控制輪胎用加強結構的構造的方法、生產這種輪胎的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于控制車輪輪胎的加強結構的構造的方法，所述車輪尤其是重載車輛的車輪，如卡車、拖車、公共汽車、掛車。
[0002]本發明也涉及用于生產前述輪胎的方法和設備。
【背景技術】
[0003]雖然尤其參考用于重載車輛的車輪的輪胎描述了本發明，但本發明也能夠被應用于制造用于輕載車輪的輪胎，如機動車輛或者摩托車。
[0004]用于重載或者輕載車輛的車輪輪胎一般包括胎體結構，所述胎體結構包括至少一個胎體簾布層，所述胎體簾布層由嵌入彈性體基體的加強簾線形成。胎體簾布層具有與環形錨固結構相應地接合的端部邊緣。環形錨固結構布置在通常由名稱"胎圈"指明的輪胎區域中，并且每個環形錨固結構通常由基本周向的環形插入件形成，至少一個填料插入件在環形插入件的徑向外位置被施加到環形插入件上。這種環形插入件通常被指為"胎圈鋼絲〃，且其任務是保持輪胎牢固地固定到特別設置在輪輞中的錨固座部，因此防止在操作中輪胎的徑向內端邊緣從這個座部跳出。
[0005]具有提高傳遞到輪胎的轉矩的功能的特定加強結構能夠設置在胎圈處。
[0006]包括一個或多個帶束層的帶束結構在徑向外位置中被關聯到胎體簾布層，所述帶束層一個在另一個頂部地徑向布置且具有織物或者金屬加強簾線，所述織物或者金屬加強簾線具有交叉方位和/或基本平行于輪胎的周向延伸部的方向。
[0007]稱為"下方帶束"的彈性體材料層能夠設置在胎體結構和帶束結構之間，所述層具有使得胎體結構的徑向外表面盡可能均勻以用于帶束結構的后續施加的功能。
[0008]同樣由彈性體材料制造的胎面帶在徑向外位置中施加到帶束結構。
[0009]所謂"下方層"能夠設置在胎面帶和帶束結構之間，彈性體材料的所述子層具有適于允許胎面帶穩定地聯合到帶束結構的特性。
[0010]彈性體材料的相應側壁也施加到胎體結構的側表面上，每個側壁從胎面帶的側邊緣之一延伸到胎圈的相應環形錨固結構。
[0011]在多個應用中，例如在用于重載車輪的輪胎的一些類型中，在徑向最內帶束層(后文也被指為"第一帶束層")和胎體結構之間布置有零度加強層，即，設有在基本周向方向上定向的加強元件的彈性體材料層，即，所述彈性體材料層相對于輪胎的赤道平面具有基本為零的角度(例如，低于10° )。
[0012]零度加強層通過將彈性體材料的加強連續細長元件在特別設置的成型支撐件上纏繞成螺旋體而制成。
[0013]成型支撐件在這種情況下設有適于在前述細長元件纏繞時將其保持就位的適當元件或者裝置。
[0014]術語〃徑向〃和〃軸向〃和措辭〃徑向內/外〃和〃軸向內/外〃在此參考用于制造輪胎的特定構件(例如，胎體結構或者帶束結構)的成型支撐件的徑向方向和軸向方向使用。另一方面，術語〃周向〃和〃周向地〃參考前述成型支撐件的環形延伸部使用。
[0015]措辭〃彈性體材料的加強連續細長元件〃在此被用于指代彈性體材料的連續元件，其具有細長形狀(即，具有主要縱向方向的延伸部)且包括基本平行于彼此的一個或多個線狀加強元件(諸如，織物或者金屬簾線)。
[0016]更特別地，這種線狀加強元件能夠結合到彈性體材料的基體中或者能夠由彈性體材料層涂覆。
[0017]措辭〃彈性體材料〃在此被用于指代成分包括至少一種彈性體聚合物和至少一種加強填料的材料。優選地，這個成分也包括添加劑，例如，交聯劑和/或增塑劑。由于提供交聯劑，這種材料能夠通過加熱交聯，以便形成最終成品。
[0018]措辭〃吸引力〃在此被用于指代由成型支撐件施加在前述細長元件上的力。
[0019]措辭〃張力〃在此被用于指代在前述細長元件纏繞到成型支撐件上期間施加到前述細長元件的阻力，所述阻力與由于成型支撐件的旋轉而由成型支撐件同時地施加的拉力相反。
[0020]文獻WO 2004/045839描述了一種用于構造輪胎構件的鼓，所述輪胎設有在周向方向上延伸的金屬元件。所述鼓包括沿其周邊布置的一個或多個支撐部件，每個支撐部件設有用于輪胎構件的支撐表面。支撐部件包括適于吸引輪胎構件的金屬部分的磁體，因此將輪胎構件保持在支撐表面上。磁體被布置在鼓的徑向外表面的下方。
[0021]文獻WO 2008/152453描述了一種用于構造車輪輪胎的帶束結構的成型鼓。成型鼓具有基本柱形的外鋪設表面，多個條狀元件被施加到所述外鋪設設表面上，條狀元件以靠近在一起的關系布置以形成至少一個第一環形加強層。所述鼓包括多個區段且初始設定在第一工作直徑。調節裝置在成型鼓上操作以用于在鋪設多個條狀元件之后將成型鼓展開到大于第一工作直徑的第二工作直徑。展開在外鋪設表面保持基本柱形形狀的同時發生。成型鼓的區段具有與之關聯的多個磁體，磁體適于與構成集成到條狀元件中的加強簾線的金屬材料相互作用，以便確保在出現內張緊的情況下也將條狀元件平穩定位。成型鼓最終被徑向收縮，直到達到小于第一直徑的直徑，以便允許將已經構造在其上的加強結構軸向移除。
[0022]申請人已經觀察到，利用設有分離磁體的成型支撐件(例如，以上闡釋的鼓)雖然在一方面允許包括零度加強層(繼而包括金屬線狀元件或者簾線)的加強結構(例如，帶束結構)在相對于第一加強層(例如，第一帶束層)的徑向內位置中制造，但另一方面所述成型支撐件具有一些缺點。
[0023]根據申請人的觀點，特別關鍵的方面關系到以下事實:彈性體材料的加強連續細長元件的線圈纏繞部在前述細長元件的至少頭尾部分需要有效地保持在成型支撐件上。因此，成型支撐件至少在前述頭尾部分的附連區域處包括相應磁體是必要的。
[0024]然而，申請人已經證明，沿成型支撐件的軸向方向存在多于一個磁體會損壞線圈纏繞部的鋪設的規則性。實際上，申請人已經觀察到，由于由軸向鄰近磁體(一個或多個)施加在前述纏繞部的每個線圈上的吸引力，纏繞部中的一些線圈的軸向移位可能發生，這種移位依據在線圈和軸向鄰近磁體(一個或多個)之間的距離而程度可變。在這種情況下，獲得具有在各個線圈之間的非規則間隔的線圈纏繞部，并且因此獲得質量不令人滿意的零度加強層。
[0025]申請人已經發現，當期望在不必每次改變設施(例如，不必改變加強結構的成型支撐件)的情況下生產不同尺寸的輪胎時，以上討論的問題加劇。在這種情況下，實際上需要設置在成型支撐件上沿軸向方向對齊的足夠大量的磁體。
[0026]實際上，申請人已經觀察到，待生產的輪胎的尺寸變化涉及加強結構(例如，帶束結構)的軸向長度的變化，并且因此涉及零度加強層的軸向長度的變化，即，在線圈纏繞部的頭部分和尾部分之間的軸向距離的變化。因此需要在軸向方向將多個磁體設置到成型支撐件上，以便隨著待生產輪胎的尺寸變化覆蓋線圈纏繞部的頭尾部分的所有不同附連位置。
[0027]申請人也已經發現，除了纏繞部的各個線圈的鋪設的前述非規則性之外，利用沿軸向方向并排布置的大量分離磁體也在線圈自身上產生高徑向吸引力。這種吸引力將由于成型支撐件的徑向收縮以移除已經構造在其上的加強結構(例如，帶束結構)而引起在零度加強層和第一加強層(例如，第一帶束層)之間的非理想的結構性分離。
[0028]實際上，申請人已經觀察到，零度加強層和第一加強層(例如，第一帶束層)由于由相應彈性體材料的粘性專門產生的相互連結力而關聯于彼此，并且當兩個構件之一承受更大程度的脫離力(例如，在成型支撐件的徑向收縮期間朝向成型支撐件的吸引力)時，這種連結力可能不足以保持兩個構件牢固地連結于彼此。
[0029]申請人也已經觀察到，如果彈性體材料的加強連續細長元件以預定張力纏繞到成型支撐件上，則發生前述結構性分離的風險加重。在這種情況下，實際上，在成型支撐件被徑向收縮以移除已經構造在其上的加強結構(例如，帶束結構)之后，張力添加到吸引力，從而在零度加強層的徑向內表面上基本產生比前述連結力更大程度的徑向收縮力。
[0030]申請人已經洞察到，通過在制造加強結構期間適當地控制過程中的各種力，可以至少部分地滿足以上討論的相反要求，即，獲得線圈纏繞部的頭尾部分在成型支撐件上的牢靠錨固和前述纏繞部的線圈的鋪設的高規則性，同時避免當加強結構(例如，帶束結構)從成型支撐件移除時在零度加強層和第一加強層(例如，第一帶束層)之間的結構性分離。
[0031]具體地，申請人已經實現通過適當地控制在彈性體材料的加強連續細長元件纏繞到成型支撐件上期間作用在彈性體材料的加強連續細長元件上的吸引力，可以獲得線圈纏繞部的頭尾部分的理想牢靠錨固和前述纏繞部的線圈在成型鼓上的鋪設的理想規則性。申請人也已經認識到通過適當地控制前述吸引力和張力中的至少一個，可以避免當加強結構(例如，帶束結構)從成型支撐件移除時零度加強層與第一加強層(例如，與第一帶束層)的分離。
[0032]特別地，申請人已經證明可以通過適當地調節適宜設置在成型支撐件處以用于產生前述吸引力的可能裝置(例如，抽吸裝置或者真空發生裝置，尤其在加強連續細長元件的加強簾線是織物的情況下)而充分地控制前述吸引力、或替換性地通過適當地設計適宜地關聯于成型支撐件的可能磁體(尤其在加強連續細長元件的加強簾線是金屬的情況下)而充分地控制前述吸引力。
[0033]申請人相信，也可以通過下述避免當加強結構(例如，帶束結構)從成型支撐件移除時零度加強層與第一加強層(例如，與第一帶束層)脫離:盡可能地限制張力的大小和/或將前述吸引力保持在實現線圈纏繞部的頭尾部分的理想牢靠錨固和零度加強層的線圈在成型鼓上的鋪設的理想規則性所需的最小值。
[0034]更一般地，申請人已經發現，一旦已經構建將被用于在彈性體材料的加強連續細長元件上產生吸引力的元件或者裝置，就可以通過控制吸引力和張力中的至少一個以使得吸引力和張力的總和低于在零度加強層和第一加強層之間的連結力而在成型支撐件上制造包括零度加強層的、其中線圈規則分布且第一加強層(例如，第一帶束層)維持牢固地錨固到零度加強層的加強結構(例如，帶束結構)，即使是在成型支撐件被徑向收縮以移除已經構造在其上的加強結構之后。

【發明內容】

[0035]本發明在其第一方面涉及用于控制車輪輪胎的加強結構的構造的方法。
[0036]優選地，所述方法包括在彈性體材料的至少一個加強連續細長元件的至少一個頭部分上施加朝向成型支撐件的吸引力。
[0037]優選地，所述方法包括以預定張力在所述成型支撐件上鋪設所述彈性體材料的至少一個加強連續細長元件，以形成線圈纏繞部。
[0038]優選地，所述方法包括將至少一個加強層鋪設到相對于所述線圈纏繞部的徑向外位置中，以形成包括所述線圈纏繞部和所述至少一個加強層在內的加強結構，其中，相互連結力作用在所述線圈纏繞部和所述至少一個加強層之間。
[0039]優選地，所述方法包括通過所述成型支撐件的徑向收縮將所述加強結構與所述成型支撐件分開。
[0040]優選地，在前述方法中，所述吸引力和所述張力中的至少一個被控制以使得所述吸引力和所述張力的總和低于所述連結力。
[0041]申請人相信，本發明的方法允許制造這樣的加強結構(例如，帶束結構)，在所述加強結構中，前述線圈纏繞部的線圈規則地分布在成型支撐件上，并且在相對于前述線圈纏繞部的徑向外位置中關聯的加強層(例如，帶束層)被牢固地錨固到線圈纏繞部，并且即使在成型支撐件被徑向收縮以移除已經構造在其上的加強結