用於組裝輪胎胎坯的方法與流程
2023-06-12 07:07:51
本發明涉及客運車輛或多用途車輛的輪胎製造領域，更具體地，涉及構建生胎胎坯的方法，仍更具體地涉及輪胎的下胎側的構成部分的組裝方法。
背景技術：
輪胎的下胎側是輪胎從與車輪的輪輞接觸的區域延伸直至輪胎的胎側的部分的名稱。
下胎側主要具有將輪胎的胎體連接至輪輞從而傳遞負載並同時確保接觸區域的氣密性的作用。下胎側特別地包括將輪胎結合至輪輞座的周向增強體。
該周向增強體通常採取以矩形橫截面的束的形式或以簾線的形式捻合而組合在一起的金屬絲的環形集合的形式。此類周向增強體通常被稱為「胎圈線」。
在輪胎製造過程中，首先構建生胎，其結合了未來輪胎的全部構成要素。佔生胎的大比例的基於橡膠的產品在該階段尚未被硫化。生胎一經構建，就將其放置在硫化加壓機內的模具中，其中施用至生胎的溫度和壓力模製輪胎的最終形狀並硫化橡膠。
構建生胎是複雜的工藝，其精確度是成品輪胎的品質和性能的決定性因素。當涉及的是構建旨在構成輪胎的下胎側的生胎的部分時，尤其如此。
為了將基本上徑向的胎體增強體固定在下胎側中，在基本上圓筒形的轉鼓上構建生胎時通常將胎體增強體圍繞胎圈線卷邊。常用的方法的這一部分被稱為「平鋪」。然後將生胎成型，這意味著充氣以採用其環形形狀並接受輪胎的胎冠增強體和胎面。然後可將完整的生胎(術語「外胎」也被用於表示完整的生胎)置於硫化模具中。此類方法的一個困難之處在於成品輪胎的尺寸控制，這是因為生胎在成型的同時胎體趨於移位，並且這伴隨著胎圈線的旋轉。此外，在使用輪胎的過程中，胎體增強體的拉伸中的周期性振動也引起胎圈線的旋轉移動，因此使下胎側中的橡膠明顯形變。由於橡膠的滯後性，下胎側的這些彈性形變產生能量損失，所述能量損失在輪胎的滾動阻力平衡表上並不是無關緊要的。
使用被稱為肩鼓的方法也是已知的。此類的輪胎構建鼓包括這樣的肩部，抵住所述肩部設置胎圈線，並且其具有構建與成品輪胎相似構造的胎圈區域的效果。然後在成型的過程中胎圈線的旋轉實際上被去除，但是在使用輪胎的過程中的能量損失仍然很大。
根據另一輪胎製造方法，也已經提出的是，將生胎的所有構成部分構建在與成品輪胎的內部模型相對應的基本上環形的模型上，然後將具有完整的生胎的所述模型置於硫化模具中。在此類製造方法中，已經提出的是通過在胎體增強體的每一側上卷繞數圈的絲線狀增強體來製造周向增強體。此類方法的一個困難之處在於它的複雜性和由此導致的工業成本。
技術實現要素：
因此，本發明的目的在於減少上文所述的至少一個缺點。
出於此原因，本發明提出一種製造輪胎的方法，其包括的步驟涉及在肩鼓上構建生胎胎坯，所述生胎包括至少一個胎體帘布層和周向胎圈增強體，所述方法的特徵在於：
·肩鼓包括高度至少等於25mm的肩部，
·周向胎圈增強體是在生胎周圍卷繞數圈的增強體，
·周向胎圈增強體抵住鼓的肩部螺旋形設置，周向胎圈增強體以基本上最後的布局設置在所述生胎中，
·胎體帘布層不具有圍繞周向胎圈增強體的卷邊。
優選地，鼓的肩部的高度至少等於50mm。
優選地，肩鼓的肩部的軸向面與鼓的軸線形成的角度小於90°。
優選地，肩鼓的肩部的軸向面與鼓的軸線形成的角度包括在60°和80°之間。
優選地，周向胎圈增強體的卷繞以環形半成品的形式製得，所述環形半成品的每一個包括至少部分的以螺旋形卷繞的所述增強體和由未硫化的橡膠製得的環。
還優選地，所述方法連續地包括：
·將第一環形半成品抵住鼓的每一個肩部設置，
·設置胎體帘布層使其至少部分地覆蓋第一環形半成品，以及
·第二環形半成品抵住胎體帘布層的每一個端部設置。
根據一個替代形式，周向胎圈增強體的卷繞通過將鼓的旋轉與所述增強體抵住鼓的肩部的布置相結合而原位進行。
還優選地，旨在構成下胎側中的填料的未硫化的橡膠條也被卷繞。
優選地，將周向胎圈增強體的多個卷繞疊置在下胎側中。
優選地，所述方法進一步包括如下的連續步驟：使生胎的胎體成型，以及將生胎與輪胎的胎冠單元結合併將所述生胎保持在所述肩鼓上。
本發明還涉及由上述方法得到的輪胎。
附圖說明
藉助於圖1至圖7，如下說明根據本發明優選的實施方案對根據本發明的方法提供了更好的理解，其中：
-圖1為顯示根據本發明的方法的一個基本原理的橫截面的示意圖，
-圖2至圖4顯示本發明的方法的第一實施方案的連續步驟，
-圖5顯示在圖2至圖4的方法的進程中獲得的生胎的橫截面，
-圖6示意地顯示本發明的方法的優選的實施方案的細節，
-圖7顯示圖6的實施方案的替代形式。
具體實施方式
在各圖中，相同或相似的元件具有相同的附圖標記。因此，這些相同或相似的元件的結構和功能的說明不再系統地重複。
圖1顯示根據本發明的方法的基本原理。肩鼓2的相關部分已經示意地顯示在橫截面中。鼓的中心部分中斷以使圖更清楚。因此可以以較大的比例觀察鼓的每一個肩部21和根據本發明的方法構建的生胎1的下胎側10的具體特徵。
鼓2包括旋轉軸線a。肩鼓的每個肩部21包括與鼓的軸線a形成α角度的軸向面22。角度α優選地小於90°，仍更優選地包含在60°和80°之間。
肩部具有高度h。根據本發明此高度h大於25mm，特別地，對於組裝多用途車輛的輪胎(「重型貨車」)，即旨在在至少5巴的壓力下承受重負載(負載指數超過120)的輪胎，此高度h優選地大於50mm。
在圖1中清楚可見生胎1在輪胎構建的該階段的關鍵構成部分，特別是下胎側10的那些。胎體帘布層3覆蓋從一個下胎側至另一下胎側的整個鼓。內襯4顯示在胎體帘布層的內側上。在每個下胎側中，胎體帘布層設置在兩束周向胎圈增強體之間。外部增強體11可以在此處區別於內部增強體12。所述周向增強體的每束由數圈的絲線狀增強體的螺旋形卷繞構成，其中抵住鼓的肩部的軸向面22繞圈(即與其平行)。在橫截面中看到，每束在此處可以採用單層或數層的形式。橡膠成型件13和14通過防止周向增強體和胎體帘布層與下胎側的外部環境之間的任何直接接觸來保護周向增強體和胎體帘布層兩者。這也被稱為「下胎側填料」。
因此胎體帘布層3不具有圍繞周向胎圈增強體的卷邊。其簡單地保持在兩束增強體之間。在所述方法的這一階段，下胎側完成，應理解的是周向胎圈增強體以及橡膠的體積已經在生胎中在它們基本上最後的布局中(即，基本上是在它們在模製後的成品輪胎中所具有的布局中)就位。因此，在成型過程中或在成品輪胎的使用過程中，這樣的下胎側都不經受明顯的形變或旋轉。
在圖1顯示的方法步驟之後，鼓可以從生胎中取出。然後在成型之前(即在被充氣以採用其環形形狀之前)並在接收胎冠增強體和胎面之前，可以在另一支撐體上拾取生胎。
圖2至圖4顯示本發明的方法的優選的實施方案，其中輪胎構建的後續步驟在與圖1中顯示的步驟所用的相同的鼓2上進行。為了簡潔起見，沒有示出鼓的中心部分。
因此，圖2顯示在圖1狀態(即在肩鼓2上組裝有胎體和下胎側)中的生胎胎坯1。在圖3中，生胎通過其下胎側10保持連接至鼓，而鼓的長度逐漸減小(鼓的肩部相互靠近地移動)，而內部壓力迫使胎體採用環形形狀然後擠壓其自身以緊實地抵住胎冠環5的內部。胎冠環可以以輪胎構建領域中本身已知的方式組合全部的胎冠增強體和胎面。圖4對應於這樣的時刻，其中生胎完全組裝並成型，待從鼓中分離，然後放置在硫化模具中。
如圖3和圖4所示，為了當肩部21相互靠近地移動時使得構建在肩鼓2上的生胎成型，肩鼓2的肩部21具有這樣的高度h，其小於成型的生胎的胎側的高度。根據本發明，無論構建何種類型的輪胎，肩鼓2的肩部21的高度h小於未來輪胎的胎側的高度。
圖5顯示從鼓分離並待模製的完整的生胎。
圖6顯示本發明的方法的優選的實施方案，在該實施方案中，周向胎圈增強體以環形半成品的方式製備，所述環形半成品包括以螺旋形卷繞的所述增強體，其與旨在填充下胎側的未硫化的橡膠環相結合。因此，這些部件1311和1412易於處理，有點像常規方法中的胎圈線。為了獲得在前述圖中描述的下胎側結構，本文的方法在於將第一半成品環1412抵住鼓的每個肩部的軸向面22設置，然後將胎體帘布層3的端部在此內環上摺疊，然後在胎體帘布層3的每一個端部上設置第二半成品環1311。應理解，通過改變設置在胎體的每一側上的半成品環的數量和類型，根據本發明可以獲得輪胎的其他設計。胎體增強體也可以由兩個或更多個疊置的帘布層組成，在所述帘布層之間還可以將這種環形半成品插入下胎側中。
形成絲線狀增強體的螺旋形卷繞的另一方式可以是根據以公布號wo2006/067069公布的專利申請中描述的方法布置裸露的絲線和橡膠條。在該情況中，橡膠成型件13和14優選地通過橡膠條的大量繞圈來製得。圖7顯示此替代形式。周向增強體11和12包括數圈的絲線，其在鼓的旋轉過程中原位卷繞，且與根據相同的原理卷繞的橡膠條數層結合(同時或不同時地，如文獻wo2006/067069中所述)。應理解，以與圖6相似的方式，下胎側的內部部分(12、14)抵住鼓而製得，然後胎體帘布層3在此第一部件上摺疊，然後外部部分(11、13)在胎體的頂部上製得。此圖同樣顯示了如上所述的多個層的增強體的情況。
本發明的方法使得可以以簡單並因此工業上穩固的方式製造輪胎，該輪胎的下胎側輕質、堅固，並對輪胎的滾動阻力具有非常小的影響。
在本發明的範圍內，任何合適類型的絲線狀增強體可以用於周向卷繞，例如單絲或金屬簾線、紡織絲(例如芳綸或混合簾線)或無機絲(玻璃纖維)。