CN109153147A - 制备用于轮胎的橡胶混合物的***和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了轮胎制造领域中的使用供料带(150)将橡胶混合物从初始混合设施(20)运送至两个混合和冷却设施(100、100’)中的至少一者的***和方法，从而在共用橡胶制备体系中选择性地进行单道次橡胶制备工序和多道次橡胶制备工序。

Description

制备用于轮胎的橡胶混合物的***和方法
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、更好的耐磨性、相当的湿润粘合和干燥粘合、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。为了保证适销轮胎具有期望性能，橡胶配混物可以选自不同的橡胶混合物，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装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***。所述***包括一系列橡胶混合物制备设施，所述橡胶混合物制备设施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设施允许进行至少一次橡胶混合物制备过程。
橡胶混合物制备设施包括至少一个进行初始混合过程的初始混合设施和至少两个进行混合和冷却过程的混合和冷却设施。供料带将橡胶混合物从初始混合设施运送至两个混合和冷却设施中的至少一者。输送装置根据为了制备具有期望性质的橡胶混合物而选择的橡胶混合物配方将橡胶混合物依次运送至至少一个橡胶混合设施。
初始混合设施包括至少一个具有室的密闭式混合器，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弹性体材料和一种或多种初始成分和并将弹性体材料与一种或多种初始成分混合。
供料带在第一方向上将第一橡胶混合物传送至朝向第一混合和冷却设施的第一传送带。供料带在另一方向上将另一橡胶混合物传送至朝向第二混合和冷却设施的第二传送带。
在某些实施方案中，橡胶混合物制备设施包括至少一个进行补充混合过程的补充混合设施。所述补充混合设施包括至少一个具有室的静水压混合器，所述静水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，所述室接收橡胶混合物和一种或多种补充成分并将橡胶混合物与一种或多种补充成分混合。橡胶混合物制备设施还可以包括至少一个进行终端过程的终端设施。
在某些实施方案中，橡胶混合物制备设施包括输送设施，所述输送设施被构造成朝向预先选择的橡胶混合物制备设施选择性地输送橡胶混合物。所述输送设施包括：任选的排空站，所述排空站具有喷射轨道和吸气罩；可伸缩传送器，所述可伸缩传送器允许选择性地输送至补充混合设施或终端设施；和传送器，所述传送器选择性地输送至终端设施。
在某些实施方案中，所述***包括第一负载带，当在第一混合和冷却设施上完成混合物时所述第一负载带将第一片材输送至输送设施。当在第二混合和冷却设施上完成混合物并且输送设施上不再存在第一混合物时，第二供料带将第二片材输送至输送设施。
所述***由使用单道次工序的配方或使用多道次工序的配方制备橡胶混合物而无需单独的装备。因此，期望性质的选择不受***构造的限制。
本发明还涉及根据选择的混合配方(例如需要单道次工序或多道次工序的配方)选择性地实现用于制备橡胶混合物的一个或多个工序的方法。本发明还涉及通过这些方法形成的轮胎。
通过如下详细描述，本文公开的发明的其它方面将变得明显。
附图说明
通过考虑如下详细描述并且结合附图，本文公开的发明的性质和各种优点将变得明显，附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1显示了根据本发明的示例性橡胶制备过程制备橡胶混合物的示例性***的示意图。
图2显示了图1的***使用的示例性冷却设施和示例性排空站的示意图。
图3显示了第一混合和冷却设施的示例性单道次橡胶制备工序过程中的图1的***。
图4显示了第二混合和冷却设施的示例性单道次橡胶制备工序过程中的图1的***。
图5显示了第一混合和冷却设施的示例性多道次橡胶制备工序的连续道次和最后一个道次过程中的图1的***。
图6显示了第二混合和冷却设施的示例性多道次橡胶制备工序的连续道次和最后一个道次过程中的图1的***。
具体实施方式
下面将参考附图中所示的一个或多个实例，对本发明的实施方案进行具体描述。每个实施例仅作为说明而不限制本发明。公开技术方面所选择的组合对应于本发明的多个不同的实施方案。本领域技术人员将理解可以在本发明中进行各种修改和改变而不偏离本发明的范围或精神。例如，一个实施方案中的一部分显示或描述的特征或步骤可以与一个或多个其它实施方案组合使用从而获得至少一个另外的实施方案。此外，一些特征可以更换成文中未具体说明但是执行相同或相似功能的相似设备或特征。因此，本发明旨在覆盖所述修改和改变，只要它们落入所附权利要求及其等效物的范围内。
现在进一步参考附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，图1显示了用于制备一个或多个橡胶产品的示例性***10，所述橡胶产品待被引入一个或多个车辆轮胎。设想***10能够制备具有由所得轮胎的性质决定的可变且可定制性质的橡胶混合物。本文使用的术语“轮胎”包括但不限于用于轻型车辆、客运车辆、多用途车辆(包括重型卡车)、休闲车辆(包括但不限于自行车、摩托车、ATV等)、农业车辆、军用车辆、工业车辆、采矿车辆和工程机械的轮胎。还应理解本发明制备的产品包括整体胎面和局部胎面(正如已知的翻新胎面过程中所使用的)。
所述***10包括一系列橡胶混合物制备设施，所述橡胶混合物制备设施共同限定橡胶混合物制备的一个或多个工序。每个橡胶制备设施允许进行至少一次橡胶混合物制备过程。获得橡胶混合物然后根据橡胶混合物配方的不同将其运送至一个或多个橡胶制备设施。***10允许依次进行橡胶制备过程直至所得橡胶具有期望的性质，所述性质可以根据橡胶混合物的配方而进行变化和适应。
可以选择性地通过仅进行一次的制备工序(下文称为“单道次”工序)或进行两次或多次的制备工序(下文称为“多道次”工序)获得在给定混合周期中制备所选择的橡胶混合物。多道次工序可以在最终道次之前包括贯穿***至少一部分的一个或多个连续道次。因此可以在通过单道次工序或多道次工序制备的多种橡胶混合物配方中选择预定配方制造橡胶混合物。
不仅通过为了给定橡胶混合物所选择的成分而且通过成分的引入顺序以及任何中间步骤对橡胶混合物的性质进行控制。由于***10无论是进行多道次工序还是单道次工序其构造都保持不变，因此能够对适用于制造轮胎的橡胶混合物配方进行广泛的选择。在该意义上，所述***允许由使用单道次工序的配方或使用多道次工序的配方制备橡胶混合物而无需单独的装备。
仍然参考图1，在设有***10的橡胶制备设施中，进行初始混合过程的是初始混合设施20。混合设施20包括至少一个密闭式混合器22，所述密闭式混合器22包括具有预定填充体积的室24。密闭式混合器22包括一个或多个混合叶片(未显示)，所述混合叶片保证橡胶成分渗入弹性体基质。密闭式混合器22可以选自各种市售获得的混合器。
在单道次工序和多道次工序的在初始混合设施20处进行的初始步骤A中(参见图1和3至6)，密闭式混合器22接收弹性体材料27(例如天然橡胶、合成弹性体及其组合和等效物)和一种或多种橡胶成分，例如一种或多种执行剂29、保护剂31和增强填料33。根据轮胎的期望性质，橡胶成分可以包括变化量的一种或多种炭黑或二氧化硅。应理解可以将除了硫化(例如交联)成分之外的其它橡胶成分引入密闭式混合器22，所述硫化(例如交联)成分随后引入。
在单道次工序和多道次工序的同样在初始混合设施20处进行的之后的步骤B中(参见图1和3至6)，密闭式混合器22混合弹性体材料和橡胶成分从而获得橡胶混合物。初始混合过程使用本领域已知的一般混合技术。在一些过程中，在不超过180℃的温度下进行混合。
仍然参考图1并且进一步参考图2，从初始混合设施20获得的橡胶混合物108被传送至两个混合和冷却设施100、100’之一用以进行冷却过程。混合和冷却设施100、100’是包括至少一个开放式混合器的橡胶制备设施。以下说明涉及设施100但是应理解两个设施100、100’是相同的。在一些实施方案中，设施的尺寸可能不同。
设施100包括一对圆筒110。每个圆筒110具有旋转轴并且圆筒以相互对立方式设置使得旋转轴彼此平行。圆筒110可以具有相同的直径和长度从而在连续的混合周期的过程中保证其均匀和可重复的性能。正如本领域已知的，一个或两个圆筒110可以具有整体结合在其中的流体或同等的冷却装置。
混合和冷却设施100还包括至少一个上喷射站102和下喷射站104，所述上喷射站102和下喷射站104均并入到喷水的喷射***和吸气***中。喷射***包括一个或多个喷射轨道124、126，所述喷射轨道124、126分别设置在上喷射站和下喷射站中的每一者处。每个喷射轨道与供水源和供气源连通，所述供水源和供气源以预定的水流速将水和空气供应至一个或多个喷嘴。吸气***包括一个或多个吸气罩134、136，所述吸气罩134、136分别设置在每个轨道的下游。每个吸气罩与供气源连通用以进行吸气。通过轨道124、126的额外的水供应至环境空气使其具有水分。对包含蒸发水的空气进行抽吸从而避免将水引入到橡胶混合物中。每个轨道与吸气罩的组合充当关卡从而在整个制备线路上优化橡胶混合物108的冷却。
在混合和冷却设施100处进行的单道次工序和多道次工序的步骤C中(参见图1和3至6)，圆筒110将橡胶混合物108转变成连续片材112，然后连续片材112根据预定路径循环。所述预定路径包括一个或多个连续传送装置(例如一个或多个传送带或等效输送器)。对于图2所示的混合和冷却设施100的实施例，预定路径至少部分地由设置在上喷射站102的连续带114和设置在下喷射站104的另一个连续带116形成。带114、116至少通过上方滚轴118和具有更大相对直径的下方滚轴120驱动。正如本领域已知的，一个或多个辅助滚轴122可以对带114、116进行补充。尽管带114、116被描述为分离的输送装置，但也可以使用一个连续的带替代它们。
在一些配方中，所述周期可以如下进行。在初始混合设施20处进行初始混合过程之后，***10经由供料带150将第一橡胶混合物108输送至设施100或设施100’。该供料带150的第一方向为将混合物传送至朝向设施100的第一传送带152。该传送带150的另一方向为将混合物传送至朝向设施100’的第二传送带152’。
参考图1和2，供料带150将第一橡胶混合物108传送至设施100。第一传送带152将第一橡胶混合物108传送至圆筒110。第一橡胶混合物108在设施100的圆筒110之间经过从而形成具有选定厚度和宽度的第一连续片材112。
在步骤C的过程中，第一橡胶混合物108通过带114以一定方向输送从而在上喷射站102处进行处理。带114在圆筒110之间输送第一橡胶混合物108从而形成连续片材112。带116在一定方向上输送片材从而在下喷射站104处进行处理。基于第一橡胶混合物108的独特性质，每个喷射轨道124、126以预定流速喷水并且每个对应的吸气罩134、136吸气。通过轨道124、126进行加水从而装载了具有水分的环境空气并且促进混合过程中的排热。吸气的目的是限制凝结因此避免在橡胶混合物108中引入过多的水。因此每个斜坡与吸气罩的组合充当关卡从而在开始后续橡胶制备过程之前优化橡胶混合物的冷却和均质化。
每个轨道124、126应当被构造成提供由选择的橡胶混合物的混合配方所决定的水流速。在一些过程中，预定的水流速可以为约70升/小时至约400升/小时。相似地，每个吸气罩134、136应当被构造成提供由选择的橡胶混合物配方所决定的预定的空气流速。在一些过程中，选择的吸气水平为约5000m3/小时至约30000m3/小时。
水和吸气的流速可以改变，只要在加入交联成分之前传递的流速能够赋予橡胶混合物目标温度值和目标水含量值。例如，如果经过一段时间之后，橡胶混合物的温度大于期望的目标温度，则可以将水流速(例如由轨道124或轨道126传递)调节至比低温时的传递速度更高的速度。在一些过程中，橡胶混合物的目标温度为约70℃，在该温度下可以获得过程的可预测性和可再现性。在一些过程中，目标水含量不超过橡胶混合物的约0.20质量％。
水流速的调节可以单独进行或者与空气流速的调节(例如通过吸气罩134或吸气罩136)组合进行。由于随着时间进行连续的调节，可以重复这种调节从而保证任何橡胶混合物的水含量被限制在目标值。在随后加入硫化成分之前保证该值。
当在设施100上制成第一混合物108时，然后经由第一负载带154将其送往输送设施200。
在通过设施100冷却和均质化第一橡胶混合物108的过程中，可以在密闭式混合器22中开始第二混合物。在第二混合物的混合过程之后，***10经由供料带150经由第二供料带152’朝向设施100’输送另一橡胶混合物108’。
设施100’以与上文针对设施100所解释的相同方式进行操作。橡胶混合物108’在设施100’的圆筒110’之间经过从而形成具有选定宽度和厚度的连续片材112’。设置在上喷射站(102’)处的一个或多个斜坡(124’、126’)以预定流速喷水。设置在每个对应的斜坡(124’、126’)下游的一个或多个吸气罩(134’、136’)吸气。
在冷却过程中，每个混合和冷却设施(100、100’)对各个连续片材(112、112’)进行喷射并且每个混合和冷却设施(100、100’)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。设施100’上进行的周期时间可以例如与设施100上进行的周期时间相等。
当在设施100’上制成混合物108’并且设施200上不再存在混合物108时，然后经由第二负载带154’朝向输送设施200输送混合物108’。
进行配制从而优化两个设施100、100’的占用时间。因此，其不进行混合的等待时间(在混合器20的周期结束时等待)或进行混合的等待时间(等待从设施200中排出混合物)达到最小化。
使用两个设施100、100’允许在每个设施上更久的停留时间而不会不利于总周期时间。此外，在两个设施中的一个发生故障的情况下，可以以下降的周期来连续制备但无需停止整个设施。该构造还使得能够通过交替使用设施100或100’改变配方而不损失时间。
该构造还使得能够容易地修改混合和冷却***从而在串联***与并联***之间进行选择。所述修改可以例如通过修改输送装置来进行，而无需修改***的其它设施。
再次参考图3和4，片材112、112’被传送至输送设施200，所述输送设施200将片材112或112’选择性地输送至预先选择的橡胶组合物制备设施。图3显示了在设施100的示例性单道次橡胶制备工序的过程中的***10。图4显示了在设施100’的示例性单道次橡胶制备工序过程中的***10。
输送设施200包括任选的排空站206，所述排空站206具有喷射***和吸气***从而实现上文关于混合和冷却设施100所述的辅助冷却过程。如图2进一步所示，排空站206包括至少一个具有喷嘴的喷射轨道224，所述喷嘴被设置成以预定的水流速喷射片材112或片材112’。轨道224包括与上文关于轨道124、126、124’、126’所述的相似的构造。至少一个吸气罩226位于喷射轨道224的下游并且具有与上文关于吸气罩134、136、134’、136’所述的相似的构造。吸气罩226被设置成在轨道224喷射之后进行吸气。
当排空站206对片材进行额外冷却时，轨道224在片材上喷水从而通过吸气罩226进行排空。在排空站206处进行的冷却过程保证了橡胶混合物具有足够的温度和水含量从而以单道次工序或多道次工序进行后续过程。换言之，片材具有适合进行后续过程的性质，无论所述过程是单道次工序的一部分还是多道次工序的一部分。
在步骤D中，对于在输送设施200的水平处进行的单道次工序和多道次工序(参见图1和3至6)，输送装置(例如排空带240)将片材112从混合和冷却设施100朝向在输送设施200的水平处可用的可伸缩传送器250或传送器252输送。在一些工序中，片材112在进行后续工序之前维持在输送设施200的水平处。橡胶混合物朝向预先选择的橡胶混合物制备设施的工序方向取决于所选择的橡胶混合物。通过这种方式，***10实现了单道次工序和多道次工序两者的优点同时允许在两者之间进行选择。
预先选择的橡胶混合物制备设施选自补充混合设施300和终端设施400，所述补充混合设施300进行补充混合过程，所述终端设施400进行至少一个终端过程。补充混合设施300实现单道次工序和多道次工序并且包括至少一个具有室304的静水压混合器(ramlessmixer)302，所述静水压混合器302具有预定的填充体积。在一些实施方案中，混合器302的填充体积约为设置在初始混合设施20处的密闭式混合器22的填充体积的两倍。正如本领域已知的，静水压混合器302包括一个或多个混合叶片(未显示)并且选自市售获得的混合器。
用于单道次工序和多道次工序的终端设施400包括用于进行终端过程的设施。该终端过程可以选自橡胶混合物的成型、取样、加工、冷却、装盘和储存。如果需要的话，安装成进行终端过程的设施可以与其它终端设施组合。
进一步参考图3至6，可伸缩传送器250可以被设置成选择性地输送至补充混合设施300或者选择性地输送至终端设施400。在单道次工序的步骤D的过程中(参见图3和4)，可伸缩传送器250朝向排空带240延伸从而允许朝向补充混合设施300连续地传送片材112(参见图3)或片材112’(参见图4)。在所述工序中，可伸缩传送器250单独或与其它传送器组合地派送橡胶混合物从而进行补充混合过程。
进一步参考图5和6，在多道次工序的步骤D中，特别是在一个或多个连续道次(即最后一个道次之前的工序道次)中，可伸缩传送器250从排空带240撤离从而将片材112(图5)或片材112’(图6)不中断地传送至终端设施400。传送器252绕过补充混合设施300并且将片材112或片材112’直接输送至终端设施400从而进行选择性输送。因此单道次工序或多道次工序之间的选择决定了可伸缩传送器250是否被设置成绕过补充混合设施。
***10在单道次工序和多道次工序中都消除了不一致混合物。虽然所述过程减少了任何浪费可能性，在不一致材料的情况下(例如由于混合过程的故障)，所述***可以避免材料到达补充混合设施300。因此，避免了额外的能量浪费和时间浪费同时保持了不同橡胶混合物制备工序的优点。
进一步参考图3和4，在多道次工序的步骤D的过程中，特别是在其最后一个道次的过程中，可伸缩传送器250朝向排空带240延伸从而朝向补充混合设施300不间断地输送片材112。在该阶段，橡胶混合物已经被输送至终端设施400并且经受终端过程。在一些多道次工序(在最后一个道次之前具有连续道次)中，橡胶混合物在初始混合设施20处返回至另一个工序的开端(例如从步骤B开始)。
在一些多道次工序中，一种或多种橡胶混合物能够到达终端设施400。可以在之后道次的过程中提取和组合所述一种或多种混合物(例如通过从步骤B开始)。对于所述工序，排空站206进行进一步的冷却步骤从而在补充混合过程中在引入硫化成分之前保证任何橡胶混合物的水含量和温度限制于目标值。
在补充混合设施300处进行的单道次工序的步骤E(参见图3和4)和多道次工序的最后一个道次(参见图5和6)中，混合器302接收一种或多种形成交联体系的补充成分(例如交联成分或硫化成分)和任何补充弹性体和必要添加剂(例如额外的弹性体和/或回收材料309、保护剂311和交联剂313)。在一些过程中，补充成分包括硫和一种或多种促进剂中的至少一种。应理解也可以将其它补充成分引入混合器302。
在补充混合设施300处进行的单道次工序和多道次工序的最后一个道次的步骤F中(参见图3和4)，混合器302进行补充混合过程。在该过程中，混合器302将片材112或片材112’与补充成分混合从而实现所有成分的混合。在将片材112或片材112’传送至补充混合器时，橡胶混合物已经达到目标温度值和目标水含量值。
在补充混合过程中，以本领域已知方式(例如通过调节混合器302的混合叶片的速度，通过使用低填充系数等)控制橡胶混合物的温度。在一些方法中，在将橡胶传送至终端设施400之前，将室304内的混合物的温度调节成不超过110℃。
在终端设施400处进行的单道次工序(参见图3和4)和多道次工序(参见图5和6)的步骤G中，可以以本领域已知方式进行终端过程。对于单道次工序，通过补充混合设施300完成补充混合过程之后进行步骤G(参见图3的步骤G)。对于多道次工序，在设施100处进行混合和冷却过程之后进行步骤G并且不在补充混合设施300处进行补充混合过程(即从排空站206输送片材112或片材112’之后)。对于多道次工序，在补充混合设施300处完成补充混合过程之后重复步骤G(示于图5和6的步骤G)。
因此，在多道次工序的过程中并且在其最后一个道次之前，片材112或片材112’被输送至终端设施400但是片材不经过混合器302。绕开所述补充混合设施避免了橡胶混合物被可能留在室304内的交联残留污染。尽管有意选择补充成分进行有效交联，但对于橡胶混合物需要额外加工的配方来说完美地避免了交联残留的污染(例如在终端设施400、混合和冷却设施100或100’和任选排空站206中的一者或多者处)。
***10包括输送装置，所述输送装置将橡胶混合物依次运送至一个或多个橡胶混合物制备设施。本文使用的术语“输送装置”表示一个或多个输送装置或传送器，例如带114、116、150、152、152’、154、154’和240、可伸缩传送器250、传送器252和等效物以及补充输送装置。应理解输送装置不限于连续带，出于该目的可以使用其它传送器而不偏离本发明的范围。对于过程中的至少一个工序，输送可以是“连续的”(即不中断的)并且可以在一个或多个连续工序中连续循环。
本发明设想提供橡胶混合物制备设施，其中根据选择的橡胶混合物配方(例如通过一个或多个控制器)选择性地进行橡胶混合物制备过程。这些橡胶混合物制备设施的示例可以遵循编程工序。例如，可以使用针对多种橡胶混合物建立的数据对中央控制中心230(图2中显示)进行编程，每种橡胶混合物具有独特的混合周期特性(例如单道次工序或多道次工序)。其它数据可以包括至少一个递送至每个喷射轨道的预定的水流速、递送至每个吸气罩的空气流速、一定时间之后橡胶混合物的目标温度和橡胶混合物的目标水含量。
可以任选使用一种或多种传感器和/或传感器类型，包括但不限于环境传感器(例如用以在开始混合周期之前感测大气条件例如温度、压力和/或湿度)和验证传感器(例如用以感测与禁止工序的偏差)。通过这种方式，本文公开的发明能够在轮胎制造方面制备更大量且更多样的橡胶混合物。
一种轮胎可能得益于性质受单道次橡胶制备工序影响的橡胶，而另一种轮胎可能得益于性质受多道次橡胶制备工序影响的橡胶。相当的成分可以用于两种工序并且因此能够在适应各种其它未公开过程的设施上进行制造。所述设施可以合并其它有利的橡胶混合处理过程而不损坏所得橡胶混合物的品质以及最终产品的性能。
应理解所选择的单道次或多道次序列中的一个或多个步骤可以在给定的时间并且以预定的时间段进行。为了支持生产力的模块化，可以在共用设施上安装一个或多个***并且某些步骤在站之间交错开始(例如在同一个设施内，可以在一个***进行冷却过程之后在预定的等待时间之内开始另一个***的冷却过程)。本发明还包括在相同***中平衡一个或多个步骤或一个或多个过程。在同一个工序中，一个或多个步骤的开始时间可以与其它步骤的开始时间交错。一个或多个步骤可以在后续步骤开始时结束或者可以持续进行直至后续进行的步骤结束。
本文公开的尺寸和数值不限于指定计量单位。例如，用英制单位表示的尺寸被理解为包括用公制单位和其它单位表示的等效尺寸(例如公开的“1英寸”的尺寸旨在表示“2.5cm”的等效尺寸)。
本文描述的各种技术中的至少一些技术可以连同硬件或软件或(如果希望的话)连同硬件和软件的组合一起实施。正如本文所使用的，术语“方法”或“过程”可以包括至少通过一个电子装置或计算机装置进行的一个或多个步骤，所述电子装置或计算机装置具有用于执行进行所述步骤的指令的处理器。
术语“至少一个”和“一个或多个”可互换地使用。描述的在“a与b之间”的范围包括数值“a”和“b”。
虽然已经说明和描述了公开装置的具体实施方案，应理解可以进行各种变化、增加和修改而不偏离本公开的精神和范围。因此，除了所附权利要求书中所述之外，本文公开的发明的范围不受限制。

Claims (22)

1.用于制备具有期望性质的橡胶混合物的***(10)，所述***(10)包括：
一系列橡胶混合物制备设施(20、100、100’、200、300、400)，其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设施允许进行至少一个橡胶混合物制备过程，并且橡胶混合物制备设施包括至少一个进行初始混合过程的初始混合设施(20)和至少两个进行混合和冷却过程的混合和冷却设施(100、100’)；
供料带(150)，其将橡胶混合物从所述初始混合设施(20)运送至两个混合和冷却设施(100、100’)中的至少一者；和
输送装置(240、252)，其根据为了制备具有期望性质的橡胶混合物而选择的橡胶混合物配方将橡胶混合物依次运送至至少一个橡胶混合设施(20、100、100’、200、300、400)。
2.根据权利要求1所述的***(10)，其中所述初始混合设施(20)包括至少一个具有室(24)的密闭式混合器(22)，所述密闭式混合器(22)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(27)与一种或多种初始成分(29、31、33)。
3.根据权利要求2所述的***(10)，其中所述橡胶混合物制备设施包括：
至少一个补充混合设施(300)，其进行补充混合过程并且包括至少一个具有室(304)的静水压混合器(302)，所述静水压混合器(302)具有的预定填充体积约为密闭式混合器(22)的预定填充体积的两倍，所述室(304)接收橡胶混合物和一种或多种补充成分并将橡胶混合物与一种或多种补充成分混合；和
至少一个终端设施(400)，其进行终端过程。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的***(10)，其中供料带(150)的第一方向将第一橡胶混合物(108)传送至朝向第一混合和冷却设施(100)的第一传送带(152)，供料带(150)的另一方向将另一橡胶混合物(108’)传送至朝向第二混合和冷却设施(100’)的第二传送带(152’)。
5.根据权利要求4所述的***，其中每个混合和冷却设施(100、100’)包括：
至少一个开放式混合器，在所述开放式混合器中一对圆筒(110、110’)将橡胶混合物(108)转变成连续片材(112)；
至少一个喷射***，在所述喷射***中一个或多个喷射轨道(124、124’、126、126’)设置在上喷射站(102、102’)和下喷射站(104、104’)中的每一者处，每个喷射轨道(124、124’、126、126’)与源连通用于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；和
至少一个吸气***，在所述吸气***中一个或多个吸气罩(134、134’、136、136’)设置在每个对应的喷射轨道(124、124’、126、126’)的下游，每个吸气罩(134、134’、136、136’)与源连通用于以预定的空气流速供应空气；
从而使得在混合和冷却过程中，每个混合和冷却设施(100、100’)喷射各自的连续片材(112)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。
6.根据权利要求5所述的***(10)，其中：
初始混合过程包括制备温度不超过180℃的橡胶混合物；
补充混合过程包括制备温度不超过110℃的橡胶混合物；
橡胶混合物的目标温度值为约70℃；并且
橡胶混合物的目标水含量值不超过橡胶混合物的约0.20重量％。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的***(10)，其中橡胶混合物制备设施包括输送设施(200)，所述输送设施(200)构造成朝向预先选择的橡胶混合物制备设施选择性地输送橡胶混合物(108、108’)并且包括：
任选的排空站(206)，所述排空站(206)包括喷射轨道(224)和吸气罩(226)；
可伸缩传送器(250)，所述可伸缩传送器(250)允许选择性地输送至补充混合设施(300)或终端设施(400)；和
传送器(252)，所述传送器(252)选择性地输送至终端设施(400)。
8.根据权利要求7所述的***(10)，其中：
可伸缩传送器(250)被设置成用于进行补充混合过程，橡胶混合物从所述补充混合过程被输送至终端设施(400)；或者
可伸缩传送器(250)被设置成输送至终端设施(400)而不进行补充混合过程。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的***(10)，其中终端设施(400)包括一个或多个用于进行终端过程的成型、取样、加工、冷却和装盘装备。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的***(10)，包括：
第一负载带(154)，当在第一混合和冷却设施(100)上完成混合物(108)时所述第一负载带(154)将第一片材(112)输送至输送设施(200)；和
第二负载带(154’)，当在第二混合和冷却设施(100’)上完成混合物(108’)并且输送设施(200)上不再存在第一混合物(108)时所述第二负载带(154’)将第二片材(112’)输送至输送设施(200)。
11.根据前述权利要求任一项所述的***(10)，其中所述***(10)由使用单道次工序的配方或使用多道次工序的配方制备橡胶混合物而无需单独的装备。
12.一种根据选择的橡胶混合配方由一个或多个工序选择性地制备橡胶混合物的方法，所述方法包括如下步骤：
提供根据权利要求1至11任一项所述的***(10)；
根据选择的橡胶混合物配方将橡胶混合物(108、108’)依次运送至至少一个橡胶混合物制备设施(20、100、100’、200、300、400)；并且
将橡胶混合物(108、108’)选择性地输送至预先选择的橡胶混合物设施(20、100、100’、200、300、400)。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
在初始混合设施(20)处进行初始混合过程；
在混合和冷却设施(100、100’)处进行混合和冷却过程；
在补充混合设施(300)处进行补充混合过程；和
在终端设施(400)处进行终端过程。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
在初始混合过程中，制备温度不超过180℃的橡胶混合物；和
在补充混合过程中，制备温度不超过110℃的橡胶混合物。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中终端过程选自成型、取样、加工、冷却、装盘和储存橡胶混合物。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，在冷却过程中进一步包括：
将第一橡胶混合物(108)转变成第一连续片材(112)；
将另一橡胶混合物(108’)转变成连续片材(112’)；
以预定的水流速在片材(112、112’)上喷水；并且
使用吸气源排出喷射的水；
使得每种橡胶混合物(108、108’)在补充混合过程之前达到目标温度值和目标水含量值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中：
橡胶混合物的目标温度值为约70℃；并且
橡胶混合物的目标水含量值不超过橡胶混合物的约0.20重量％。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，进一步包括设置用于进行补充混合过程的可伸缩输送装置(250)，橡胶混合物(108、108’)从所述可伸缩输送装置(250)被输送至终端(400)；或
设置可伸缩输送装置(250)从而输送至终端设施(400)而不进行补充混合过程。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法，其中在初始混合设施(20)处进行初始混合过程之后，***(10)经由供料带(150)朝向第一混合和冷却设施(100)或朝向第二混合和冷却设施(100’)输送橡胶混合物。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法，进一步包括从源自用于一个或多个橡胶制备工序的橡胶混合物配方的各种橡胶混合物中选择橡胶混合物，并且其中所述***(10)由使用单道次工序的配方或使用多道次工序的配方制备橡胶混合物而无需单独的装备。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法，其中所述方法以反复方式进行直至橡胶混合物具有对应于所选择的橡胶混合物配方的性质。
22.由根据权利要求12至21中任一项所述的方法形成的轮胎。
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