[发明专利]用于制备车辆轮胎的橡胶混合物的系统和方法

说明书

用于制备橡胶混合物的系统(10)和方法，系统(10)包括：一系列橡胶混合物制备装置(20、100、300、400)，其限定单道次工序和多道次工序；和输送设备(114、116、200、240、250)；其中一系列橡胶混合物制备装置包括至少一个混合和冷却装置(100)，其包括：至少一个开放式混合器，其具有用于将橡胶混合物转变成连续片材(112)的一对圆筒(110)；至少一个喷射系统，其具有设置在上喷射站(102)和下喷射站(104)的每一者处的一个或多个喷射轨道(124、126)，每个喷射轨道与将水和空气供应至一个或多个喷嘴(124a、126a)的供应源连通；和至少一个吸气系统，其具有设置在每个喷射轨道的下游的一个或多个吸气罩(134、136)，每个吸气罩与供应空气的供应源连通。

技术领域

本发明一般而言涉及橡胶混合物的制备和由所述橡胶混合物制成的车辆轮胎。更具体地，本发明涉及通过选择性地进行制备工序来完成橡胶混合物的制备。

背景技术

在轮胎制造中，需要轮胎具有各种性能(例如降低的滚动阻力、改进的耐磨性、湿润条件下和干燥条件下相当的抓地性、估计的里程等)。因此轮胎由各种橡胶配混物制成，橡胶配混物的性质对轮胎本身的操作具有决定性意义。例如，专利FR2978370公开了一种方法，其中最终温度在短时间内升高至极高水平，明显降低了材料内部的能量耗散现象。专利US4840491公开了通过形成厚度不超过3mm的片材从而控制门尼值的方法。专利US2009/0238027公开了使用设备混合具有稳定粘度的橡胶的方法。

为了保证适销轮胎具有期望性能，可以从各种橡胶混合物中选择一种橡胶配混物，所述各种橡胶混合物各自具有以不同含量混合的各种成分并且源自各种制备工序。根据期望的特征，所述工序可以进行一次、两次或甚至是数次。

尽管在轮胎制备过程中设想了多种橡胶配混物，仍然可以选择优化实施设备使其本身适用于橡胶混合物制备工序的选择。因此能够实现最佳生产率同时保持获得各种橡胶性质。

发明内容

本发明提供用于制备具有期望性质的橡胶混合物的系统。所述系统包括一系列橡胶混合物制备装置，所述橡胶混合物制备装置限定橡胶混合物制备的单道次工序和多道次工序。每个橡胶混合物制备装置允许进行至少一次橡胶混合物制备过程。所述系统还包括输送设备，根据为了制备具有期望性质的橡胶混合物所选择的橡胶混合物制法，所述输送设备将橡胶混合物依次运送到至少一个橡胶混合物制备装置。一系列橡胶混合物制备装置包括至少一个进行混合和冷却过程的混合和冷却装置。所述混合和冷却装置具有至少一个开放式混合器和至少一个喷射系统，所述开放式混合器具有一对圆筒，所述圆筒将橡胶混合物转变成连续片材，所述喷射系统具有一个或多个喷射轨道，所述喷射轨道设置在上喷射站和下喷射站的每一者处。每个喷射轨道与用于供应水和空气的供应源连通，该供应源以预定的水流速和预定的空气压力将水和空气供应至一个或多个喷嘴。至少一个吸气系统被设置成包括一个或多个吸气罩，所述吸气罩设置在每个喷射轨道的下游。每个吸气罩与用于以预定的空气流速供应空气的供应源连通。在混合和冷却过程中，混合和冷却装置喷射连续片材并且排出包含蒸发水的空气从而在补充混合过程之前以目标温度值和目标水含量值制备橡胶混合物。

对于本发明的一些实施方案，所述橡胶混合物制备装置包括至少一个初始混合装置和一个或多个橡胶混合物制备装置，所述初始混合装置进行初始混合过程。所述橡胶混合物制备装置包括至少一个终端装置和至少一个补充混合装置，所述终端装置进行终端过程，所述补充混合装置进行补充混合过程。

对于本发明的一些实施方案，所述初始混合装置包括至少一个具有腔室的密闭式混合器，所述密闭式混合器具有预定的填充体积从而在初始混合过程中接收和混合弹性体材料与一种或多种初始成分。所述补充混合装置包括至少一个具有腔室的无冲压混合器(ramless mixer)，所述无冲压混合器具有的预定填充体积约为密闭式混合器的预定填充体积的两倍，所述腔室接收和混合橡胶混合物与一种或多种补充成分。