轮胎胎面生产线以及用于制造轮胎胎面的方法与流程

本发明大体涉及一种轮胎胎面生产线以及用于制造轮胎胎面的方法。

背景技术：

1、用于车辆轮胎的胎面的制造通常用挤出机作出。胎面普遍由若干层材料形成，其中材料层可以由不同的材料制成，以便提供所期望的性能。针对轮胎的均一性及性能而言，胎面层具有受控的厚度是重要的，特别地，亚毫米精度非常有益。受控的橡胶成分也重要。已知在制造期间针对胎面厚度测量使用雷达技术，这具有相当大的局限。

2、ep2985585公开了一种用于测试轮胎的方法，该轮胎被太赫兹(thz)频率范围内的电磁辐射照射。接收并且评估从轮胎反射的辐射。

技术实现思路

1、本发明的一方面涉及轮胎胎面生产线。轮胎胎面生产线包括：

2、共挤出机，其用于共挤出至少两种橡胶成分，该共挤出机包括用于接收该至少两种橡胶成分的至少两个馈送入口，该共挤出机还包括用于驱动(引导)接收到的至少两种橡胶成分的至少两个螺杆，用于形成多层轮胎胎面挤出物的挤出模具，被配置成在挤出模具中驱动(引导)至少两种橡胶成分的至少两个螺杆；

3、thz传感器；

4、thz传感器被配置成用thz电磁辐射照射多层轮胎胎面挤出物，并且接收多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应；

5、控制器，其可操作地连接至共挤出机并且连接至thz传感器，控制器被配置成基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应来操作共挤出机。

6、在实施例中，生产线可以包括用于将多层轮胎胎面挤出物从共挤出机输送至thz传感器的输送带。

7、thz电磁辐射可以具有被包括在从50ghz至10thz的范围内的频率，优选地在从50ghz至1thz的范围内，更优选地在从50ghz至400ghz的范围内的频率。

8、电磁辐射可以是脉冲电磁辐射。

9、电磁辐射可以是连续波thz电磁辐射。

10、控制器可以被配置成基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应来确定多层轮胎胎面挤出物的至少一层的厚度，该控制器被配置成基于确定的厚度操作共挤出机。

11、多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应包括thz电磁辐射的一个或更多回波，该一个或更多回波是thz电磁辐射在多层轮胎胎面挤出物的一个或更多界面上的反射和/或透射。控制器可以被配置成基于(based one)接收到的一个或更多回波来确定厚度。

12、轮胎胎面生产线还可以包括相对于多层轮胎胎面挤出物与thz传感器相对地布置的第二thz传感器。控制器还可以被配置成基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的由第二thz传感器接收的响应来操作共挤出机。第二thz传感器也可以被配置成用thz电磁辐射照射多层轮胎胎面挤出物。thz传感器以及第二thz传感器可以被配置成用thz电磁辐射顺序地照射多层轮胎胎面挤出物，即传感器不同时照射多层轮胎胎面挤出物。可替代地，thz传感器以及第二thz传感器可以同时照射多层轮胎胎面挤出物。

13、第二thz传感器可以布置在多层轮胎胎面挤出物下方，并且thz传感器可以布置在多层轮胎胎面挤出物上方。第二thz传感器和thz传感器可以共线地布置。

14、共挤出机可以包括用于感测共挤出机中的至少两种橡胶成分中的至少一种的压力的压力传感器。控制器还可以被配置成基于感测到的压力来操作共挤出机。

15、控制器可以被配置成基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应来操作至少两个螺杆。

16、轮胎胎面生产线可以包括折射率增加剂馈送器，控制器可操作地连接至折射率增加剂馈送器。控制器可以被配置成基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应，在至少两种橡胶成分中的至少一种中添加折射率增加剂，以便增加至少两种橡胶成分之间的折射率的差。

17、折射率增加剂可以包括炭黑、二氧化钛及氢氧化铝中的至少一种(或由其组成)。

18、本发明的另一方面涉及一种用于制造轮胎胎面的方法。该方法包括：

19、用共挤出机共挤出至少两种橡胶成分，共挤出包括将至少两种橡胶成分馈送到共挤出机中，用至少两个螺杆驱动(引导)接收到的至少两种橡胶成分，通过挤出模具，用被驱动(被引导)的橡胶成分形成多层轮胎胎面挤出物；

20、用thz传感器，用thz电磁辐射照射多层轮胎胎面挤出物；

21、用thz传感器接收多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应；

22、基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应，用可操作地连接至共挤出机的控制器操作共挤出机。

23、在实施例中，该方法可以包括用输送带将多层轮胎胎面挤出物从共挤出机输送至thz传感器。

24、thz电磁辐射可以具有被包括在从50ghz至10thz的范围内的频率，优选地在从50ghz至1thz的范围内，更优选地在从50ghz至400ghz的范围内的频率。

25、电磁辐射可以是脉冲电磁辐射。

26、电磁辐射可以是连续波thz电磁辐射。

27、多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应可以包括thz电磁辐射的一个或更多回波，一个或更多回波是thz电磁辐射在多层轮胎胎面挤出物的一个或更多界面上的反射和/或透射。该方法可以包括由控制器基于接收到的一个或更多回波来确定厚度。

28、该方法还可以包括由控制器基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应来确定多层轮胎胎面挤出物的至少一层的厚度；且可选地，由控制器基于所确定的厚度来操作共挤出机。

29、该方法还可以包括通过相对于多层轮胎胎面挤出物与thz传感器相对地布置的第二thz传感器接收多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应。可选地，该方法包括由控制器基于由第二thz传感器接收的多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应来操作共挤出机。

30、该方法可以包括感测共挤出机中的至少两种橡胶成分中的至少一种的压力，以及由控制器基于感测到的压力来操作共挤出机。

31、该方法可以包括基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应来操作至少两个螺杆。

32、该方法可以包括在至少两种橡胶成分中的至少一种中添加折射率增加剂，以便增加至少两种橡胶成分的折射率的差，其中该添加由控制器控制并且基于多层轮胎胎面挤出物对thz电磁辐射的响应。

33、折射率增加剂可以包括炭黑、二氧化钛及氢氧化铝中的至少一种(或由其组成)。

34、限定

35、如在本文中所使用的，术语“橡胶”旨在包括天然橡胶成分和合成橡胶成分两者。除非另有说明，否则“橡胶”表明未固化的橡胶。表述“橡胶成分”、“复合橡胶”和“橡胶混合物”或“橡胶成分”可以互换使用，以指代已与各种组分及材料(例如沉淀无定形二氧化硅等增强填料)共混或混合的橡胶(弹性体)。橡胶的具体示例包括氯丁橡胶(聚氯丁二烯)、聚丁二烯(例如，顺式1,4-聚丁二烯)、聚异戊二烯(例如，顺式1,4-聚异戊二烯)、丁基橡胶、卤化丁基橡胶(诸如，例如氯化丁基橡胶或溴化丁基橡胶)、苯乙烯/异戊二烯/丁二烯橡胶、1,3-丁二烯或异戊二烯与单体(诸如，例如苯乙烯、丙烯腈以及甲基丙烯酸甲酯)的共聚物。其他类型的橡胶包括羧化橡胶、硅偶联橡胶或锡偶联星形支化聚合物。“可固化橡胶”表明至多已部分固化并且可以进一步固化(硫化)的橡胶。可固化橡胶可以包括生橡胶。固化橡胶通常可以通过硫硫化或非硫硫化由不饱和橡胶获得。橡胶不需要完全固化，即，其分子链可以包含可用于与其他分子链交联的残余固化位点(例如，烯丙基位置)。

36、如在本文中所用，术语“折射率增加剂”是增加其所添加到的成分的折射率的添加剂。

37、如在本文中所用，术语“折射率降低剂”是降低其所添加到的成分的折射率的添加剂。

38、如在本文中所用，术语“折射率调节剂”是调节其所添加到的成分的折射率的添加剂。

39、表述“phr”代表相对于以重量计100份纯橡胶(弹性体)的以重量计的份数。

40、如在本文中所用的，术语“轮胎胎面”是轮胎的被配置成与道路或地面接触的最外层元件。

41、如本文中所用，表述“导电橡胶”表明在室温(20℃)下具有小于108ω·cm(或更优选地小于106ω·cm)的体积电阻率的橡胶。导电橡胶可以由不同橡胶成分的混合获得，只要所得的体积电阻率如上所限定。导电橡胶可以通过将弹性体与一种或更多种导电材料(例如，呈粉末、薄片、细丝等形式)共混来获得。

42、如本文中所用，表述“非导电橡胶”表明在室温(20℃)下具有等于或大于108ω·cm的体积电阻率的橡胶。非导电橡胶可以通过使用非导电填料或增强材料来获得。然而，非导电橡胶可以包含导电部件，只要所得的体积电阻率高于上述限定的阈值。非导电橡胶可以例如用非导电填料(诸如二氧化硅)来生产。

43、在本文件中，动词“包括”和表述“由……组成”用作开放式过渡短语，意思是“包括”或“至少由……组成”。除非上下文另有其他说明，否则单数词形式的使用旨在涵盖复数，除非当使用基数“一个”时：“一个”在本文中意指“确切地一个”。本文使用序数词(“第一”、“第二”等)以区分通用对象的不同实例；这些表述的使用并不旨在说明特定的顺序、重要性或层次。另外，当对象的多个实例通过序数词被提及时，这并不必然意味着没有该对象的其他实例存在(除非这从上下文中清楚地得出)。当提及“实施例”、“一个实施例”、“多个实施例”等时，这意味着这些实施例可以与另一实施例组合。另外，这些实施例的特征可以以明确呈现的组合使用，而且这些特征可以在不脱离本发明的情况下跨实施例组合，除非从上下文得知特征不能被组合。

44、本发明包括以下技术方案：

45、1.一种轮胎胎面生产线，包括：

46、共挤出机，其用于共挤出至少两种橡胶成分，所述共挤出机包括用于接收所述至少两种橡胶成分的至少两个馈送入口，所述共挤出机还包括用于驱动接收到的至少两种橡胶成分的至少两个螺杆，用于形成多层轮胎胎面挤出物的挤出模具，所述至少两个螺杆被配置成在所述挤出模具中驱动所述至少两种橡胶成分；

47、thz传感器；

48、所述thz传感器被配置成用thz电磁辐射照射所述多层轮胎胎面挤出物，并且接收所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应；

49、控制器，其操作性地连接至所述共挤出机并且连接至所述thz传感器，所述控制器被配置成基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来操作所述共挤出机。

50、2.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，其还包括用于将所述多层轮胎胎面挤出物从所述共挤出机输送至所述thz传感器的输送带。

51、3.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，所述控制器被配置成基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来确定所述多层轮胎胎面挤出物的至少一层的厚度，所述控制器被配置成基于所确定的厚度来操作所述共挤出机。

52、4.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，其中，所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应包括所述thz电磁辐射的一个或更多回波，所述一个或更多回波是所述thz电磁辐射在所述多层轮胎胎面挤出物的一个或更多界面上的反射和/或透射。

53、5.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，其还包括第二thz传感器，所述第二thz传感器相对于所述多层轮胎胎面挤出物与所述thz传感器相对地布置，所述控制器还被配置成基于由所述第二thz传感器接收的所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来操作所述共挤出机。

54、6.根据方案5所述的轮胎胎面生产线，其中，所述第二thz传感器布置在所述多层轮胎胎面挤出物的下方，并且所述thz传感器布置在所述多层轮胎胎面挤出物的上方。

55、7.根据方案5所述的轮胎胎面生产线，其中，所述第二thz传感器与所述thz传感器共线布置。

56、8.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，其中，所述共挤出机包括用于感测所述共挤出机中的至少两种橡胶成分中的至少一种的压力的压力传感器，所述控制器还被配置成基于感测到的压力来操作所述共挤出机。

57、9.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，其中，所述控制器被配置成基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来操作所述至少两个螺杆。

58、10.根据方案1所述的轮胎胎面生产线，其包括折射率增加剂馈送器，所述控制器操作性地连接至折射率增加剂馈送器，所述控制器被配置成在所述至少两种橡胶成分中的至少一种中添加折射率增加剂，以便基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来增加所述至少两种橡胶成分的折射率的差。

59、11.根据方案10所述的轮胎胎面生产线，其中，所述折射率增加剂包括炭黑、二氧化钛及氢氧化铝中的至少一种。

60、12.一种制造轮胎胎面的方法，所述方法包括：

61、用共挤出机共挤出至少两种橡胶成分，所述共挤出包括在所述共挤出机中馈送所述至少两种橡胶成分，用至少两个螺杆驱动接收到的至少两种橡胶成分，通过挤出模具，用被驱动的橡胶成分形成多层轮胎胎面挤出物；

62、用thz传感器用thz电磁辐射照射所述多层轮胎胎面挤出物；

63、用所述thz传感器接收所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应；

64、基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应，用操作性地连接至所述共挤出机的控制器来操作所述共挤出机。

65、13.根据方案12所述的方法，其还包括用输送带将所述多层轮胎胎面挤出物从所述共挤出机输送至thz传感器。

66、14.根据方案12所述的方法，其还包括由所述控制器基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来确定所述多层轮胎胎面挤出物的至少一层的厚度；并且由所述控制器基于所确定的厚度来操作所述共挤出机。

67、15.根据方案12所述的方法，其中，所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应包括所述thz电磁辐射的一个或更多回波，所述一个或更多回波是所述thz电磁辐射在所述多层轮胎胎面挤出物的一个或更多界面上的反射和/或透射，由所述控制器基于接收到的一个或更多回波确定所述厚度。

68、16.根据方案12所述的方法，其包括通过相对于所述多层轮胎胎面挤出物与所述thz传感器相对地布置的第二thz传感器接收所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应，并且由所述控制器基于由所述第二thz传感器接收的所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来操作所述共挤出机。

69、17.根据方案12所述的方法，其包括感测所述共挤出机中的所述至少两种橡胶成分中的至少一种的压力，并且由所述控制器基于感测到的压力来操作所述共挤出机。

70、18.根据方案12所述的方法，其包括基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应来操作所述至少两个螺杆。

71、19.根据方案12所述的方法，其包括在所述至少两种橡胶成分中的至少一种中添加折射率增加剂，以便增加所述至少两种橡胶成分的折射率的差，其中，所述添加由所述控制器控制并且基于所述多层轮胎胎面挤出物对所述thz电磁辐射的响应。

72、20.根据方案19所述的方法，其中，所述折射率增加剂包括炭黑、二氧化钛及氢氧化铝中的至少一种。