[發明專利]生產輪胎的方法和裝置

在審

• 申請號: 201610077755.0
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號: CN105666718A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: S·泰斯逖;A·伯特姆雷;A·隆格尼
• 申請（專利權）人: 倍耐力輪胎股份公司
• 主分類號: B29B7/18
• 分類號: B29B7/18;B29B7/48;B29B7/74
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王剛

本申請是基于申請號為200880132649.1、申請日為2008年12月 23日、發明名稱為“生產輪胎的方法和裝置”的中國專利申請的分案 申請。

技術領域

本發明涉及生產輪胎的方法和裝置。本發明也涉及生產彈性體膠 料的方法和裝置。

更具體地，本發明涉及生產輪胎的方法和裝置，其中在制造一種 或多種輪胎結構元件中使用的至少一種彈性體膠料，是通過在至少一 個分批混煉器件中進行的至少一個混煉步驟和在多軸連續混煉器件中 進行的至少一個混煉步驟生產的。

背景技術

通常，在輪胎制造中使用的彈性體膠料的生產，是通過分批混煉器件分批進行的，例如，密煉機，如具有兩個逆向旋轉轉子混煉機，其中所述逆向旋轉轉子發揮強烈的混煉作用以粉碎所述彈性聚合物，并且將通常存在于彈性體膠料中的其它組分，例如增強填料、潤滑助劑、硫化劑和其它添加劑引入并充分地分散在其中。

使用分批混煉器件生產彈性體膠料顯示出許多缺點，特別是差的 熱耗散和因此不足的溫度控制，主要由于材料體積和混煉機表面面積 之間的不合適的比例。為了改進在彈性聚合物中的分散性，通常將所 述不同的組分，特別是所述增強填料，分批地分配在通過冷卻和儲存 步驟分開的多個混煉操作中引入到所述彈性聚合物中。通常，溫度敏 感的組分，例如交聯劑和促進劑，僅僅在最終混煉步驟期間加入，在 所述彈性體膠料冷卻到低于預定的溫度(通常低于110℃)之后加入， 以避免過早的交聯(“焦燒”現象)。

因此，使用分批混煉器件生產彈性體膠料，盡管在輪胎工業中仍 然是最廣泛使用的生產方法，但是耗時且耗能，并且不能保證有效地 控制得到的彈性體膠料的性能，特別是在增強填料在所述彈性聚合物 中的分散均勻性方面。單獨組分的添加量、添加時間和從混煉機中排 放的時間、原材料的起始溫度和混煉期間所述材料內部剪切力的波動 的變化，都導致批次之間的變化。

為了克服上述公開的分批式工藝的局限，橡膠工業已經做了許多 嘗試來構建基于擠出技術的生產方法，類似于通常在熱塑性聚合物材 料加工中采用的那些。

例如，美國專利US4,897,236公開了連續地生產橡膠混合物的方 法和裝置，其中將所述混合物的組分在雙螺桿擠出機中進料、素煉并 均化。將所得到的混合物分成第一和第二部分。排出第一部分，同時 再循環第二部分用于進一步均化并與待進料到所述擠出機中的組分的 新鮮批料混煉。所述再循環的部分被循環到所述擠出機腔室外部冷卻 的環形腔室并返回，所述環形腔室具有與所述擠出機內部相通的流出 和流入通道。

美國專利US5,626,420公開了連續混煉方法和裝置，其中基礎彈 性體和其它組分連續地計量并引入到由定子和在其中旋轉的轉子形成 的混煉室，優選單螺桿擠出機。引入的組分在混煉室中沿著推進和混 煉區域前進。為了改進所述橡膠組分的分散性和均質性，所述混煉室 的填充比率在至少某些混煉區低于1。為了合適地將所述組分特別是 所述橡膠基料引入到所述混煉室，使用了強制喂料的手段，例如容積 泵(例如齒輪泵)。

美國專利申請US2004/0094862公開了具有至少兩個軸的多軸擠 出機，用于混煉和/或模塑與填料交錯的彈性體，特別是與至少軟化劑 和/或添加劑交錯的橡膠。所述擠出機沿產品傳輸方向接連包括下列構 成：進料區，所述彈性體和軟化劑和/或添加劑計量進入其中；具有至 少一個捏合元件的素煉/塑化區，所述彈性體和軟化劑和/或添加劑被 轉移到其中成為可流動的、內聚的混合物；具有至少一個額外的捏合 元件的分散區，在其中所述彈性體中的填料被粉碎和分配；以及具有 梳齒的捏合元件和具有殼體內壁的擠出機，且其中在所述捏合元件的 梳齒和所述擠出機的殼體內壁之間存在具有間隙寬度Z為所述捏合元 件直徑D的約1/100到約1/10的間隙。在一個實施方案中，所述多軸 擠出機是環形擠出機。

PCT專利申請號WO03/009989公開了通過至少一個擠出機連續生 產彈性體組合物的方法和裝置，其中次要組分以細分產品的形式使用。 所述產品包括所述次要組分中至少一種分散在熱塑性接合劑中并通過 氣動輸送線輸送到定量裝置以準確計量并連續地進料到所述擠出機 中。

發明內容

本申請人注意到通過使用分批混煉器件制備的用于輪胎的彈性體 膠料的質量可能不令人滿意：特別是，可能得到在不同的批次之間的 機械性能變化，且增強填料的分散性有時候可能差。