用于構造用于車輛車輪的輪胎的處理和設備以及用于車輛車輪的輪胎的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于構造輪胎的處理和設備。
[0002]更加特別地，本發明涉及的是用于構造生輪胎的處理和設備，該生輪胎隨后經受模制和硫化周期，并且本發明涉及通過前述處理獲得的輪胎。
【背景技術】
[0003]用于車輛車輪的輪胎通常包括胎體結構，所述胎體結構包括至少一個胎體簾布層，所述胎體簾布層具有相對的端部折片，所述端部折片與相應的環形錨固結構結合，所述環形錨固結構結合在通常稱作“胎圈”的區域中，所述胎圈的內徑基本對應于輪胎在相應的安裝輪輞上的所謂“配合直徑”。
[0004]胎體結構與帶束結構相聯，所述帶束結構包括一個或多個帶束層，所述一個或多個帶束層彼此成徑向疊置關系，并且與胎體簾布層成徑向疊置關系，并且所述帶束層具有織物增強簾線或金屬增強簾線，所述增強簾線與輪胎的圓周延伸部的方向成交叉定向和/或與輪胎的圓周延伸部的方向基本平行。胎面帶相對于帶束結構施加在徑向外部位置，與構成輪胎的其它半成品一樣，胎面帶同樣也由彈性體材料制成。
[0005]相應的由彈性體材料制成的側壁也施加在胎體結構的側表面上的軸向外部位置，每個側壁均從胎面帶的側邊緣中的一個延伸到胎圈的相應環形錨固結構。在無內胎型輪胎中，通常稱作“襯里”的氣密覆蓋層覆蓋輪胎的內表面。
[0006]在通過組裝各個部件而構造生輪胎之后，一般執行模制和硫化處理，所述模制和硫化處理的目的在于通過彈性體合成物的交聯確定輪胎的結構穩定性和在胎面帶上施加期望的胎面設計以及在輪胎側壁上形成可能的區別性圖形標記。
[0007]參照用于構造輪胎的一個或多個部件的成形支撐件(或者構造鼓)的徑向方向和軸向方向來使用術語“徑向”和“軸向”以及短語“徑向內/外”和“軸向內/外”。參照上述成形支撐件的環形延伸部使用術語“圓周”和“沿著圓周”。
[0008]成形支撐件的徑向平面是包括其旋轉軸線的平面。
[0009]類似地，成品輪胎或者正在處理的輪胎的徑向平面是包括其旋轉軸線的平面。
[0010]術語“彈性體材料”表示一種合成物，所述合成物包括至少一種彈性體聚合物和至少一種增強填料。優選地。這種合成物還包含添加劑，例如交聯劑和/或增塑劑。由于存在交聯劑，這種材料可以通過加熱而交聯，以便形成最終制品。
[0011]術語“初級半成品”在下文中表示由彈性體材料制成的連續細長元件、紡織的和/或金屬的涂膠簾線、條狀元件。“條狀元件”表示由彈性體材料制成的條，所述條被切割成適當的尺寸并且包括一個或多個紡織的或者金屬的增強簾線，這些簾線相互平行、毗鄰并且大體共面。這些初級半成品的使用量適于在不需要存儲半成品的情況下構成輪胎的上述構成元件中的一個或多個。
[0012]關于構造鼓的“連續表面”指的是這樣的表面，所述表面沒有中斷，或者所述表面中可能存在的開口(例如孔或槽)的尺寸使得基本擱置在該表面上的半成品的彈性體材料不會滲入到所述開口中。每個可能存在的開口的面積例如均小于或等于約300mm2(例如，寬度為約2_、軸向延伸部為約150_的槽)，并且一組開口的總面積小于或等于所述連續表面的總面積的約20%，優選地小于或等于所述連續表面的總面積的約15%。
[0013]“重疊寬度”指的是兩個毗鄰的條狀元件之間的相互重疊的區域的沿著敷設表面的圓周延伸部測量的尺寸。
[0014]本申請人名下的文獻WO 2008/099236闡釋了用于制造輪胎的處理和設備，其中，胎體套按照大于輪胎的配合直徑的施加直徑形成在構造鼓的外表面周圍。為此，在構造鼓被驅動而圍繞其幾何軸線旋轉的同時，一個或多個分配構件供給由彈性體材料制成的至少一個連續細長元件，以便在構造鼓的外表面和支撐表面上形成襯里。在成形鼓被驅動以步進方式旋轉的同時，施加構件依次施加相對于所述外表面的圓周延伸部橫向布置的多個條狀元件，以形成胎體簾布層。限定配合直徑的環形錨固結構同軸地接合在胎體簾布層的每個端部折片周圍。包括與胎面帶相聯的帶束結構的外部套圍繞構建在前述構造鼓上的胎體套布置在同軸中心位置。構造鼓包括中央段和兩個半體，所述兩個半體能夠相對于中央段軸向地運動。通過兩個半體的相互軸向靠近，按照環面構造成形該胎體套，以根據“單步驟構造處理”或者“單階段處理”將胎體套施加到外部套的徑向內表面上。
[0015]本申請人名下的文獻WO 2009/068939闡釋了用于制造輪胎的處理和設備，其中，通過將多個條狀元件施加在構造鼓的徑向外部敷設表面上來構造胎體簾布層。待施加的條狀元件的整數根據這種條狀元件的寬度、兩個毗鄰的條狀元件之間的重疊寬度、敷設表面的延伸部來計算。
[0016]本申請人已經發現，為了防止對正在處理的制品造成可能的損壞，在上述類型的制造系統中，合適的是在構造鼓的半體開始相互靠近之前，胎體結構的內表面與敷設表面分離。在執行處理的過程中，這個操作需要額外的時間，原因在于至少所述一個/多個胎體簾布層對擴張造成相當大的阻力(胎體簾布層必須經受擴張以便與敷設表面分離)。
[0017]因此，本申請人認識到需要對生產處理作出相當大的改進，尤其是在縮短執行成形所需的周期時間和提高成品的質量恒定性方面做出相當大的改進。
[0018]另外，在所闡釋類型的生產處理的范圍內，本申請人意識到能夠提高輪胎在疲勞強度和行駛舒適性方面的性能。
[0019]更加特別地，本申請人認為如果輪胎被賦予更大的結構柔性(flexibility)，則能夠提高輪胎在疲勞強度和行駛舒適性方面的性能。為此，本申請人已經意識到，在通過使用用于獲得一個/多個胎體簾布層的條狀元件構造的輪胎(例如WO 2008/099236和WO 2009/068939中所闡釋的輪胎)中，輪胎的結構柔性顯著受到構造好的一個/多個胎體簾布層中的條狀元件之間的重疊部的寬度的影響。
[0020]本申請人已經認識到，沿著圓周連續的條狀元件之間的重疊部的有限寬度能夠有利地對應于胎體結構的更高的結構柔性，尤其是在從帶束結構的軸向相對的邊緣延伸至胎圈附近的側壁區域中。
[0021]本申請人最終發現，通過減小或者取消輪胎的側壁和/或胎圈近側的沿著圓周連續的條狀元件之間的重疊部的尺寸，能夠顯著提高輪胎自身以及對應的構造處理的質量(尤其是在可靠性、疲勞強度以及行駛舒適度方面)，并且能夠縮短用于執行成形操作所需的周期時間。根據本申請人，依然優選的是在條狀元件的縱向延伸部的中間部分附近(即在環面地成形的胎體結構的徑向更靠外的區域處)保持重疊部具有足夠大的尺寸，以便降低沿著圓周連續的條狀元件之間在成形期間引入的變形之后發生不期望的分離的風險。
【發明內容】
[0022]根據第一方面，本發明涉及用于構造用于車輛車輪的輪胎的處理。
[0023]優選地，形成大體圓筒狀的胎體套，該胎體套包括至少一個胎體簾布層。
[0024]優選地，通過圍繞大體圓筒狀敷設表面的圓周延伸部一個接一個連續鋪設毗鄰的條狀元件來形成所述至少一個胎體簾布層。
[0025]優選地，一個接一個地鋪設沿著圓周連續的條狀元件，以便沿著相互疊置的相應的縱向邊緣形成重疊區域。
[0026]優選地，每個重疊區域沿著其縱向延伸部具有末端段，所述末端段相對于中間段側向相對。
[0027]優選地，每個重疊區域的中間段的寬度大于末端段的寬度。
[0028]本申請人認為由此能夠有利地控制胎體套的末端部分中的重疊部寬度，而不會減小中央區域中的重疊部尺寸。實際上，本申請人已經發現，減小末端區域中的重疊部的寬度不會降低胎體套的結構完整性，即便是為了根據環面構造成形胎體套的目的。更加特別地，本申請人認為，由成形操作引發的變形和應力尤其集中在胎體套的軸向延伸部的中間區域中，在該中間區域中，需要更大幅度的圓周和徑向擴張來使胎體簾布層接觸外部環形套的內表面。相反，在末端區域附近，變形和所產生的應力逐漸減小直到輪胎的胎圈近側，所述胎圈在成形期間也保持恒定的直徑。本申請人最終認為減小末端部分中的重疊部寬度有助于將輪胎安裝在輪輞上的操作，原因在于胎圈的變形能力更高。
[0029]根據另一個方面，本發明涉及一種用于構造用于車輛車輪的輪胎的設備。
[0030]優選地，提供第一成形裝置，該第一成形裝置構造成用于在構造鼓上形成胎體套。
[0031]優選地，所述第一成形裝置包括鋪設裝置，所述鋪設裝置構造成用于圍繞構造鼓的大體圓筒狀的敷設表面的圓周延伸部鋪設沿著圓周連續的條狀元件。
[0032]優選地，所述構造鼓具有中央段，所述中央段限定敷設表面的中間部分。
[0033 ]優選地，所述構造鼓具有兩個半體，所述兩個半體可相對于中央段軸向定位，并且限定敷設表面的軸向外部的末端部分。
[0034]優選地，所述末端部分的直徑大于中間部分具有的施加直徑。
[0035]優選地，所述半體能夠滑動接合在所述中央段周圍。
[0036]優選地，所述中央段相對于所述半體軸向地裝配在徑向內側位置。
[0037]本申請人認為，施加給敷設表面的中間部分的大體凹形的橫截面輪廓有助于使胎體套的內表面與敷設表面自身分離，例如由于引入到胎體套自身中的空氣或者另一種加壓操作流體使胎體套的內表面與敷設表面自身分離。因此，為了成形而實施的隨后的徑向膨脹能夠以均勻并連續的方式進行，并且相互靠近的半體不會機械地干涉胎體套的內表面。由于輪廓的凹度，一個/多個胎體簾布層、襯里和/或與其相聯的其它結構部件能夠實施分離所需的略微的徑向擴張，而不會顯著影響機械強度和/或承受不規則應力。因此，為了成形而將操作流體引入到胎體套中的時間點相對于半體開始相互靠近的時間點的提前量可以限制為不超過1至2秒的值，或者甚至可以消除這個提前量。
[0038]根據另一個方面，本發明涉及一種用于車輛車輪的輪胎。
[0039]優選地，所述輪胎包括胎體結構，所述胎體結構包括至少一個胎體簾布層，所述胎體簾布層由條狀元件形成，所述條狀元件根據圓周延伸部一個接一個地連續毗鄰，并且沿著相互疊置的相應縱向邊緣具有重疊區域。
[0040]優選地，每個重疊區域沿著其縱向延伸部均具有末端段，所述末端段相對于中間段側向相對。
[0041 ]優選地，每個重疊區域的中間段的寬度均大于末端段的寬度。
[0042]在上述方面中的至少一個方面中，本發明還包括下述優選特征中的一個或多個。
[0043]在敷設期間，一個接一個地鋪設沿著圓周連續的條狀元件，使得能夠確保后續條狀元件的第一縱向邊緣疊置在先前鋪設的條狀元件的對應的第二縱向邊緣上。
[0044]優選地，重疊區域的寬度隨著遠離中間段而逐漸減小。
[0045]以這種方式，沿著從肩部區域朝向胎圈的運動方向，胎體結構的剛性逐漸變化，而不會使胎體結構的剛性發生突然變化并且由此不會產生局部應力(這種局部應力可能會出發破裂)。
[0046]優選地，敷設表面基本是光滑且連續的