同时执行多个步骤。此外，步骤可以是可选的。图6a)示出了可选地将轮胎60安装至用于处理轮胎60的装置。安装轮胎60可包括通过使用参考图5所描述的例如支架、圆柱体或辊来夹持(例如，夹紧、卡紧、握住或缚住)轮胎60的外侧(例如外胎圆周表面610)或轮胎60的胎圈圆周部分625、635。图6b)示出了可选地打开轮胎60的胎圈部分625、635。相对于胎圈圆周部分625、 635，可以局部或完全地打开胎圈部分625、635。所述辊可被插入(优选地以合适的角度) 胎圈部分625、635之间，并且被以相反的方向拉开。对于用于处理轮胎60的工具，所述打开可提高内侧边640的可接近性。图6c)示出了可选地从轮胎60移除旧的平衡物质601。轮胎可包括旧的(可能已用过的)平衡物质601，例如轮胎60是已用过的，因为可能是在修理车间中的情况。移除旧的平衡物质601可包括清除(例如，松散、冲洗或吸式清洗)旧的平衡物质601。清洗(例如清洗内侧640上的气密层)可包括将液化或固化气体(例如，液态空气、液态氮气或干冰(即，固化二氧化碳))施加(例如，喷射)至待被清洗的表面。在约 Ibar和50bar之间的压力下，例如在约4bar和IObar之间的压力下，优选地在约7bar时， 将所述液化或固化气体喷射朝向所述表面。清洗可包括，例如，干冰喷发或固化二氧化碳雪花喷发清洗。在干冰喷发清洗时，干冰优选地是细粒或小球的形态。所述小球通过使用例如压缩气体例如压缩空气或二氧化碳被射出喷嘴，并且以高速(例如高达声速)被喷发在待清洗的表面上，并且击打残渣，例如污染物，诸如旧的平衡物质601。所述残渣冷却，变硬且易碎，并且由于表面材料的不同热膨胀系数，所述残渣从表面松散。取决于下列因素例如轮胎的尺寸(即，维度)以及自动化程度，清洗可需要约&至60s。更详细地，干冰喷发涉及动能、热冲击和热动能。当小球击打表面时，小球的动能被传递，如在其他喷发方法中一样直接除去残渣。当小球击打具有更高温度的表面时，由于小球的快速升华会产生热冲击。由于干冰击打表面的快速升华而产生热动力学效应。这些因素的结合产生气态二氧化碳的“微爆”，在“微爆”中，每一小球相互碰撞。所述清洗过程具有多个优势不损坏待清洗的表面；不释放可能引起腐蚀的湿度；以及不采用可能是有害的溶剂。作为主要的环境效应，该清洗过程释放除了残渣之外的二氧化碳。然而，由于干冰的来源通常是预先存在的二氧化碳，那么二氧化碳的净释放仅仅是源自用于使二氧化碳固化为干冰和喷发干冰所耗费的能量。
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图6d)和图6e)示出了将限定器671插入轮胎670，所述限定器671限定第一平衡区域650的第一边界。第二限定区域660可与第一限定区域650进行相似或相同的处理， 并且优选地同时进行。如图6d)所示，插入限定器671可包括预处理内侧边640上的限定器区域670。预处理限定器区域670可包括激活(例如，研磨)限定器670的表面672 ；清洗(例如，冲洗或吸式清洗)限定器区域670，以移除灰尘、液体等，或者两者兼有。清洗限定器区域670可与参考图6c)所描述的清除旧的平衡物质601被相似或相同地执行。如图6e)所示，将限定器671插入轮胎60包括在限定器区域670上形成限定器 671。限定器671由限定器材料(例如，固化塑料)形成，并且可包括孔状材料，例如泡沫材料，优选地多孔泡沫材料；以及，在限定器区域670上形成限定器671包括将限定器材料施加至限定器区域670。限定器671可适用于减少轮胎60的滚动噪声。限定器材料可以是粘性的，并且包括一个或两个或更多个组分，例如第一组分 A (例如树脂)和第二组分B (例如硬化剂)。限定器材料可以是双组分材料。限定器材料 (即，第一组分A和第二组分B)可通过化学交联或聚合而相互作用，如参考图6f)所描述的。限定器材料可例如包括聚氨酯(PU)，聚氨酯是包括由氨基钾酸酯链(-NH-C0-0-)连接的有机单元体链的聚合物。可通过存在催化剂的情况下，使包括至少两个异氰酸酯官能团的单体与包括至少两个醇基团的另一单体相互作用来形成聚氨酯聚合物。可通过喷嘴(例如，通过挤压)来施加限定器材料。在硬化前，限定器材料可膨胀以形成限定器671，这是由于该限定器材料自身的化学反应或充气，借助于此，气体(例如， 空气)在限定器材料中循环、与限定器材料混合或者溶解在限定器材料中。可采用双组分分散机器(例如，由公司 FluidSystems GmbH & Co. KG，42781Haan，Germany 出售的Posidot 44(PD44))来形成限定器671，优选地直接在限定器区域670上形成限定器671。将限定器材料施加至限定器区域670包括将限定器材料大体均勻地施加在限定器区域670上。施加限定器材料可进一步包括将所述限定器材料提供作为第一股的限定器材料。施加所述限定器材料可进一步包括还将所述限定器材料施加作为第二股的限定器材料。所述第一股的限定器材料或第二股的限定器材料或者这两者的横截面可以是圆形、半圆形、扁形、三角形、四边形或多边形。所述第一股的限定器材料可平行于所述第二股的限定器材料设置。优选地，在化学反应后，限定器671的表皮是闭合孔式的表皮。接着，在下一步骤中，在限定器671的上侧和内侧，薄层——例如0. 1至Imm的薄层，优选地为0. 5mm的薄层——例如通过切割、碾磨、研磨或激光处理被移除，以打开泡沫的孔，并获得开放孔式的结构。所述层的外侧保持闭合孔式的表皮，以形成平衡物质的边界壁。为了灵活，施加限定器材料可进一步从以下方面来确定所述限定器材料的量从轮胎60的一个特性(例如，轮胎60的尺寸、类型或模型)；或者，轮胎60的一个特征(例如轮胎60上的代码或条形码，或者轮胎60上或轮胎60中的电子标识或射频标识(RFID))； 或者两者兼有。此外，将所述限定器材料分布在限定器区域670上可包括补偿(至少局部地)轮胎60的非勻质性。
限定器区域670可进一步包括粘结剂层673，例如胶合层。粘结剂层673可在轮胎 60或限定器671上形成。或者，限定器671可通过其他合适的装置被固定至轮胎60。在限定器区域670上形成限定器671可包括将限定器671固定(例如，胶合并烘干或硬化)在限定器区域670上。可使用热、红外(IR)光等来烘干或硬化。在限定器区域670上形成限定器671可包括将限定器671固定在限定器区域670 上，其中粘结剂层673包括纳米结构。为粘结剂层673提供纳米结构可包括将材料(S卩，纳米材料，例如包括纳米颗粒的漆)分布(例如，喷射并烘干或硬化)在粘结剂层673上。粘结剂层673可在限定器671上形成。或者，粘结剂层673可在轮胎60的限定器区域670上形成。可参考图6f)所描述的来提供粘结剂层673的纳米结构。在纳米材料的化学交联反应期间，限定器671 (例如泡沫层)可被施加至纳米材料，并且通过纳米结构被固定(即， 胶合)在限定器区域670上。限定器671可具有粘结剂层，或不具有粘结剂层。粘结剂层 673可包括任何粘结剂，例如压敏粘结剂形式的粘结剂，或者与纳米材料相同的组分。优选地，为第一纳米结构652或第二纳米结构662或者这两者同时提供粘结剂层 673的纳米结构。图6f)示出了可选地为第一平衡区域650提供第一纳米结构652。为平衡区域650 提供第一纳米结构可包括将材料(例如，包括纳米颗粒的漆)分布(例如，喷射并烘干或硬化)在第一平衡区域650上。可使用热、红外(IR)光等来烘干或硬化。或者，第一纳米结构652可在生产轮胎60期间通过形成轮胎60的中空构造的胶囊来形成。材料(S卩，纳米材料)可将第一纳米结构设置为纳米基底。纳米材料可包括两个或更更多组分，例如第一组分A(例如，树脂)和第二组分B(例如，硬化剂)。纳米材料可以是双组分材料。纳米材料(即，第一组分A和第二组分B)可通过化学交联或聚合而反应。 化学交联反应可即刻开始或在第一组分A和第二组分B混合之后立即开始。取决于这些组分和它们的比例，化学交联反应可进行得非常快，在约Is至MOs之间，例如在约Is和IOs之间，诸如在约Is和3s之间。第一组分A和第二组分B在较高的温度时可反应得更快。通过直接或间接地加热第一组分A或第二组分B或者这两者或纳米材料，可加快化学交联反应。取决于一些因素 (例如，化学成分)，合适的温度的范围在约50°C和200°C之间，例如约90°C和150°C之间， 优选地在约100°C和120°C之间。当存在化学加速剂(即，催速剂)时，第一组分A和第二组分B可反应得更快。催速剂是一种改变化学键或增加天然或人工化学过程速度的物质。因而，化学交联反应可通过催速剂来加速。一种适合于纳米材料的催速剂可依赖于以下因素，例如化学成分，诸如N， N-二甲基对甲苯胺(CH3C6H4N(CH3)2)。通过直接使加速剂与第一组分A和第二组分B混合， 或者间接地将加速剂施加至混合的第一组分A和第二组分B，可使第一组分A和第二组分B 与加速剂接触。当存在催化剂时，第一组分A和第二组分B可反应得更快。催化剂是一种在化学过程中不会被消耗的催速剂。取决于一些因素(例如化学成分)，适合于纳米材料的催化剂可包括，例如过氧化催化剂，例如过氧化丙烯酸；碱性催化剂；酸性催化剂，例如三氟醚合物；复合金属氰化复合式催化剂，例如铝紫菜碱金属复合物和锌氰钴乙二醇醚复合物；非金属分子催化剂，例如磷酸原催化剂；以及，铯催化剂。通过直接使第一组分A和第二组分 B混合，或者间接地将催化剂施加至混合的第一组分A和第二组分B，可使第一组分A和第二组分B与催化剂接触。在完成化学过程后，催化剂通常都能回收。然而，在完成该化学过程后，优选地不回收催化剂。为平衡区域650提供第一纳米结构652可进一步包括将第一组分A和第二组分B 组合，例如使第一组分A和第二组分B联合或者混合。使第一组分A和第二组分B组合可包括同时或按序将这些组分添加至器皿，优选地添加至混合器或搅拌器，并且将它们混合。将第一组分A和第二组分B组合可进一步包括将混合组分(即，纳米材料)分布(例如，施加、喷射、刷涂或滚压)在目标区域(例如第一平衡区域650)上。使第一组分A和第二组分B组合可包括例如在将这些组分添加至器皿之前，加热第一组分A或第二组分B或这两者。因而，可加速化学交联反应。通过加热包括待加热组分的器皿或存储容器或者这两者，可提供加热。通过加热目标区域来提供加热。通过任何合适的方式(例如，电阻加热、电感加热、水加热、蒸汽加热、热空气、红外光或紫外光)，可提供加热。使第一组分A和第二组分B组合可包括例如在将这些组分添加至器皿之前，冷却第一组分A或第二组分B或这两者。因而，可减慢化学交联反应。通过冷却包括待冷却组分的器皿或存储容器，可提供冷却。通过任何合适的方式(例如，冷藏、水冷却和空气调节)， 可提供冷却。或者，使第一组分A和第二组分B组合可包括同时或按序将这些组分喷射至目标区域或者喷射在目标区域上。这些组分可通过各自的喷嘴来喷射。使第一组分A和第二组分B组合可包括例如在将这些组分喷射至目标区域或者喷射在目标区域上之前，加热第一组分A或第二组分B或者这两者。通过加热包括待加热组分的存储容器或各自的喷嘴或者这两者，可提供加热。通过加热目标区域，例如轮胎60的内侧640上的气密层，更具体为第一平衡区域650，可提供加热。合适的温度可在约50°C和 200°C之间变化，例如在约90°C和150°C之间变化，优选地在100°C和120°C之间变化。优选地，纳米材料被直接施加至未清洗、未处理的气密层，可能包括残渣，例如脱模剂(诸如硅树脂、硅酮油或滑石)。纳米材料的化学交联包括脱模剂，并且使纳米材料的化学结构中的脱模剂结合，导致纳米材料与气密层和第一平衡区域650以及限定器671(例如泡沫材料和限定器区域671)的粘结。施加催速剂、催化剂或者这两者可包括同时或按序将该物质或这些物质喷射至目标区域或喷射在目标区域上。该物质或这些物质可通过各自的喷嘴喷射。对于催速剂或催化剂，目标区域可以在限定器671上当纳米材料的第一组分A和第二组分B形成限定器区域670上的粘结剂层673时，沉积在限定器671上的催速剂或催化剂被施加至第一组分 A和第二组分B，并且当限定器671被插入轮胎60且使得与粘结剂层673接触时，该化学过程被加速。因而，可控制化学过程，使得当限定器671被插入轮胎60时，该过程基本开始， 并且由于速度增加而尽可能快地终止。结果，可最小化用于为第一平衡区域650提供第一纳米结构以及将限定器671安装在限定器670上的过程时间。通过任何合适的方式(例如，电阻加热、电感加热、水加热、蒸汽加热、热空气、加热工具例如鼓，并且优选地红外光或紫外光)，可提供加热。该方法可包括为第二平衡区域660提供第二纳米结构662。可同时提供第一纳米结构652和第二纳米结构662。图6g)示出了提供第一量的平衡物质651至邻近轮胎60的第一肩部621的内侧边 640上的第一圆周平衡区域650，包括将第一量的平衡物质651大体均勻地分布在第一平衡区域650上。或者，第一平衡区域650可位于内侧640的气密层上。提供第一量的平衡物质651可进一步包括将所述第一量的平衡物质651提供作为第一股654的平衡物质。提供第一量的平衡物质651可进一步包括将所述第一量的平衡物质651还提供作为第二股655 的平衡物质。所述第一股6M的平衡物质或第二股655的平衡物质或者这两者的横截面可以是圆形、半圆形、扁形、三角形、四边形或多边形。第一股654的平衡物质可平行于第二股 655的平衡物质设置。提供第一量651的平衡物质可进一步包括从以下方面来确定第一量的平衡物质651 例如，轮胎60的一个特性，例如轮胎60的尺寸、类型或模型；或者，轮胎的一个特征，例如轮胎上的代码或条形码，或者轮胎60上或轮胎60中的电子标识或射频标识 (RFID)；或者两者兼有。该装置可包括一计算机设备，该计算机设备可包括处理器、存储器、 输入/输出设备，例如屏幕、键盘以及可能地RFID接口设备。该计算机设备可以分析所述特性、特征或者两者兼有；通过使用例如合适的软件以及所存储的信息(例如查询表)来确定第一量的平衡物质651 ；确定排放率；以及，控制排放设备，例如泵，以将第一量的平衡物质651大体均勻地分布在第一平衡区域650上。该方法可进一步包括将第二量的平衡物质661提供至邻近轮胎60的第二肩部631 的内侧640上的第二圆周平衡区域660。可同时提供第一量的平衡物质651与第二量的平衡物质661。图6h)示出了可选地释放轮胎60的胎圈部分625、635。该方法可进一步包括将轮胎60安装在轮辋上，以形成车辆车轮。该方法可进一步包括为轮胎60填充(S卩，加压)气体或气体混合物(例如，大气)。该方法可进一步包括使车轮平衡，例如通过旋转车轮，优选地在负载状态下。该方法可利用旋转轮胎60或移动工具来处理轮胎60或者两者兼有。该方法可间断地采用多个(例如，两个)工具来处理轮胎60的间断段。本发明的实施方案包括可执行该方法的对应装置。本发明的实施方案包括可执行该方法的对应系统，可包括多个设备。尽管在此示出和描述了特定的实施方案，但本领域普通技术人员应理解，旨在实现相同目的的任何布置可替代所示出的特定实施方案。应理解，上述描述旨在为示例而非限制。本申请旨在包含本发明的任何改型和变体。对阅读过且理解上文描述的本领域普通技术人员来说，上述实施方案的组合和许多其他实施方案是明显的。本发明的范围包括可使用上述结构和方法的任何其他实施方案和应用。因而，本发明的范围应当参考附随的权利要求连同所述权利要求所授权的等价物的全部范围来确定。
1权利要求
1.一种处理车辆轮胎(20 ；30 ；40 ；60)的方法，包括通过由限定器材料形成限定器(471 ；671)将所述限制器(471 ；671)插入所述轮胎 (20 ；30 ； 40 ；60)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中插入所述限定器(471、671)包括 预处理在内侧(240 ；340 ；440 ；640)上的限定器区域(470 ；670)；以及在所述限定器区域(470 ；670)上形成所述限定器(471 ；671)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中预处理限制器区域(470；670)包括 激活，例如，研磨，所述限定器区域(470 ；670)；清洗，例如，冲洗或吸式清洗，所述限定器区域(470 ；670)；或者两者兼有。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中在所述限定器区域(470；670)上形成所述限制器(471 ；671)包括施加所述限定器材料到所述限定器区域(470 ；670)； 硬化所述限定器材料。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其中施加所述限定器材料到所述限定器区域 (470 ；670)包括通过喷嘴挤压所述限定器材料。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中 所述限定器材料包括固化塑料，例如聚氨酯；以及所述限定器(471 ；671)包括多孔材料，例如泡沫材料，优选为多孔泡沫材料，泡沫式限定器(471 ；671)的内侧和上侧优选地为开放孔式，所述限定器(471 ；671)的外侧优选地具有闭合孔式表皮。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括提供第一量的触变性平衡物质(251 ；351 ；451 ；651)至所述车辆轮胎(20 ；30 ；40 ；60) 的内侧(240 ；340 ；440 ；640)上的第一圆周平衡区域(250 ；350 ；450 ；650)，该步骤包括将所述第一量的平衡物质(251 ；351 ；451 ；651)大体均勻地分布在所述第一平衡区域 (250 ；350 ；450 ；650)上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中提供所述第一量的平衡物质(251；351 ；451 ；651) 进一步包括提供所述第一量的平衡物质(251 ；351 ；451 ；651)作为第一股(654)的平衡物质。
9.根据权利要求7所述的方法，其中提供所述第一量的平衡物质(251；351 ；451 ；651) 进一步包括提供所述第一量的平衡物质(251 ；351 ；451 ；651)作为第一股(654)的平衡物质和第二股(655)的平衡物质。
10.根据权利要求9所述的方法，其中与所述第二股(655)的平衡物质间断地提供所述第一股(654)的平衡物质。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其中所述第一股(654)的平衡物质或所述第二股(655)的平衡物质或者这两者的横截面是圆形、半圆形、扁形、三角形、四边形或多边形。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，其中提供所述第一量的平衡物质 (251、351、451、651)进一步包括从轮胎(20 ；30 ；40 ；60)的一个特性，例如轮胎(20 ；30 ；40 ；60)的尺寸、类型或型号， 来确定所述第一量的平衡物质(251 ；351 ；451 ；651)。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的方法，其中提供所述第一量的平衡物质 (251 ；351 ；451 ；651)进一步包括从轮胎(20 ；30 ；40 ；60)的一个特征，例如所述轮胎的代码或条形码，或者所述轮胎 (20 ；30 ；40 ；60)上或中的电子标识或射频标识(RFID)，来确定所述第一量的平衡物质 (251 ；351 ；451 ；651)。
14.一种用于根据权利要求1至3中任一项所述的方法来处理车辆轮胎(20 ；30 ；40 ； 60)的装置。
15.一种用于根据权利要求1至13中任一项所述的方法来处理车辆轮胎(20 ；30 ；40 ； 60)的系统。
全文摘要
一种处理车辆轮胎的方法，包括通过由限定器材料形成限定器将限定器(471)插入轮胎；以及，一种对应的装置和系统。
文档编号B29D30/06GK102216062SQ200980145308
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月11日 优先权日2008年11月12日
发明者N·赛茨 申请人:拉斯·伯蒂尔·卡尼哈马