用於構建車輪用輪胎的工藝及設備的製作方法

2023-08-02 01:02:01

專利名稱：用於構建車輪用輪胎的工藝及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於構建車輪用輪胎的工藝及設備。
背景技術：
車輪用輪胎通常包括胎體結構，該胎體結構包括至少一個胎體帘布層，該至少一個胎體帘布層具有與相應的環形錨定結構接合的相應的相對端部墊帶，該錨定結構與通常稱為「胎圈」的區域成一體。包括一個或多個帶束層的帶束結構與胎體結構關聯，這些帶束層以彼此徑向疊置的關係且與胎體帘布層徑向疊置的關係設置，並且設有織物或金屬增強簾線，這些簾線具有交叉的方向並且/或者基本平行於輪胎的周向延伸方向。胎面帶施加至帶束結構的徑向外部的位置，該胎面帶與構成輪胎的其他半製成品一樣由彈性體材料製成。彈性體材料的相應的胎側進一步施加至胎體結構的側表面的軸向外部的位置，每個胎側從胎面帶的側邊緣中的一個延伸，直到靠近胎圈的相應的環形錨定結構為止。在通過組裝相應的半製成品而構建生胎之後，通常執行硫化及模製處理，該硫化及模製處理旨在通過彈性體化合物的交聯確定輪胎的結構穩定性，並且也旨在在硫化之前以期望的胎面花紋壓印圍繞胎體卷繞的胎面帶並且以可能明顯的圖形標記壓印靠近輪胎胎側的區域。在本說明書和下面的權利要求書中，「彈性體材料」意為包括至少一個彈性體聚合物和至少一個增強填料的組分。優選地，該組分還包括諸如交聯劑和/或增塑劑之類的添加劑。由於交聯劑的存在，該材料能夠通過加熱而交聯，從而形成最終的製成品。在相同申請人名下的文獻WO 2009/040594公開了用於製造車輪用輪胎的工藝， 所述工藝包括以下步驟在至少一個胎體構建線中在第一成形鼓上構建生胎的胎體結構； 在至少一個胎冠構建線中在第二成形鼓上構建胎冠結構；將胎體結構定形為超環面構型， 同時在至少一個組裝及定形站中將其組裝至胎冠結構。所述組裝及定形站與胎體構建線和胎冠構建線同步。每個胎體結構與相應的第一成形鼓關聯，在該第一成形鼓上，胎體結構增大直到組裝和定形步驟結束。上述站與適於供應諸如彈性體材料的連續細長元件、包含兩根或更多根織物或金屬簾線的彈性體材料條、塗覆有彈性體材料的單獨的織物或金屬簾線之類的初級半製成品的單元可操作地關聯。一旦已經構建生胎，該生胎就在與構建線分離的至少一個硫化及模製線中進行固化和模製。在上述工作站中，所述初級半製成品能夠卷繞為成並列關係設置和/或至少部分疊置的線圈，比如在連續細長元件的情況下，從而有助於形成襯裡、下襯裡、下層、胎圈區域中設置的外護膠、胎側、胎面帶。就此而言，文獻EP 1 375 118公開了一種通過在構建鼓上將橡膠條卷繞為線圈且滾壓該橡膠條而製成的生胎或輪胎部件。為此，構建裝置包括在其上將橡膠條卷繞成線圈且進行滾壓的剛性支承部或構建鼓；適於擠出橡膠條的擠出機；用於將橡膠條卷繞在剛性支承部上的卷繞機；以及適於將由橡膠條的第一部分和同一橡膠條的與所述第一部分重疊的第二部分所產生的臺階部分的突起部整平的平整輥。平整化防止了在硫化期間殘留的空氣保持被捕獲在靠近輪胎部件的外表面與硫化模具之間的臺階部分的區域中，並且避免因而在完工的輪胎中存在中空和裂縫。平整輥的表面設有滾花。螺旋纏繞及滾壓橡膠條的步驟以及平整步驟能夠同時執行。文獻EP 1 754 592公開了一種構建輪胎的方法，所述方法使得能夠消除輪胎部件的重疊部分的臺階部分與硫化模具之間的殘留空氣，以避免形成導致輪胎壽命減小的中空、裂縫等等。所述方法包括使在輪胎部件的重疊部分處形成的臺階平整化並且優化所述重疊部分的橫截面形狀的步驟。用於將該方法付諸實施的設備包括構建平臺、用於擠出橡膠條的擠出機以及壓力輥。輪胎部件通過將從擠出機擠出的橡膠帶狀條螺旋式纏繞到構建平臺上且形成該橡膠條的重疊部分而形成。該重疊部分的暴露在輪胎部件的外表面上的臺階在通過壓力輥的壓力的作用下平整化，該壓力輥設置為以相對於橡膠條的延伸方向的特定角度面對構建平臺，並且被加熱至塑化溫度以使輪胎外表面光滑。申請人:已經注意到，除了如在上述文獻EP 1 754 592和EP 1 375118中所述的在由橡膠條所限定的臺階與硫化模具的空腔之間被捕獲的空氣以外，在將彈性體材料的連續細長元件鋪設為至少部分疊置的線圈期間在所述元件的下面還已經形成空氣穴或更一般的氣體穴。在硫化期間，由於首先固化的徑向最外(胎面帶)和徑向最內(例如襯裡)的表面層獲得不透性的特徵，因此容納在這些穴中的空氣保持被捕獲在其中或者移動至外表面但是不會從其中逃逸，從而形成表面氣泡。申請人:還注意到，連續細長元件的鋪設溫度越高，剛剛描述的關於空氣穴的形成的現象就越重要，並且所述溫度隨著鋪設速度的增大而增大，或者隨著介於從擠出機排出連續細長元件的化合物與將所述元件施加至位於相應的成形鼓上的線圈中之間的時間的減少而增大。申請人:由此確定，該現象在與上述文獻WO 2009/040594中所述相似的用於製造車輪用輪胎的工藝中是特別重要的，其中用於構建比如胎冠結構(帶束結構和胎面帶)和胎體結構之類的不同的輪胎部分所需的各個間斷時間(floor to floor time)必須被減小到最小值以用於獲得高生產速率。申請人:已經發現，通過以差別的方式將壓力施加到剛鋪設的細長元件上，可能被捕獲在細長元件的彼此至少部分重疊的部分之間的空氣能夠容易地且以更有效的方式逃逸，從而避免能夠產生上述缺點的空氣穴的持續出現。申請人:最後發現，通過在鋪設連續細長元件之後立即將壓力施加到該元件的一部分的中心區域上，並且通過隨後將壓力施加到該相同部分的側部區域上，可以將可能捕獲在所述連續細長元件的下面的空氣排出，並且由此避免所述空氣形成將在固化和模製成型的輪胎中保持被捕獲的氣穴和氣泡。

發明內容
更具體地，在第一方面，本發明涉及用於構建車輪用輪胎的工藝，所述工藝包括以下步驟將彈性體材料部件組裝到成形支承部上，其中所述彈性體材料部件中的至少一個通過如下步驟形成i)配送彈性體材料的連續細長元件；
ii)將所述連續細長元件施加為以並列關係設置或至少部分疊置的線圈的形式， 所述線圈卷繞在所述成形支承部上，以形成所述至少一個彈性體材料的輪胎部件；iii)將第一壓力施加到置於所述成形支承部上的所述連續細長元件的一部分的中心區域上；iv)將第二壓力施加到置於所述成形支承部上的所述連續細長元件的所述部分的側部區域上。申請人:認為，所述第一壓力將其作用力對準所述連續細長元件，從而在中部壓制和擠壓所述連續細長元件，由此使所捕獲的可能的氣泡橫向移動，同時所述第二壓力使所述連續細長元件在其側部延展和平滑化，從而將所述氣泡推動至外部。根據第二方面，本發明涉及依據所述的工藝和/或所要求權益的工藝構建的車輪用輪胎。在第三方面，本發明涉及用於構建車輪用輪胎的設備，所述設備包括至少一個成形支承部；用於將彈性體材料部件組裝到所述成形支承部上的至少一個組裝裝置；其中， 所述至少一個組裝裝置包括用於配送彈性體材料的連續細長元件的至少一個配送裝置； 至少一個施加裝置，所述至少一個施加裝置用於將所述連續細長元件施加為以並列關係設置或至少部分疊置的線圈的形式，並且形成所述輪胎的所述至少一個彈性體材料部件，所述線圈卷繞在所述成形支承部上；可操作地作用在所述連續細長元件的被施加部分上的至少一個壓力裝置；其中，所述壓力裝置包括中心輥和兩個側部輥，每個側部輥相對於所述中心輥橫向偏移並且位於相對於另一側部輥的相反側上。本發明在上述方面中的至少一個中能夠具有如下文描述的優選特徵中的一個或多個。優選地，步驟iv)接著步驟iii)。這樣，施加在所述中心區域上的壓力將可能的空氣泡從所述連續細長元件的中心移動至側部，而隨後施加在所述側部區域上的壓力導致所捕獲的空氣從側邊緣逃逸。優選地，介於步驟ii)與步驟iii)之間的第一時間段處於大約Os與大約Is之間。另外，優選地，介於步驟iii)與步驟iv)之間的第二時間段處於大約Os與大約Is 之間。介於分布、施加和壓縮所述連續細長元件之間的時間越短，在壓縮步驟期間所述彈性體材料的溫度和塑性就越大，並且由此所述化合物的變形和模製就越容易。另外，優選地，在步驟iii)與步驟iv)之間，所述部分具有處於大約90°C與大約 110°c之間的平均溫度。在優選的可選實施例中，沿著垂直於所述連續細長元件的縱向延伸的方向，所述側部區域根據疊置寬度部分地疊置在所述中心區域上。優選地，所述疊置寬度處於大約0. 5mm與大約5mm之間。所述疊置確保將壓力施加到所述連續細長元件的整個表面上，從而消除下面的空氣泡的持續存在。在所述工藝的優選的可選實施例中，在步驟iv)期間，將第二壓力施加到所述連續細長元件的至少一個側邊緣上。另外，優選地，在步驟iv)期間，所述至少一個側邊緣經受錘鍛動作。
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「錘鍛」意為藉助於例如至少一個輥將微小撞擊施加到所述連續細長元件的表面上，所述至少一個輥設有具有隆起元件和/或溝槽(壓花紋)的側工作表面。施加在所述邊緣上的壓力和錘鍛對所述輪胎的諸如胎面帶和胎側之類的外部可見部件上具有視覺效果，這是由於它們對卷繞成線圈的所述連續細長元件進行壓制並且在其中生成微裂紋，使得在相鄰線圈之間的分離線在硫化之後同樣變得更不可見。優選地，步驟ii)以所述連續細長元件的處於大約0. lm/s與大約2m/s之間的線性施加速度執行。所述連續細長元件在被施加之後的壓縮對於如上述的高施加速度而言特別重要， 高施加速度是和獲得高的生產量所必需的。實際上，與高速度相對應的是高鋪設溫度，對於高鋪設溫度，空氣膨脹和氣泡生成的現象更為重要且更頻繁。在所述設備的優選的可選實施例中，所述中心輥具有與所述側部輥的旋轉軸線不同的旋轉軸線。優選地，沿著施加方向，所述中心輥插設在所述施加裝置與兩個側部輥之間。該結構使壓力能夠首先施加到所述連續細長元件的中部，並且隨後施加到側部區域上。優選地，沿著施加方向，在所述施加裝置與所述中心輥之間的第一距離處於大約 20mm與大約200mm之間。優選地，沿著施加方向，在所述中心輥與所述兩個側部輥之間的第二距離處於大約IOmm與大約IOOmm之間。由於所述施加裝置也優選地包括施加器輥，因此這些距離旨在在所述施加器輥和所述壓力裝置的輥與施加到所述成形支承部上的所述連續細長元件的接觸點之間進行測量。出於兩個原因，所述距離必須優選地維持在所述的限制內。首先，出於已經強調的原因，為了在化合物仍然很熱時壓縮所述連續元件(距離越小，介於施加與壓縮之間的時間越短)；並且另外，為了限制在所述施加裝置的中心線與所述壓力裝置的中心線之間的失準。實際上，所述連續細長元件依據在所述連續細長元件的縱向延伸方向與垂直於所述成形支承部的旋轉軸線的平面之間測量的預定螺旋角而螺旋式卷繞到所述成形支承部上。所述施加裝置的中心線與所述壓力裝置的中心線之間的失準、以及對於單獨的所述壓力裝置所述中心輥的中心線與所述側部輥的中心線之間的失準能夠使所述連續細長元件的剛鋪設的部分被正確地壓縮。如果上述距離是很小的值，則能夠忽略應當在每個鋪設循環中通過合適的調節機構基於所涉及的幾何形狀和速度所設定的這些失準。根據優選實施例，所述中心輥的周向工作表面至少部分地面對所述側部輥的周向工作表面中的至少一個。優選地，沿著平行於所述中心輥和所述側部輥的旋轉軸線的方向，所述中心輥的所述周向工作表面具有與所述側部輥的所述周向工作表面中的所述至少一個的疊置寬度， 所述疊置寬度處於大約0. 5mm與大約5mm之間。所述輥之間的相對位置確保所述連續細長元件的整個表面經受壓力。根據優選實施例，所述側部輥中的每一個和所述中心輥能夠沿著基本垂直於所述成形支承部的方向彼此獨立地移動。優選地，所述壓力裝置包括彈簧元件，所述彈簧元件與所述中心輥和所述兩個側部輥可操作地關聯，以將所述輥維持為與所述連續細長元件的所述部分相接觸。另外，優選地，所述彈簧元件中的每一個以獨立於另一個的方式與所述輥中的一個相關聯。另外，優選地，所述彈簧元件是氣動氣缸。在任意鋪設條件下並且對於每個速度和鋪設角，確保在每一個所述輥與所述連續細長元件之間的接觸。根據優選實施例，所述壓力裝置包括支承框架和中心小臂，所述中心小臂的中心部分鉸接到所述支承框架上。優選地，所述中心小臂在其第一端部處承載所述中心輥。優選地，所述壓力裝置還包括安裝在所述支承框架上且固定到所述中心小臂的第二端部上的第一彈簧元件。更優選地，所述壓力裝置包括設置在所述中心小臂的相反兩側上的兩個側部小臂，每個所述側部小臂使其中心部分鉸接到所述支承框架上，並且在其第一端部承載所述側部輥中的一個。在另外的優選的可選實施例中，所述壓力裝置包括兩個第二彈簧元件，每個所述第二彈簧元件均安裝在所述支承框架上，並且固定到相應的側部小臂的第二端部上。所採用的具體結構是簡單的和廉價的結構，並且同時是剛硬的和可靠的結構，從而確保所述連續細長元件的正確且恰好的鋪設和加壓。根據優選實施例，所述組裝裝置包括支承所述施加裝置和所述壓力裝置的頭部。通過將所述施加裝置與所述壓力裝置安裝為單個組件而確保它們之間的對準。優選地，所述中心輥具有周向接觸邊緣，所述周向接觸邊緣具有在徑向斷面中的曲率半徑，所述曲率半徑處於大約0. 5mm與大約3mm之間。優選地，兩個側部輥中的每一個具有周向接觸邊緣，所述周向接觸邊緣具有在徑向斷面中的曲率半徑，所述曲率半徑處於大約0. 5mm與大約3mm之間。另外，優選地，所述兩個側部輥中的每一個的所述徑向斷面是不對稱的，並且所述周向接觸邊緣是在外部的一個周向接觸邊緣。所述周向邊緣的所述曲率半徑和位置選取為將預定壓力施加在所述連續細長元件的預定點處。優選地，所述中心輥的周向工作表面具有處於大約3mm與大約IOmm之間的寬度。優選地，所述側部輥中的每一個的周向工作表面具有處於大約3mm與大約IOmm之間的寬度。優選地，所述側部輥彼此相距的最小距離處於大約3mm與大約IOmm之間的。優選地，所述中心輥具有處於大約20mm與大約80mm之間的最大直徑。優選地，所述側部輥中的每一個具有處於大約20mm與大約80mm之間的最大直徑。所述輥的幾何形狀和尺寸能夠壓縮待壓縮的連續細長元件的整個表面，以及平整由疊置的相鄰線圈限定的臺階，由此有助於消除所述細長元件在固化及模製的輪胎的所述胎面帶和/或所述胎側上的痕跡。
同樣有助於該第二功能的是所述中心輥的周向工作表面和所述側部輥中的每一個的周向工作表面具有隆起元件，所述隆起元件用於將錘鍛動作施加到所述連續細長元件的所述部分上。從對根據本發明的用於構建車輪用輪胎的設備的優選但非排他的實施例的詳細描述中，其他特徵和優點將變得更明顯。


下文將參照作為非限制性示例給出的附圖闡述該說明，附圖中-圖1是用於生產輪胎的設施的示意俯視圖，該設施包括根據本發明的用於構建輪胎的設備；-圖2是根據本發明的作為所述設備的一部分且包括壓力裝置的組裝裝置的示意側視圖；-圖3示出了圖2中見到的組裝裝置的放大部分；-圖如是圖2中見到的壓力裝置的側視圖；-圖4b是圖2中見到的壓力裝置的正視圖；-圖5示出了圖4b中的壓力裝置的放大部分，其中為了清楚起見，成形支承部承載有已經鋪設且與壓力裝置間隔開的連續細長元件；-圖fe是示出了作用在連續細長元件上的壓力裝置的輥的示意俯視圖；-圖6是通過圖1中見到的設施獲得的車輪用輪胎的示意性徑向斷面圖。
具體實施例方式參照附圖，包括根據本發明的用於構建輪胎的設備2的用於生產輪胎的設施已經整體地標識為附圖標記1。設施1用於製造輪胎3 (圖6)，該輪胎3主要包括優選地內覆有氣密的彈性體材料層或所謂「襯裡」的至少一個胎體帘布層4 ；集成有相應的環形錨定結構7的兩個所謂的 「胎圈」 6，所述錨定結構7可與彈性體外護膠7a相關聯並且與胎體帘布層4的周向邊緣相接合；在徑向外部的位置施加到胎體帘布層4上的帶束結構8 ；在輪胎3的所謂胎冠區域中在徑向外部的位置施加到帶束結構8上的胎面帶9 ；以及在橫向相反的位置施加到胎體帘布層4上的兩個胎側10，每個胎側10位於輪胎3的側部區域處，從對應的胎圈6延伸至所述胎面帶9的對應的側邊緣。用於構建輪胎的設備2優選地包括用於構建胎體結構的線11，其中包括胎體帘布層4和環形錨定結構7中的至少一個的胎體結構在第一成形鼓12』上形成。圖1示出了屬於用於構建胎體結構的所述線11的多個工作站13，並且每個工作站專用於在第一成形鼓 12』上形成和/或施加輪胎3的彈性體材料部件。第一成形鼓12』藉助於未示出的機械臂或其他合適的裝置依序地從一個站轉移到下一個站。作為示例，在第一站13中，通過將彈性體材料的連續細長元件卷繞為彼此並列關係設置和/或至少部分疊置且沿著第一成形鼓12』的成形表面分布的線圈而形成襯裡5。在至少一個第二站13中，能夠執行一個或多個胎體帘布層4的製造，所述胎體帘布層通過將條狀元件以沿周向接近的關係鋪設到第一成形鼓12』上而獲得，所述條狀元件通過將包括以並列關係平行設置的織物或金屬簾線的連續的彈性體材料條切割為合適的尺寸而形成。 第三構建站13能夠專用於通過在徑向外部的位置將所述環形錨定結構7施加到沿所述第一成形鼓12』的旋轉軸線的方向向下鎖定的所述至少一個胎體帘布層4的墊帶上而使環形錨定結構7與所述至少一個胎體帘布層4成一體，所述墊帶隨後將圍繞環形錨定結構7反包。用於構建輪胎的設備2還包括用於構建胎冠結構的線14，其中至少包括帶束結構 8和胎面帶9的胎冠結構在第二成形鼓12」上形成。圖1中示出了屬於所述用於構建胎冠結構的線14的多個工作站15，每個工作站專用於在第二成形鼓12」上形成和/或施加輪胎 3的彈性體材料部件。第二成形鼓12」隨後藉助於未示出的機械臂或其他合適的裝置從一個站轉移到下一個站。至少一個構建站15能夠專用於製造環形帶束結構8，所述帶束結構8通過在輪胎 3的胎冠部分中沿周向接近的關係鋪設條狀元件和/或將織物或金屬的橡膠化增強簾線纏繞為軸向接近的線圈而獲得，其中所述條狀元件通過將優選地包括彼此平行的金屬簾線的連續的彈性體材料條切割為合適的尺寸而獲得。作為示例，工作站15能夠用於製造胎面帶 9或胎側10。胎面帶9或胎側10優選地通過將至少一個彈性體材料的連續細長元件卷繞成彼此接近的和/或至少部分重疊的線圈而獲得。設備2還設有與用於構建胎體結構的線11和用於構建胎冠結構的線14可操作地關聯的組裝及構型站16。在組裝及構型站16中，胎體結構定形且與胎冠結構關聯，從而獲得生胎。通過設備2構建的輪胎依序轉移到與設施1成一體的硫化單元線17，從該線17獲得固化和模製的輪胎3。如上述，根據本發明，輪胎3的僅彈性體材料部件中的至少一個，比如襯裡5、胎圈 6的外護膠7a和/或彈性體材料的其他部分、胎側10、胎面帶9、下襯裡、下帶束層、胎面帶的下層、防磨損元件和/或其他，通過整體以18(圖幻指代的組裝裝置獲得。組裝裝置18包括呈優選的擠出機(未示出)形式的配送裝置，以生產彈性體材料的連續細長元件19。擠出機設有圓筒，彈性體材料引入該圓筒內。加熱至受控溫度(正如處於大約60°C與大約100°C之間的指示)的圓筒可操作地容置旋轉螺杆，藉助於所述螺杆的作用將彈性體材料沿著所述圓筒推動至擠出機的出口孔。通過出口孔，連續細長元件19以與體積流動速率的所謂「目標值」相對應的期望的線速度(正如處於大約10cm7s與大約60cm7s之間的指示)並且在正如處於大約90°C 與大約110°C之間的指示的溫度下配送。在擠出機的下遊操作的施加裝置20執行將來自擠出機的連續細長元件19施加到成形支承部12上。成形支承部12能夠為所述第一成形鼓12』或所述第二成形鼓12」。在施加期間，例如由所述機械臂中的一個以懸掛方式支承的成形支承部12被以旋轉的方式驅動並且在施加裝置20的前部適當地移動用於將連續細長元件19分布為接近和/或至少部分疊置的、圍繞該成形支承部12卷繞的線圈，以便形成例如正被加工的輪胎的彈性體材料的襯裡5或任意其他部件。施加裝置20包括(圖2)至少一個輥或其他施加器構件21，該構件21例如通過氣動致動器22的作用而以推動關係朝向成形支承部12作用，用於將連續細長元件19施加到成形支承部12本身上。可操作地插設在擠出機與施加裝置20之間的是傳輸機23，該傳輸機23的功能包括將離開擠出機的連續細長元件19帶到成形支承部12上並且直到施加裝置20為止。在本文示出的優選實施例中，傳輸機23包括通過嵌齒的橡膠帶或金屬帶限定而在輥Ma、24b上運行的傳送帶24。傳送帶M在上部分上具有支承細長元件19的向前伸展部。在端部輥2 處離開傳送帶M的連續細長元件19通過施加器輥21連續地鋪設在支承部12上。具體地，施加器輥21將在其下面且抵靠其滑動的連續細長元件19壓靠到成形支承部12上，用於確定連續細長元件19的粘附。施加器輥21由此沿相對於成形支承部12的旋轉的相反方向旋轉。在施加器構件21的下遊設有壓力裝置27，該壓力裝置27優選地安裝在還承載施加裝置20的頭部觀上。施加器構件21和壓力裝置27還相對於傳輸機23被可操作地支承。頭部觀實際上安裝在保持傳輸機23的結構上。圖3、圖4a、圖4b和圖5中更好示出的壓力裝置27包括基本盒狀的支承框架四， 該支承框架四由限定有倒U形的上壁30和一對側壁31a形成。底壁31b使兩個側壁31a 相連並且固定至頭部28。相應的固定臂固定至側壁31a的下部分，所述臂均具有第二端部32b及與支承框架四成一體的第一端部32a。兩個固定臂32的第二端部32b彼此面對以用於支承中心輥 33a和兩個側部輥33b，如在下面詳細描述的那樣。具體地，中心小臂34在其中心部分處繞第一鉸接軸線「X-X」鉸接到固定臂32的第二端部32b上。中心小臂34的第一端部3 具有可旋轉地承載中心輥33a的叉部。中心小臂34的與第一端部3 相反的第二端部34b鉸接在彈簧元件35上，該彈簧元件35又安裝在支承框架四上。優選地，如在所示的實施例中，彈簧元件35是氣動氣缸。氣動氣缸 35的屬於氣缸35本身的杆35a的端部繞第二鉸接軸線「Y_Y」鉸接在所述中心小臂34上， 而屬於氣缸35的本體35b的相反端部鉸接在與支承框架四的上壁30成一體的支架上。兩個側部小臂36設置在中心小臂34的相反兩側上。橫向小臂36彼此平行並且與中心小臂34交叉。橫向小臂36中的每一個使其中心部分繞第一樞轉軸線「X-X」鉸接在固定臂32的第二端部32b以及中心小臂34上。橫向小臂36中的每一個的第一端部36a 可旋轉地承載側部輥33b中的一個。橫向小臂36中的每一個的與第一端部36a相反的第二端部36b鉸接在相應的彈簧元件37上，該彈簧元件37又安裝在支承框架四上。優選地，如在所示的實施例中，兩個彈簧元件37中的每一個均為氣動氣缸。氣動氣缸37中的每一個的屬於氣缸37的杆37a的端部繞第三鉸接軸線「Z_Z」鉸接在相應的橫向小臂36上，而屬於氣缸37的本體37b的相反端部鉸接在與支承框架四的上壁30成一體的支架上。氣動氣缸37中的每一個以獨立於另一個的方式與輥33b中的一個相關聯。中心輥33a、兩個側部輥33b、以及施加器輥21具有彼此基本平行的旋轉軸線。中心輥33a沿著位於成形支承部12上的連續細長元件的軌跡或施加方向與與施加器輥21基本對準。兩個側部輥3 彼此共軸並且朝向中心輥33a的相反側偏離(圖5和圖5a)。中心輥33a具有與側部輥33b的旋轉軸線「B_B」和施加器輥21的旋轉軸線「C_C」 不同的旋轉軸線「A-A」。具體地，沿著所述施加方向，中心輥33a保持設置在施加器輥21與兩個側部輥33b之間(圖3)。中心輥33a(圖5a)具有最大直徑「Da」，該直徑「Da」意為徑向最外部分的直徑，處於大約20mm與大約80mm之間。側部輥33b中的每一個具有處於大約20mm與大約80mm之間的最大直徑「Db」。在剛通過施加器構件21執行鋪設之後，中心輥33a將第一壓力「P/』施加到連續細長元件19的剛鋪設部分的中心區域38上，並且隨後兩個側部輥3 將相應的第二壓力 "P2"施加到相同部分的側部區域39上(圖5和圖5a)。中心輥33a和側部輥33b抵靠連續細長元件19滾動，該連續細長元件19已經附到成形支承部12上並且相對於所述成形支承部12的旋轉方向以相反的方式旋轉。由此，在壓力裝置27的下遊，鋪設在成形支承部12上的連續細長元件19具有由中心輥33a壓縮的中心條和由側部輥3 壓縮的兩個側部條(圖fe)。氣動氣缸35、37推動輥33a、3 抵靠連續細長元件19，並且通過中心小臂34和橫向小臂36使輥33a、3 保持接觸連續細長元件19。由於所述結構，側部輥3 中的每一個和中心輥33a能夠沿著基本垂直於成形支承部12的周向表面的方向彼此獨立地移動。連續細長元件19的剛離開擠出機且已經經受所述壓力"P1 」、「P2」的部分具有平均溫度「tm」，該溫度基本等於或不是很低於出口溫度並且優選地處於大約90°C與大約110°C 之間。在施加器輥21的旋轉軸線「C-C」與中心輥33a的旋轉軸線「A_A」之間的距離「d/』 優選地處於大約20mm與大約200mm之間。在中心輥33a的旋轉軸線「A_A」與側部輥33b的旋轉軸線「B-B」之間的距離「d2」優選地處於大約IOmm與大約IOOmm之間(圖3和圖fe)。結果，沿著施加方向測量的在施加裝置20與中心輥33a之間的第一距離"AS1 」處於大約20mm與大約220mm之間，其中該第一距離「 Δ S1 」意為在施加器輥21與連續細長元件19的接觸點及中心輥33a與連續細長元件19的接觸點之間測量的距離。沿著施加方向測量的在中心輥33a與兩個側部輥3 之間的第二距離「 Δ S2」處於大約IOmm與大約IlOmm之間，其中該第二距離「 Δ意為在中心輥21與連續細長元件 19的接觸點及經過側部輥3 與連續細長元件19的兩個接觸點的軸線之間測量的距離。在施加器輥21的動作、由中心輥33a和側部輥3 施加在連續細長元件19的相同部分上的動作之間的時間段取決於上述距離和線性施加速度「V」，該線性施加速度「V」優選地處於大約0. lm/s與大約2m/s之間，更優選地處於大約0. 5m/s與大約1. 5m/s之間。在鋪設連續細長元件19的一部分與通過中心輥33a對相同部分執行加壓動作之間存在處於大約Os與大約Is之間的第一時間段「ΔΤ/』。另外，在通過中心輥33a執行加壓動作與通過兩個側部輥3 執行加壓動作之間存在處於大約Os與大約Is之間的第二時間段「ΔΤ2」。在所示的實施例中，中心輥33a的周向工作表面40a在徑向斷面中具有弧形的且對稱的周向接觸邊緣(圖5和圖fe)，該周向接觸邊緣具有優選地處於0. 5mm與大約3mm之間的曲率半徑「ra」。而且，側部輥33b中的每一個的周向工作表面40b為弧形的且對稱的 (圖5)，並且具有優選地處於大約0. 5mm與大約3mm之間的曲率半徑「rb」。根據未示出的可選實施例，側部輥33b中的每一個的所述周向工作表面40b是不對稱的，並且與連續細長元件19相接觸的邊緣是外邊緣。
13
在附圖中所示的實施例中，中心輥33a的周向工作表面40a部分地面對兩個側部輥33b的周向工作表面40b。換言之，在如圖5中所示的正視圖中，中心輥33a的周向工作表面40a部分地疊置在兩個側部輥33b的周向工作表面40b上。沿著平行於輥的旋轉軸線的方向測量的面對寬度或疊置寬度「 Δ la」處於大約0. 5mm與大約5mm之間。中心輥33a的周向工作表面40a的寬度「La」處於大約3mm與大約IOmm之間。側部輥33b中的每一個的周向工作表面40b的寬度「Lb」處於大約3mm與大約IOmm之間。另外，兩個側部輥3 彼此間隔開處於大約3mm與大約IOmm之間的最小距離「dm」， 該最小距離「dm」平行於旋轉軸線測量。側部輥33b中的每一個和中心輥33a作用在連續細長元件19的共同區域上。結果，連續細長元件19具有由中心輥33a和側部輥3 壓縮的兩個平行的帶(圖fe)。中心區域38和側部區域39、及由此的前述中心條和側部條在所述帶處依據優選地處於大約0. 5mm 與大約5mm之間的疊置寬度「 Δ Is」部分地疊置。由於側部輥33b的寬度和位置，連續細長元件19的側邊緣41被壓縮並且優選地還通過錘鍛動作進行壓制。為此，優選地，中心輥33a和/或側部輥33b的周向工作表面 40a,40b具有限定隆起元件41的滾花紋，這些隆起元件41限定對應的溝槽。可選地，平滑輥用於例如更軟且有粘性的化合物，其中輥的表面加工可以附著到彈性體材料的連續細長元件上。
權利要求
1.一種用於構建車輪用輪胎的工藝，所述工藝包括以下步驟-將彈性體材料部件組裝到成形支承部(12、12』、12」)上，其中，至少一個所述彈性體材料部件通過如下步驟製造i)配送彈性體材料的連續細長元件(19)； )將所述連續細長元件(19)施加為呈並列關係設置或至少部分疊置的線圈的形式， 所述線圈卷繞在所述成形支承部(12、12』、12」)上，以形成所述輪胎C3)的所述至少一個彈性體材料部件；iii)將第一壓力(P1)施加到被置於所述成形支承部(12、12』、12」)上的所述連續細長元件(19)的一部分的中心區域(38)上；iv)將第二壓力(P2)施加到被置於所述成形支承部(12、12』、12」)上的所述連續細長元件(19)的所述部分的側部區域(39)上。
2.如權利要求1中所述的工藝，其中，步驟iv)接著步驟iii)。
3.如權利要求1或2中所述的工藝，其中，介於步驟ii)與步驟iii)之間的第一時間段(At1)處於大約Os與大約Is之間。
4.如權利要求1或2中所述的工藝，其中，介於步驟iii)與步驟iv)之間的第二時間段(At2)處於大約Os與大約Is之間。
5.如權利要求1中所述的工藝，其中，在步驟iii)和iv)期間，所述部分具有處於大約 90°C與大約110°C之間的平均溫度(tm)。
6.如權利要求1中所述的工藝，其中，沿著垂直於所述連續細長元件(19)的縱向延伸的方向，所述側部區域(39)依據疊置寬度(Als)部分地疊置在所述中心區域(38)上。
7.如前述權利要求中所述的工藝，其中，所述疊置寬度(Als)處於大約0.5mm與大約 5mm之間ο
8.如權利要求1中所述的工藝，其中，在步驟iv)期間，第二壓力(P》施加在所述連續細長元件(19)的至少一個側邊緣上。
9.如前述權利要求中所述的工藝，其中，在步驟iv)期間，所述至少一個側邊緣經受錘鍛動作。
10.如權利要求1中所述的工藝，其中，步驟ii)以所述連續細長元件(19)的線性施加速度(V)執行，所述線性施加速度(V)處於大約0. lm/s與大約2m/s之間。
11.一種根據權利要求1至10中一項或多項所述的工藝構建的車輪用輪胎。
12.一種用於構建車輪用輪胎的設備，所述設備包括-至少一個成形支承部(12、12』、12」)；-用於將彈性體材料部件組裝到所述成形支承部(12、12』、12」)上的至少一個組裝裝置(18)；其中，所述至少一個組裝裝置(18)包括-至少一個配送裝置，所述至少一個配送裝置用於配送彈性體材料的連續細長元件 (19)；-至少一個施加裝置(20)，所述至少一個施加裝置00)用於將所述連續細長元件(19) 施加為成並列關係設置或至少部分疊置的線圈的形式，並且形成所述輪胎(3)的所述至少一個彈性體材料部件，所述線圈卷繞在所述成形支承部(12、12』、12」)上；-至少一個壓力裝置(27)，所述至少一個壓力裝置07)可操作地作用在所述連續細長元件(19)的被施加部分上；其中，所述壓力裝置(XT)包括中心輥(33a)和兩個側部輥(3 )，每個側部輥(33b)相對於所述中心輥(33a)橫向偏移並且位於相對於另一側部輥(3 )的相反側上。
13.如權利要求12中所述的設備，其中，所述中心輥(33a)具有與所述側部輥(33b)的旋轉軸線(B-B)不同的旋轉軸線(A-A)。
14.如權利要求12或13中所述的設備，其中，沿著施加方向，所述中心輥(33a)插設在所述施加裝置OO)與所述兩個側部輥(33b)之間。
15.如權利要求12中所述的設備，其中，沿著施加方向，在所述施加裝置OO)與所述中心輥(33a)之間的第一距離(AS1)處於大約20mm與大約200mm之間。
16.如權利要求12或15中所述的設備，其中，沿著施加方向，在所述中心輥(33a)與所述兩個側部輥(33b)之間的第二距離(AS2)處於大約IOmm與大約IOOmm之間。
17.如權利要求12中所述的設備，其中，所述中心輥(33a)的周向工作表面(40a)至少部分地面對所述側部輥(3 )的所述周向工作表面GOb)中的至少一個。
18.如前述權利要求中所述的設備，其中，沿著平行於所述中心輥(33a)的旋轉軸線 (X-X)和所述側部輥(33b)的旋轉軸線(Y-Y)的方向，所述中心輥(33a)的所述周向工作表面(40a)具有與所述側部輥(33b)的所述周向工作表面(40b)中的所述至少一個的疊置寬度(Ala)，所述疊置寬度(Ala)處於大約0. 5mm與大約5mm之間。
19.如權利要求12中所述的設備，其中，所述側部輥(3 )中的每一個和所述中心輥 (33a)能夠沿著基本垂直於所述成形支承部(12、12』、12」)的方向彼此獨立地移動。
20.如權利要求12或19中所述的設備，其中，所述壓力裝置(XT)包括彈簧元件(35、 37)，所述彈簧元件與所述中心輥(33a)和兩個側部輥(33b)可操作地關聯，以將所述中心輥和側部輥(33a、33b)維持為與所述連續細長元件(19)的所述部分相接觸。
21.如前述權利要求中所述的設備，其中，所述彈簧元件(35、37)中的每一個均以獨立於另一個的方式與所述輥(33a、3!3b)中的一個相關聯。
22.如權利要求19或20中所述的設備，其中，所述彈簧元件(35、37)是氣動氣缸。
23.如權利要求12中所述的設備，其中，所述組裝裝置(18)包括支承所述施加裝置 (20)和所述壓力裝置(27)的頭部(28)。
24.如權利要求12中所述的設備，其中，所述中心輥(33a)具有周向接觸邊緣，所述周向接觸邊緣具有在徑向斷面中的曲率半徑(ra)，所述曲率半徑(ra)處於大約0. 5mm與大約 3mm之間ο
25.如權利要求12中所述的設備，其中，所述兩個側部輥(33b)中的每一個具有周向接觸邊緣，所述周向接觸邊緣具有在徑向斷面中的曲率半徑(rb)，所述曲率半徑(rb)處於大約0. 5mm與大約3mm之間。
26.如前述權利要求中所述的設備，其中，所述兩個側部輥(3 )中的每一個的徑向斷面是不對稱的，並且所述周向接觸邊緣是外部的周向接觸邊緣。
27.如權利要求12中所述的設備，其中，所述中心輥(33a)的周向工作表面(40a)具有處於大約3mm與大約IOmm之間的寬度。
28.如權利要求12中所述的設備，其中，所述側部輥(33b)中的每一個的周向工作表面(40b)具有處於大約3mm與大約IOmm之間的寬度。
29.如權利要求12中所述的設備，其中，所述側部輥(33b)彼此相距的最小距離(dm) 處於大約3mm與大約IOmm之間。
30.如權利要求14中所述的設備，其中，所述中心輥(33a)具有處於大約20mm與大約 80mm之間的最大直徑(Da)。
31.如權利要求12中所述的設備，其中，所述側部輥(3 )中的每一個具有處於大約 20mm與大約80mm之間的最大直徑(Db)。
32.如權利要求12中所述的設備，其中，所述側部輥(33b)中的每一個以及所述中心輥 (33a)的周向工作表面(40a，40b)具有用於將錘鍛動作施加到所述連續細長元件(19)的所述部分上的隆起元件G1)。
全文摘要
公開了一種用於構建車輪用輪胎的工藝及設備。所述工藝包括以下步驟將彈性體材料部件組裝到成形支承部(12、12』、12」)上，其中至少一個所述彈性體材料部件通過如下步驟製造i)配送彈性體材料的連續細長元件(19)；ii)將所述連續細長元件(19)施加為呈並列關係設置或至少部分疊置的線圈的形式，以便形成所述輪胎(3)的所述至少一個彈性體材料部件，所述線圈卷繞在所述成形支承部(12、12』、12」)上；iii)將第一壓力(P1)施加到被置於所述成形支承部(12、12』、12」)上的所述連續細長元件(19)的一部分的中心區域(38)上；iv)將第二壓力(P2)施加到被置於所述成形支承部(12、12』、12」)上的所述連續細長元件(19)的所述部分的側部區域(39)上。
文檔編號B29D30/60GK102481740SQ201080031335
公開日2012年5月30日 申請日期2010年6月15日 優先權日2009年7月13日
發明者C·E·阿穆裡, G·曼奇尼, M·馬爾基尼 申請人:倍耐力輪胎股份公司