[发明专利]制造充气轮胎的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及制造充气轮胎的方法和根据所述方法来操作的轮胎制造设备。

背景技术

轮胎通常包括一含有至少一个胎体帘布层的胎体结构，所述胎体帘布层则具有数个分别与环形锚定结构接合的端板(end flap)，每个环形锚定结构通常由基本呈圆周状的环形插入件形成，可以在其径向外部位置向该插入件施加至少一种填充嵌入物。

与胎体结构连在一起的是带结构，包括一个或多个带层，这些带层相对于彼此和胎体帘布层呈径向叠置，并且具有织物加固帘线或金属加固帘线，这些加固帘线呈交叉定向和/或基本平行于轮胎的周向延伸方向。在将带结构装配到胎体结构之前或之后，将弹性体材料制成的胎面带(tread band)在径向外部位置处施加到带结构自身上。

此外，弹性体材料制成的相应侧壁被分别施加到胎体结构的侧面，每个侧壁都从胎面带的侧边延伸到接近胎圈的相应的环形固定结构处。

应指出的是，本发明中描述的术语“弹性体材料”是一种混合物，包括至少一种弹性聚合物和至少一种增强填料。优选的是这种混合物可进一步包括添加剂，如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，能够通过加热来交联该材料，从而形成最终的制造产品。

根据传统的制造方法，胎面带、侧壁以及轮胎的其它结构部件均由连续挤出的区段部件制成，这些挤出部件在经过冷却使其几何结构稳定后，被存储到适宜的工作台或卷轴上。然后将这些区段或连续带状的半成品发送到供送单元，所述供送单元的任务是拾取(pick up)所述区段或将连续带切割成预定长度的区段，它们构成了胎面带或在工作条件下沿圆周方向施加到轮胎上的其中一个侧壁。

在美国专利US5171394中，借助一容积式挤压机将轮胎的结构部件设置到一刚性鼓形物(rigid drum)上，其中所述挤压机在其上施加弹性体的表面附近具有一小尺寸的出口。在提供连续细长元件形式的弹性体材料的同时，通过挤压机相对于环形支承件表面(被旋转驱动)的运动来形成弹性体材料部件。

根据同一申请人的文献WO00/35666和WO01/36185，例如其中包含胎面带和侧壁的一些车轮部件是这样制成的：从挤压机分配一细长元件，从而在工作状态下将其适当地分布到支承着轮胎的鼓形物上，同时使所述轮胎绕其自身的轴线旋转。同时，从自动化臂处悬挂的支承鼓形物移动到挤压机之前，以使细长元件横向分布，由此形成了多个环形线圈，所述线圈被设置成彼此靠近且/或径向叠置，从而限定出轮胎的结构部件。

在同一申请人的文献WO04/041522中，胎体结构是这样形成的：将半成品装配到支承鼓形物上，随后连接辅助鼓形物上的带结构。在将胎体结构连接于带结构的步骤中，所采用的鼓形物与驱动装置接合，该驱动装置包括被设计成能够连续转移所述鼓形物并将其方便地移动到一系列挤压机之前的可移动支架或自动化臂，其中每个挤压机都用于将各自的弹性体材料制成的连续细长元件敷设到胎体结构和/或带结构上，所述细长元件的物理化学特性是基于由单独的挤压机制造的部件的类型而特别选定的，以便能够形成轮胎的胎面带和侧壁。在一可供选择的实施例中，支承鼓形物由支架支承，一个或数个挤压机可以相对于该鼓形物的几何轴线径向和/或横向移动，以便在工作状态下使形成在线圈中的相应细长元件沿径向分布为彼此靠近并抵靠着轮胎的相对侧。

申请人已经认识到，当采用具有基本扁平截面的细长元件时，所述部件被敷设到敷设表面上的所期望的位置处是很难以足够精确的方式控制的，尤其是当所述表面具有曲线轮廓时如此。特别在胎面带和侧壁之间的过渡区域，会出现这种情况。

此外，细长元件的布置通常处在平行于敷设表面的平面上，即该细长元件的横截面的主轴平行于敷设表面，在从挤压机模的离开点和施加点之间处于拉伸的过程中，这将引起敷设的不精确，以及细长元件本身的几何结构扭曲。

申请人还验证了这样一种可能性，即在轴向螺旋间距小于细长元件的最大宽度的情况下，通过设置线圈使细长元件为相对于敷设表面的相关的定位。事实上，通过这样做，每个线圈都能够沿轴向设置，并且相对于先前形成的线圈呈偏置关系，且部分宽度径向重叠，以便使倾斜定位横跨所述在先形成的线圈的侧边。通过以上述方式连续形成数个线圈，细长元件就能够被逐渐定位成相对于敷设表面接近垂直，即横截面的主轴基本垂直于敷设表面。

不过，经确定的是这将迫使细长元件遭受更严重的几何变形。

发明内容

为了将上述几何变形降低到一个可接受的限度，另外需要挤压机的脱离模与敷设表面保持一定间隔，但是这将对敷设的精确控制更加不利。