集成的增强补片
阅读：203发布：2020-05-12
专利汇可以提供集成的增强补片专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了用于修补受损轮胎部分的方法和轮胎 补片 。在一个实施方案中，这样的方法包括以下步骤：围绕受损轮胎部分的周界对轮胎的内表面进行 抛光 ，以形成补片接收表面，所述内表面被抛光的深度足以将轮胎补片的轮胎补片增强件放置为距离受损轮胎增强件大约3毫米或更少；沿着所述轮胎的内表面通过将预先组装的补片应用至所述补片接收表面而 覆盖 所述受损部分，所述轮胎补片的尺寸适合于覆盖所述受损部分，这样的补片包括插置于不透气层和粘合层之间的增强层，所述粘合层至少部分未 固化 以促进将所述修补补片贴附至所述轮胎；以及，将所述补片固化至所述轮胎。，下面是集成的增强补片专利的具体信息内容。
1.一种修补轮胎的受损部分的方法，所述方法包括如下步骤：
围绕受损轮胎部分的周界对轮胎的内表面进行抛光，以形成补片接收表面，所述内表面被抛光的深度足以将轮胎补片的增强件放置为与受损的轮胎增强件之间的距离大约为3毫米或更少；
沿着所述轮胎的内表面通过将预先组装的补片应用至所述补片接收表面而覆盖所述受损部分，所述轮胎补片的尺寸适合于覆盖所述受损部分，这样的补片包括插置于所述补片的不透气层和轮胎接触表面之间的增强层，所述补片增强件包含在所述增强层之内并且定位为距离所述受损轮胎增强件大约3毫米或更少；以及，
将所述补片固化至所述轮胎。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述内表面被抛光的深度足以将轮胎补片增强件放置为距离受损的轮胎增强件大约2毫米或更少。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述补片增强层的特征在于，所述补片增强层是高拉伸模量的增强层。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述高模量的增强层的特征在于具有大约5GPa的最小有效拉伸模量。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述补片增强层的特征在于具有大约12GPa的最小有效拉伸模量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述增强层包括增强件，所述增强件的特征在于具有高拉伸模量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述补片增强件的特征在于具有至少大约8GPa的拉伸模量。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述高拉伸模量的增强件是芳香族聚酰胺或钢。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述增强层包括橡胶隔离层，所述隔离层在增强件和粘合层之间延伸大约0.6mm或更少的距离。
10.根据权利要求1所述的方法，其中抛光的步骤将内表面减小至足以暴露一个或多个受损的轮胎增强件的深度。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述补片包括插置于所述轮胎接触表面和所述增强层之间的粘合层，所述粘合层形成所述接触表面的一部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述粘合层的厚度为大约0.5mm或更薄。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述补片包括橡胶覆盖层，所述覆盖层插置在所述不透气层和所述增强层之间。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述补片包括具有多个尼龙增强件的第二增强层。
15.一种轮胎修补补片，包括：
不透气层；
包括多个增强件的增强层，所述多个增强件的每一个的特征在于具有高拉伸模量；
轮胎接触表面，所述多个增强件的大多数和所述接触表面之间的距离为3mm或更少。
16.根据权利要求15所述的轮胎修补补片，其中所述多个补片增强件的基本上全部增强件和所述接触表面之间的距离为3mm或更少。
17.根据权利要求15所述的轮胎修补补片，其中所述多个补片增强件的基本上全部增强件和所述接触表面之间的距离为2mm或更少。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的轮胎修补补片，所述补片进一步包括：
其中所述补片包括插置于所述轮胎接触表面和所述增强层之间的粘合层，所述粘合层形成所述接触表面的一部分。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的轮胎修补补片，其中所述粘合层的厚度为大约0.5mm或更薄。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的轮胎修补补片，其中所述补片包括橡胶覆盖层，所述覆盖层插置在所述不透气层和所述增强层之间。
21.根据权利要求15-20中任一项所述的轮胎修补补片，其中所述多个增强件的每一个都涂覆有橡胶隔离层，该隔离层在增强件和粘合层之间延伸大约0.6mm或更少的距离。
22.根据权利要求15-21中任一项所述的轮胎修补补片，其中所述增强层的特征在于，所述增强层是高拉伸模量层。
23.根据权利要求15-22中任一项所述的轮胎修补补片，其中所述增强层的特征在于具有大约5GPa的最小有效拉伸模量。
24.根据权利要求15-23中任一项所述的轮胎修补补片，其中所述增强层的特征在于具有大约12GPa的最小有效拉伸模量。
25.根据权利要求15-24中任一项所述的方法，其中所述多个补片增强件的每一个的特征在于具有至少大约10GPa的拉伸模量。
26.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个补片增强件是芳香族聚酰胺或钢。
27.根据权利要求15所述的轮胎修补补片，进一步包括：
插置在所述不透气层和所述增强层之间的覆盖层。
28.根据权利要求15所述的轮胎修补补片，其中胶条基本上围绕所述增强层的周界进行应用，并且定位为毗邻所述粘合层。
29.根据权利要求15所述的轮胎修补补片，所述轮胎接触表面沿着轮廓线延伸，所述轮廓线沿着所述补片的外周界从所述不透气层沿着所述补片的中心部分延伸至所述粘合层。
30.根据权利要求15或27所述的轮胎修补补片，进一步包括：
具有多个尼龙增强件的第二增强层。
集成的增强补片
技术领域
[0001] 一般而言，本发明涉及轮胎修补补片和修补受损轮胎部分的方法，更具体而言，本发明涉及轮胎修补补片和轮胎修补的方法，其有利于更加持久的轮胎修补。
背景技术
[0002] 将修补补片应用于轮胎的受损部分，这是众所周知的。为了有利于这样的修补，常规情况还包括，在应用任何这样的补片之前，通过大致去除受损区域之内任何轮胎增强件的受损部分而对受损区域进行一些准备工作。随后，可以对与不透气层(称为内衬)相关的围绕受损区域的轮胎内表面进行清理和/或轻轻抛光，以促进轮胎和补片之间的粘合。然后，补片通过粘合剂应用至轮胎的准备好的内表面。
[0003] 目前的补片提供了插置于轮胎和补片增强层(其包含补片增强件，例如缆线或帘线)之间的足量橡胶材料。插置的橡胶材料的量用于将补片增强件与轮胎增强件隔离。补片通常包括聚脂或尼龙帘线增强件，其特征在于具有较低的拉伸模量，例如2-4千兆帕斯卡(GPa)；因此，在任何给定拉伸力作用下，与具有较高模量的增强件所实现的情况比较，前述聚脂或尼龙帘线增强件伸长(亦即，拉伸)得更多。普遍认为，插置于轮胎增强件和补片增强件之间的橡胶的量以及较低拉伸模量增强件的使用阻止了补片实现改进的修补和补片性能。在轮胎运行过程中，过多的橡胶导致了受损帘线和隔离的补片增强件之间的传递剪切力效率低下。此外，插置的橡胶在轮胎运行过程中一般还会促进热量产生。另外，特征在于具有较低拉伸模量的补片增强件的使用可能会降低轮胎运行过程中从受损轮胎帘线到补片增强件传递的剪切力的效率。因此，下面公开了一种改进的修补补片，其至少对于上述局限性提供了改进。
发明内容
[0004] 本发明的具体实施方式包括形成胎面翻新的轮胎的方法。这样的方法的具体实施方式包括如下步骤：围绕受损轮胎部分的周界对轮胎的内表面进行抛光，以形成补片接收表面，所述内表面被抛光的深度足以将轮胎补片的增强件放置为距离受损轮胎增强件大约3毫米或更少。进一步的步骤可以包括：沿着所述轮胎的内表面通过将预先组装的补片应用至所述补片接收表面而覆盖所述受损部分，所述轮胎补片的尺寸适合于覆盖所述受损部分，这样的补片包括插置于所述补片的不透气层和轮胎接触表面之间的增强层，所述补片增强件包含在所述增强层之内并且定位为距离所述受损轮胎增强件大约3毫米或更少。另一步骤可以包括将所述补片固化至所述轮胎。
[0005] 本发明的具体实施方式包括一种轮胎修补补片，所述补片包括不透气层和具有多个增强件的增强层，所述多个增强件的每一个的特征在于具有高拉伸模量。所述补片还可以包括轮胎接触表面，所述多个增强件的大多数和所述接触表面之间的距离为3mm或更少。
附图说明
[0007] 图1是根据本发明的实施方案的受损轮胎部分的局部等角投影图。
[0008] 图2是沿着图1的线2-2取得的轮胎的受损部分的局部横截面图，其准备用于根据本发明的实施方案的补片应用。
[0009] 图3是根据本发明的实施方案的轮胎补片的横截面图。
[0010] 图4是图2的受损轮胎部分的局部横截面图，其已经通过应用根据本发明的实施方案的图3的补片而进行了修补。
[0011] 图5是图3的轮胎补片的一部分的俯视图，其中在根据本发明的实施方案的轮胎补片的组装过程中显示了它的三层。
[0012] 图6是图5的轮胎补片的一部分的俯视图，显示了在根据本发明的实施方案的轮胎补片的组装过程中侧面胶条的放置。
[0013] 图7是图6的轮胎补片的一部分的俯视图，显示了在根据本发明的实施方案的轮胎补片的组装过程中端部胶条的放置。
[0014] 图8是图7的轮胎补片的一部分的俯视图，显示了粘合剂的放置，以完成根据本发明的实施方案的轮胎补片的组装。
[0015] 图9是根据本发明的可选择实施方案的轮胎补片的剖视图，其包括定位为邻近高模量增强层的第二增强层。
具体实施方式
[0016] 本发明的具体实施方式提供了用于修补受损轮胎部分的方法和装置。如同下文的进一步描述，发明人已经发现，通过减小轮胎修补补片的增强件和轮胎之内的受损增强件之间的距离，以及/或者提供特征在于具有高拉伸模量的补片增强件，已经实现了轮胎耐久性的至少大约50％的改进。对于修补轮胎的耐久性而言，这是一个重大的改进。
[0017] 修补轮胎的受损部分的这种方法的具体实施方式可以包括对受损区域进行准备进行修补的步骤。具体实施方式可以包括形成与受损轮胎部分相关的凹槽的步骤，开口包括与一个或多个受损轮胎增强件相关的多个端面。在其它实施方案中，这样的方法可以包括形成与受损轮胎部分相关的开口的步骤，所述开口包括与一个或多个受损轮胎增强件相关的多个端面。当轮胎受损时，一个或多个轮胎增强件也常常受损。在修补之前，对受损轮胎部分进行准备来用于修补。这样的准备可以包括去除受损部分的至少一部分。这包括去除任何受损轮胎增强件的受损部分。相应地，在具体实施方式中，轮胎增强件被去除直到增强件到达轮胎的未受损部分。也可以去除其它任何受损部分，包括其它增强件和橡胶。最终，受损部分的准备可以形成部分地穿过轮胎厚度的凹槽，或者穿过轮胎厚度的开口。当仅仅需要修补轮胎厚度的一部分时可以形成凹槽。当希望穿透轮胎以修补受损区域的时候可以例如沿着轮胎的侧壁或肩部形成开口。在具体实施方式中，这样的开口可以形成为在其朝向轮胎外部延伸时扩张，从而在应用了补片之后，便利了填料更好地提供至开口。损坏可能会沿着轮胎侧壁或者沿着轮胎肩部产生，所述轮胎肩部一般位于轮胎胎面和侧壁之间。损坏可能会在胎面区域中产生。因为受损增强件的部分被去除了以形成开口，这样的增强件的端面围绕开口的周界设置。
[0018] 这样的修补方法的具体实施方式可以包括，作为用于修补的轮胎的准备，围绕受损轮胎部分的周界对轮胎的内表面进行抛光，以形成补片接收表面，所述内表面被抛光的深度足以将轮胎补片的增强件放置为距离受损轮胎增强件大约3毫米或更少。通常围绕受损轮胎部分的周界沿着轮胎的内表面对内衬进行抛光。可以通过任何已知工具手动或自动实现的抛光清洁了内轮胎表面同时使表面变得粗糙，以促进合适的补片粘合。然而，根据本发明，这样的抛光的深度并非如此粗略。
[0019] 根据具体实施方式，抛光的步骤包括从受损区域的周界对内衬以及其它橡胶进行抛光，以形成补片接收表面，所述补片接收表面具有的深度使得补片增强件定位为非常接近受损轮胎部分的轮胎增强件。这样就提高了从轮胎增强件传递至补片增强件的剪切力的效率和速度。换言之，轮胎和补片增强件定位得越接近，剪切负载就会越迅速地传递至补片增强件，这就减小了轮胎和补片之间的剪切变形，因为在轮胎和补片增强件之间存在的可变形橡胶越少。相应地，受损区域的内周界被抛光至某一深度，该深度使得特别补片的增强件能够位于距离与受损轮胎部分相关的轮胎增强件小于5mm的位置。在具体实施方式中，抛光深度实现了轮胎和补片增强件之间的距离为3mm或更少。在另一实施方案中，该距离为2mm或更少。在另一实施方案中，该距离为1mm或更少。设想的是，抛光深度可以基本上为零，也就是说，在轮胎增强件上的橡胶的厚度因此将会变得至少部分暴露。此外，抛光的轮廓可以从所需深度(最接近受损部分)逐渐延伸至轮胎的未抛光内表面(离开口最远)。抛光轮廓也可以是阶梯状的(即，不是逐渐变化的)。
[0020] 这种方法的具体实施方式包括：沿着轮胎的内表面通过将预先组装的补片应用至补片接收表面而覆盖受损部分，轮胎补片的尺寸适合于覆盖受损部分。在具体实施方式中，这样的补片包括插置于补片的不透气层和轮胎接触表面之间的增强层，补片增强件包含在增强层之内并且定位为距离受损轮胎增强件大约3毫米或更少。在具体实施方式中，补片包括插置于轮胎接触表面和增强层之间的粘合层，所述粘合层形成接触表面的一部分。粘合层可以是至少部分未固化的，用于促进将修补补片贴附至轮胎。在具体实施方式中，增强件和不透气层是预先固化的。因此，提供的补片覆盖轮胎的受损区域。补片的尺寸是相对于受损区域确定的，从而使得补片围绕受损区域的周界基本上与轮胎接合。在本发明中，补片密封受损区域以放置空气透过，但是也将补片增强件放置为接近补片轮胎接触表面，用于在补片安装后使其与轮胎增强件紧密联系。在安装后，补片可以延伸超过轮胎的内表面大约3mm或更少(即，在轮胎的内部延伸)。在其它实施方案中，补片可以延伸超过轮胎的内表面大约2mm或更少，在其它实施方案中为1mm或更少。在其它实施方案中，补片大约与轮胎的内表面平齐。
[0021] 在具体实施方式中，补片包括不透气屏障层、增强层和粘合层。在这样的实施方案中，补片厚度不超过大约4-6mm厚。屏障层用于防止加压时空气从轮胎的外部透过，并且可以由丁基橡胶形成，或者可以由如本领域普通技术人员所知的适合用于这样的目的的任何其它材料形成。设想的是，屏障层可以包括任何需要的增强件，例如，比如，尼龙，聚脂，人造丝，或芳香族聚酰胺帘线，或钢缆。粘合层可以包括在未固化状态中或者在至少部分未固化状态中具有粘合性质的任何已知橡胶。在具体实施方式中，粘合层为3mm或更薄。在其它实施方案中，粘合层为1mm或更薄。在其它实施方案中，粘合层为大约0.5mm或更薄。在一个实施方案中，粘合层贴附至增强层。
[0022] 一般而言，增强层包括增强件，所述增强件用于承受来自贴附补片的轮胎的负载。在具体实施方式中，补片增强件的特征在于具有高拉伸模量，也就是说，当承受相同拉伸力时，所述补片增强件与其它增强件相比变形程度较小。高拉伸模量量化为大约8千兆帕斯卡(GPa)或更多。在其它实施方案中，高拉伸模量增强件的测量模量为至少大约10GPa。在其它实施方案中，高拉伸模量增强件的测量模量为至少大约15GPa，或20Gpa，或22Gpa。在具体实施方式中，高拉伸模量增强件包括例如，芳香族聚酰胺或玻璃纤维帘线，或钢缆；然而，也可以使用由其它材料(包括混合材料)构成的其它增强件。
[0023] 在具体实施方式中，芳香族聚酰胺帘线的特征在于具有至少大约20GPa的拉伸模量，在其它实施方案中为至少23GPa。在其它实施方案中，芳香族聚酰胺帘线的模量为大约20-23GPa。在具体实施方式中，大约0.7mm的芳香族聚酰胺帘线增强件具有大约22GPa的拉伸模量。这样的芳香族聚酰胺帘线的特征还在于具有可以典型地为大约340MPa的极限强度，即使也可以使用其它强度。在具体实施方式中，包含芳香族聚酰胺的层可以包括越过一英寸这样的层隔开的至少平均大约26个芳香族聚酰胺帘线增强件(即，每英寸最少大约
26个端部)，这是在垂直于这样的增强件的长度方向的方向上测量的。
26个端部)，这是在垂直于这样的增强件的长度方向的方向上测量的。
[0024] 在具体实施方式中，钢缆的特征在于具有至少大约120GPa的拉伸模量，在其它实施方案中为至少180GPa。在其它实施方案中，钢缆的模量为大约120-180GPa。在具体实施方式中，大约0.7mm的钢缆增强件具有大约180GPa的拉伸模量。这样的钢缆的特征还在于具有可以典型地为大约380MPa的极限强度，即使也可以使用其它强度。在具体实施方式中，包含钢增强件的层可以包括越过一英寸这样的层隔开的至少平均大约8-9个钢帘线增强件(即，每英寸最少大约8-9个端部)，这是在垂直于这样的增强件的长度方向的方向上测量的。
[0025] 通过提供高拉伸模量增强件，补片更加迅速地承受来自轮胎增强件的拉伸负载，所述拉伸负载通过补片增强件和轮胎增强件之间的橡胶的剪切而传递。另外，补片增强件在轮胎运行的过程中可以过度拉长，这可以促进挠曲和热量产生。在具体实施方式中，增强件涂覆有隔离橡胶，在某些实施方案中，隔离橡胶提供了大约0.3-0.6mm的外部涂覆。
[0026] 由此得出，在具体实施方式中，增强层的特征在于它是高拉伸模量增强层。在具体实施方式中，高模量层的特征在于，其可以具有最小有效拉伸模量。层的最小有效拉伸模量直接涉及在层的横截面区域之内存在的增强件的百分比——其与层之内每英寸的增强件间隔或增强件端部相关。例如，在增强层或帘布层之内增强件的布置通常被描述为每英寸具有特别数量的端部(也就是说，对于层的每1英寸宽度的增强件的平均数量，其是在垂直于增强件的长度方向的方向上测量的)。通过获知每英寸端部(或增强件)的数量，也就知道了平均增强间距。相应地，在层的横截面之内存在的增强材料的百分比(其由层之内的增强间距所限定)乘以这样的增强材料的拉伸模量，以确定层的最小有效拉伸模量。因为增强层由增强件以及表层或隔离橡胶构成，该层包括少于100％的增强材料，因此，该层的有效拉伸模量小于增强材料的模量。
[0027] 在一个实施方案中，最小有效拉伸模量能够通过首先沿着增强层之内的增强件的特别增量间距确定增强层的横截面积而确定，其可以例如包括为邻近增强件之间的间距划出中心线的中心线。层的预先确定的横截面积可以通过将增强件高度(即，厚度或直径)乘以预先确定的层横截面积之内的增强间距而确定。包含在这样的横截面积之内的增强件的百分比相当于包含在预先确定的面积之内的总增强件横截面积除以层的预先确定的横截面积。现在增强层的最小有效拉伸模量能够通过增强件的百分比乘以增强件的拉伸模量而获得。因此，产生的有效拉伸模量将会小于增强材料的模量，因为插置于增强件之间的隔离橡胶的拉伸模量相对而言可以忽略，因此在这种计算中作用不大。
[0028] 举例说明，当增强层包括0.7mm直径芳香族聚酰胺帘线增强件(所述增强件具有的拉伸模量为20GPa并且以每英寸28端部的形式布置在层之内)的时候，增强间2
距等于1/28英寸或者0.9mm，而帘线(增强件)的横截面积等于0.38mm，总面积等于
2
0.7mm×0.9mm，或者0.63mm。由此得出，层的最小有效拉伸模量相当于大约12GPa，这是通过将20GPa的增强拉伸模量乘以特别增强间距之内存在的补片增强件的横截面积的百分
2 2
比而获得的(0.38mm/0.63mm ＝0.61，或者61％)。相应地，在具体实施方式中，高模量增强层的特征在于具有大约5GPa的最小有效拉伸模量，在其它实施方案中，具有大约6GPa、
10GPa或12GPa的最小有效拉伸模量。
距等于1/28英寸或者0.9mm，而帘线(增强件)的横截面积等于0.38mm，总面积等于
2
0.7mm×0.9mm，或者0.63mm。由此得出，层的最小有效拉伸模量相当于大约12GPa，这是通过将20GPa的增强拉伸模量乘以特别增强间距之内存在的补片增强件的横截面积的百分
2 2
比而获得的(0.38mm/0.63mm ＝0.61，或者61％)。相应地，在具体实施方式中，高模量增强层的特征在于具有大约5GPa的最小有效拉伸模量，在其它实施方案中，具有大约6GPa、
10GPa或12GPa的最小有效拉伸模量。
[0029] 在其它实施方案中，补片包括插置在屏障层和增强层之间的覆盖层。在另外的其它实施方案中，一个或多个胶条可以定位在增强层的周界周围，以将增强层与环境和轮胎的其它部分隔离。在具体实施方式中，补片是通过在没有粘合层的情况下组装补片的各层并使其固化而形成的。然后，未固化的粘合层可以在固化之后应用至补片，或者可以在固化的过程中应用以使得粘合层部分地固化。
[0030] 随后将补片应用至轮胎补片接收区域，这样的方法的具体实施方式包括以下步骤：将填料材料沿着轮胎的外部应用至开口，并且将补片固化至轮胎。补片通常是通过本领域已知的各种手段固化至主体轮胎的，其可以包括(例如)，将轮胎放置在用于固化的高压釜中，或者使用局部固化机器将补片局部地固化至轮胎。
[0031] 下面将根据在图1-9中显示的示例性实施方案，通过额外的细节，对上面描述的方法进行描述和应用。在这些图中当利用轮胎补片和修补方法来修补轮胎侧壁的时候，设想的是补片可以用于修补轮胎的胎面区域之下的受损区域。
[0032] 参考图1，根据示例性实施方案，轮胎10显示为在轮胎侧壁中具有受损部分12。一般沿着侧壁或者沿着肩部区域(即，胎面边缘和侧壁之间的区域)产生的轮胎损坏可以被修补；然而沿着轮胎，沿着胎面区域在其它位置产生的其它损坏也可以被修补，其可能需要在轮胎带或胎面之下沿着内轮胎表面应用轮胎修补补片。可以通过从轮胎去除受损材料(例如任何受损增强件19和任何其它周围的橡胶和组织的受损部分)以形成修补凹槽或开口，从而可以使得受损部分(区域)12准备进行修补。在图1中，沿着轮胎的侧壁形成了与受损部分12相关的开口18。开口18在外表面14和内表面16之间延伸，并且包括具有轮胎增强端面19a的周界12a。在开口18的位置，也可以形成仅仅部分地延伸穿过轮胎10的厚度的凹槽。轮胎增强件19也显示为在轮胎的径向方向上延伸。
[0033] 参考图2，显示了受损轮胎部分的横截面，其已经通过形成开口18而准备进行修补。开口18的外面部分可以准备用于接收填料材料40。在显示的实施方案中，开口18准备为当其接近外表面14时进行扩大。这是通过对开口18的周界12a进行倒角而实现的，以提供有角度的、倾斜的、锥形或倒圆的侧表面18a，由于表面面积增大，这有助于改进填料材料40和轮胎之间的贴附。相应地，设想的是侧表面18a的锥形可以通过任何几何形状实现。这也可以减少填料40和补片20之间困住的空气。如果形成了凹槽而不是开口，为了消耗存在于补片接收表面之下的任何空隙，就不进行形成侧表面18a并使其形成锥形的这个步骤，虽然填料可能会在补片应用之前放置在凹槽之内。
[0034] 沿着轮胎10的内部，内表面16被抛光以围绕受损轮胎部分12提供补片接收表面16a，其可以包括开口18或凹槽。该表面可以相对比较粗糙，以促进与补片10的粘合。在显示的示例性实施方案中，接收表面16a包括逐渐变化或光滑的轮廓，其在形状上可以是拱形的或者线性的，在未抛光的内表面16和受损部分12之间延伸。然而，在其它实施方案，补片接收表面16a的轮廓可以是不连续的，例如具有阶梯状或直角过渡部分或边缘。在本实施方案中，内轮胎表面16沿着不透气层形成，该不透气层一般称为内衬。
[0035] 还显示的是，内表面16已经被抛光至特定深度DB，以使得补片增强件26a和与受损部分12相关的任何轮胎增强件19之间特别接近。这是为了实现更加耐用的轮胎修补。深度DB有助于将补片增强件26a放置为与任何下方的轮胎增强件19之间的距离为DR，其如图4中所示。在具体实施方式中，距离DR等于3mm或更少，在其它实施方案中为2mm或更少，并且在另外的其它实施方案中为1mm或更少。
[0036] 参考图4，在内表面16已经抛光之后，补片20沿着内轮胎表面16放置，并且基本上放置在补片接收表面16a之内。溶剂(一般称为胶合剂)可以插置在补片20和轮胎10之间，以促进它们之间的粘合。接下来应用补片20，填料材料40放置在开口18的外部部分之内，以基本上填充开口18。如上文所述，当形成凹槽而不是形成开口的时候，可以应用填料40以在应用补片10之前消耗凹槽的一部分。
[0037] 参考图3，显示了示例性实施方案中的轮胎修补补片20。补片20提供了与轮胎10的内部相关联的第一表面32以及与轮胎10的受损部分12接合的第二表面。在显示的实施方案中，补片20包括不透气屏障层22。屏障层可以由丁基橡胶形成，或者由能够提供所需不可穿透性以及足够的挠性从而在轮胎运行过程中不撕破的任何其它橡胶或材料形成。如在本申请中使用的橡胶，指的是天然和合成橡胶混炼物。覆盖层24可以插置在增强层26和屏障层22之间，例如如图6中所示，其目的是促进增强层26和屏障层22之间的贴附。
[0038] 增强层26一般包括涂覆有橡胶隔离部分26b的补片增强件26a。在具体实施方式中，补片增强件26a的特征在于具有高拉伸模量，也就是说，当承受相同拉伸力时，该增强件与其它(较低拉伸模量)增强件相比变形程度较小。高拉伸模量可以量化为大约8千兆帕斯卡(GPa)或更多。在其它实施方案中，高拉伸模量测量为大约10GPa或更多。在另外的其它实施方案中，高拉伸模量测量为大约15GPa或更多。在另外的其它实施方案中，高拉伸模量测量为大约20GPa，或22GPa，或更多。
[0039] 在具体实施方式中，高拉伸模量增强件包括芳香族聚酰胺或玻璃纤维帘线，或者钢缆。芳香族聚酰胺和钢增强件的具体实施方式在上文中描述。然而，在增强层26中使用的高拉伸模量增强件26a可以由具有高拉伸模量的任何其它材料形成。此外，增强层26可以包括由高拉伸模量增强件(或细丝)和其它非高模量增强件(或细丝)同时形成的混合增强件。例如，高模量增强件可以包括芳香族聚酰胺(高拉伸模量材料)和尼龙(较低模量材料)增强件或细丝。在这样的例子中，0.7mm的芳香族聚酰胺尼龙增强件26a具有至少大约8-10GPa的拉伸模量。其它非高拉伸模量材料包括聚脂。在另外的其它实施方案中，增强层26可以有高拉伸模量增强件和较低拉伸模量增强件同时形成。通过提供高拉伸模量增强件，通过减小轮胎和补片之间的挠度(即，弹性)补片更加迅速地承受来自轮胎增强件的负载。
[0040] 增强层26的增强件26a一般根据需要分布在层26之内。这样的分别通常表达或量化为每英寸提供一些端面(即，增强件)，这就意味着对于层26的每一英寸(在垂直于增强件26a的长度方向的方向上测量)，存在特定数量(平均值)的增强件26a。如上文所述，增强层26由高拉伸模量增强件(例如芳香族聚酰胺或钢)形成。在具体实施方式中，增强层26有芳香族聚酰胺增强件26a形成，以提供每英寸至少20个端部(即芳香族聚酰胺增强件26a在层26之内的分布提供了每英寸20个或更多增强件)。在其它实施方案中，芳香族聚酰胺增强层26每英寸包括26个或更多端部。在另外的其它实施方案中，芳香族聚酰胺增强层26每英寸包括26-30个端部。
[0041] 在具体实施方式中，增强层26可以被描述为是高拉伸模量增强层。如上文所述，高拉伸模量增强层26的特征在于，其具有最小有效拉伸模量。在具体实施方式中，增强层26的特征在于，其可以具有至少大约5Gpa的最小有效拉伸模量。在其它实施方案中，增强层26的最小有效拉伸模量为至少大约6GPa、10Gpa或12Gpa。
[0042] 在具体实施方式中，第二增强层27可以沿着高模量增强层的内侧放置，例如如图9中所示。在第二层37中的增强件可以包括任何类型的增强材料，无论这样的增强件类型的特征是否在于其就是高拉伸模量材料。在具体实施方式中，这样的材料可以是尼龙、聚酯或芳香族聚酰胺。在这样的实施方案中，补片20的厚度可以是5-6mm。在其它实施方案中，不包括第二增强层27，补片20的厚度可以是4-5mm。在其它实施方案中，设想的是，补片20可以具有小于4mm或大于6mm的厚度。
[0043] 当将补片20应用至轮胎10的时候，在具体实施方式中，补片增强件26a基本上平行于轮胎增强件19的长度方向的定向。此外，在具体实施方式中，补片20应用至轮胎10，从而补片增强件26a的长度方向在与轮胎增强件19的长度方向基本上相同的方向上延伸，在具体实施方式中，其可以在轮胎10的基本上径向方向上延伸，例如如图1中所示。“基本上”的意思是补片和轮胎增强件之间的差值不超过大约5-10度。设想的是，补片10可以应用至具有其它轮胎增强件定向(角度)的轮胎，并且因此可以应用于相对于轮胎增强件的其它方向。
[0044] 在具体实施方式中，补片10应用至受损部分12，从而覆盖受损部分的周界并且还与其重叠，如同图3中的示例性实施方案所示。在具体实施方式中，补片10的长度方向的端部(即，补片增强件的长度在其中延伸的补片端部)与轮胎重叠大约50mm或更多。设想的是，本文描述的这样的方法和补片的使用可以应用于任何尺寸的重叠，并且在具体实施方式中，当仅仅只有补片的长度方向的端部与受损部分(或轮胎)重叠的时候。
[0045] 附加材料(例如胶条28)可以放置在增强层26的侧面周围，以隔离层26和/或提供超过增强层26的更加均匀的补片厚度。参考在图7和图8中显示的实施方案，侧面条28a应用至增强层26的侧面，同时端部条28b部分应用为超过增强层26的端部，其目的是实现凸起的增强端部。凸起的增强端部改进了补片的耐久性，因为这样的端部变得与沿着轮胎增强件19作用的剪切力隔离得更好。胶条28可以包括用于形成覆盖层24的相同材料。最后，粘合层放置在增强层26的顶上，并且延伸至屏障层22的边缘以基本上覆盖补片
20，其目的是促进将补片20贴附至轮胎10。这也在图9中描述的步骤中显示。可以使用任何可用的粘合橡胶。在操作中，屏障层22、覆盖层24、增强层26和胶条28被预先固化，未固化的粘合层30随后沿着固化的组件定位，以提供补片20。然而，在其它实施方案中，粘合层30可以在补片的固化过程中应用，以提供具有部分固化粘合层30的补片20。设想的还有，在其它实施方案中，补片20可以不包括粘合层30，这样会在不使用粘合层30的情况下将补片20应用至轮胎10。
20，其目的是促进将补片20贴附至轮胎10。这也在图9中描述的步骤中显示。可以使用任何可用的粘合橡胶。在操作中，屏障层22、覆盖层24、增强层26和胶条28被预先固化，未固化的粘合层30随后沿着固化的组件定位，以提供补片20。然而，在其它实施方案中，粘合层30可以在补片的固化过程中应用，以提供具有部分固化粘合层30的补片20。设想的还有，在其它实施方案中，补片20可以不包括粘合层30，这样会在不使用粘合层30的情况下将补片20应用至轮胎10。
[0046] 为了促进补片增强件26a和轮胎增强件19之间的紧密关系，补片增强隔离部分26b和粘合层30的厚度是受控的。补片增强件厚度称为TI，而粘合层厚度称为TA。如上文所述，轮胎内表面16也被抛光至DB的深度，接近受损部分12的周界，其目的是促进补片和轮胎增强件之间的紧密联系。相应地，在抛光至DB的深度时，材料的厚度可以保持在轮胎增强件19和抛光的内表面16a之间，其称为TO。因为希望补片增强件26a定位为离轮胎增强件19为3mm或更少的距离DR，由此得出DR＝TI+TA+TO≤3mm。在促进实现3mm或更少间距的时候，设想的是，在各种实施方案中，隔离部分的厚度TI在0.3-0.6mm之间，粘合层的厚度TA为大约0.5mm。而且，厚度TI、TA、TO可以包括任何厚度，只要全部之和为3mm或更少。
由此得出，TO可以大约为零(这假定了内轮胎表面16已经抛光为暴露轮胎增强件19)，或者小于3mm的任何其它尺寸。
由此得出，TO可以大约为零(这假定了内轮胎表面16已经抛光为暴露轮胎增强件19)，或者小于3mm的任何其它尺寸。
[0047] 安装后，在具体实施方式中，补片20可以保持大约与内轮胎表面16平齐，或者可以超过内轮胎表面16向内延伸进入轮胎。相应地，在具体实施方式中，补片20(或内轮胎补片表面32)延伸超过轮胎的内表面16大约3mm或更少。在其它实施方案中，补片20延伸超过轮胎的内表面16大约2mm或更少，在其它实施方案中为1mm或更少。
[0048] 为了确定本发明的改进，进行了若干测试。特别的，进行了轮胎耐久性测试，在测试过程中以及通过特别的补片构造进行修补的轮胎以100千米每小时(Kph)的恒定速度运行，同时加压至100psi。从2800kg的最大速率负载的85％开始，负载也以5％的增量增大。所使用的轮胎是尺寸为275/80R22.5的卡车轮胎，其具有的负载范围是G。每个轮胎的受损部分沿着上侧壁布置，并且有25mm宽、70mm高的区域限定。测试了四种补片构造，以确定在测试条件下在失效之前每个修补的轮胎能够行进的距离。针对常规补片获得的结果对上述结果进行标准化，常规补片具有增强件的四个聚酯帘布层(层)。测试的所有补片都相对于轮胎胎体增强件对准，从而使得补片增强件在与轮胎胎体增强件基本上相同的长度方向上延伸，而轮胎胎体增强件在轮胎的径向方向上延伸(例如如图1所示)。结果如下。
对于使用了仅仅具有钢补片增强件的本发明的补片，行进的标准化距离是通过使用常规补片修补的轮胎获得的距离的147％。对于利用具有钢和尼龙补片增强件的本发明的补片的轮胎，行进的标准化距离是170％。最后，对于利用仅仅具有芳香族聚酰胺补片增强件的本发明的补片的轮胎，行进的标准化距离是165％。可以容易地确定，对于常规轮胎修补补片。
本发明的补片至少提供了大约50％的改进。
对于使用了仅仅具有钢补片增强件的本发明的补片，行进的标准化距离是通过使用常规补片修补的轮胎获得的距离的147％。对于利用具有钢和尼龙补片增强件的本发明的补片的轮胎，行进的标准化距离是170％。最后，对于利用仅仅具有芳香族聚酰胺补片增强件的本发明的补片的轮胎，行进的标准化距离是165％。可以容易地确定，对于常规轮胎修补补片。
本发明的补片至少提供了大约50％的改进。
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