专利名称：用于制造轮胎的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造轮胎的方法和设备。
更特定而言，本发明主要针对如下的方法和设备在关于组装未硫化轮胎的领域，该方法和设备被用于制造环形增强元件或轮胎的结构层，其中的结构层例如是作为所制造轮胎组成部件的胎体帘布层和/或带束层。
背景技术：
用于车轮的轮胎通常包括胎体结构，胎体结构包括至少一个胎体帘布层，帘布层具有相对的端部折片(flap),折片与对应的环形锚固结构相接合，环形的锚固结构被包含在通常称为"胎边"的区域内，该区域构成了轮胎的径向内侧环周边缘。
包括一个或多个带束层的束带结构与胎体结构相连，所述的各个带束层被布置成在径向上相互叠压，且叠压到胎体帘布层上，带束层具有织物性的增强线或金属性的增强线，这些增强线与轮胎的环周延伸方向成相交和/或基本上平行的定向状态。胎面条带被贴附到束带结构的径向外侧位置上，与构成轮胎的其它半成品制品一样，该胎面条带也是由弹性体材料制成的。
在胎体结构侧表面的轴向外侧位置上还贴附着由弹性体材料制成的对应侧壁，每个侧壁都是从胎面条带的一个侧边缘处延伸到靠近胎边上对应环形锚固结构的位置处。在"无内胎"型轮胎中，利用通常被称为"胎衬"的气密涂覆层覆盖了轮胎的内表面。
在最为普遍的制造方法中，胎体帘布层是从连续条带形式的工件来制得的，这些连续条带是由织物性材料的帘线制成的，在某些情况下，则是由金属性材料的帘线制得的，这些帘线被相互平行地布置在弹性体材料的基体中。从连续条带中切出一定的条段，该条段的长度 对应于所要制造的胎体帘布层的环周延伸长度。该条段被缠绕到装配 转鼓的外表面上，且相反的两端被相互接合起来，从而形成胎体帘布 层。
同样地，通过将从连续条带形式的半成品制得的条段在辅助转鼓 上进行巻绕，可依次制出各个带束层。随后，这样制得的、可能还联 接着胎面条带的束带结构被从辅助转鼓上取下，以便于与胎体结构结 合起来。
位于便于本说明书的描述以及后附权利要求书的限定，术语"条带 状元件"是指一种横截面为扁平构造的窄长元件，其包括一条或多个织 物和/或金属材料质的帘线，这些帘线的延伸方向平行于条带状元件本 身的纵长延伸方向，且被包裹在至少一个弹性体材料层中、或至少部 分地被至少一个弹性体材料层所涂覆。
在属于本申请人的第7041185号美国专利中，胎体帘布层是由条 带状元件制成的，条带状元件则是由涂覆了橡胶的帘线制成的，条带
面上，该支撑件的形状与所加工轮胎的内部形态基本上相符。随后， 通过将各个条带状元件以相互接近的方式、沿周向贴附到由环面成型 支撑件承载着的一个或多个胎体帘布层上，就可制得一个或多个带束 层。
在专利文件EP 1555113中，诸如胎体帘布层和带束层等的轮胎增
强部件是通过如下的方法制得的在圆柱形的成型转鼓上，沿着环周 方向对单独裹覆橡胶的各条帘线执行贴附，并使这些帘线相互靠近。
申请人已经注意到专利文件US 7041185 B2或EP 1555113中所
描述的同种类型条带状元件或覆胶帘线(其只是一种包括单根帘线的 条带状元件而已)可被用来制造各种不同尺寸的轮胎，只要所使用的
件周向弦对弧(subtended)长的整数倍即可。申请人还注意到这一 条件不仅受到转鼓本身圆周长度的影响，而且还至少部分地受到所用条带状元件宽度尺寸的影响，所述条带状元件在成型转鼓表面上的贴 附角度也会影响该条件。
因而，申请人推断出为了满足上述条件，需要为各种尺寸和各 种类型的所制轮胎配备特定的转鼓，并与适于制造合适宽度的条带状 元件的特定设备配套使用。
申请人感到存在如下的必要性在无须满足上述限制条件的前提 下，通过贴附条带状元件来制成轮胎的各个结构部件。
发明内容
申请人已经发现将条带状元件贴附到一种表面上，该表面的直 径对应于各个条带状元件的周向弦对弧长的整数倍，然后，将转鼓扩 张到所需的直径，条带状元件的分布就能符合设计规格要求，且该分 布与成型转鼓上贴附表面的延伸长度没有关联。
更详细来讲，根据本申请的第一方面，本发明涉及一种用于制造 轮胎的方法，在组装各个轮胎的过程中，该方法至少包括制造至少一 个第一环形增强层的步骤；其中，制造至少所述至少一个第一环形增 强层的过程包括步骤设置一种成型转鼓，其外部具有基本上为圆柱 形的贴附表面；将多个条带状元件贴附到该成型转鼓上；其中，在所 述贴附步骤期间，将条带状元件沿着所述贴附表面的周向延伸面以相 互靠近的方式进行贴附，以便于形成所述的至少一个第一环形增强层； 其中，在执行贴附步骤之前，成型转鼓被设置为第一工作直径，该直 径的数值使得被贴附上的条带状元件在该贴附表面上的对向周向弧 宽对应于贴附表面自身总周长的整数分之一；其中，在所述贴附步骤 之后，成型转鼓被径向扩张，同时保持其贴附表面大体上为圆柱形状， 直到达到第二工作直径为止，由此限定了所述至少一个第一环形增强 层的永久延伸长度。
由此使得用于组装轮胎的生产机组具有了更大的生产灵活度。事 实上，依申请人来看根据生产要求而进行数量可调扩张的设计是利 用成型转鼓的径向扩张来实现的，该设计使得在转鼓上制出的环形增
10强层能具有轮胎设计规格参数所要求的尺寸，且无需针对于所制轮胎 的具体尺寸或限定的尺寸范围而在生产机组上装配不同的专用机器和 设备。
申请人还认为通过利用本发明，所制得的轮胎还能达到优异的 结构均等性和一致性。事实上，对在贴附表面上制得的环形增强层施 加扩张能减小条带状元件和各条帘线的厚度，且该减薄效果在整个周 长范围内是均匀分布的。
根据另一方面，本发明涉及一种用于制造轮胎的设备，其包括 成型转鼓，其外部具有圆柱形的贴附表面；贴附器装置，其用于将多 个条带状元件贴附到成型转鼓上，其中的条带状元件被布置成在所述 贴附表面的整个周长范围内处于相互靠近的位置关系，由此来形成至 少一个第一环形增强层；调节装置，其对成型转鼓施加作用，以选择 性地将转鼓在第一工作直径与第二工作直径之间扩张开或收缩回，同 时能将贴附表面保持为大体上的圆柱形，在第一工作直径时，贴附到 贴附表面上的各个条带状元件的对向周向弧宽为贴附表面本身总周长 的整数分之一，第二工作直径大于第一工作直径。
在所述两个方面的至少之一中，本发明具有下文描述的一个或多 个优选特征。
形成所述第一增强层的操作的目的在于在构成所述成型转鼓的辅 助转鼓上制出轮胎的束带结构。
在一种不同的实施方式中，形成所述第一增强层的操作的目的在 于在构成成型转鼓的主组装转鼓上制出轮胎的胎体结构。
在另一种备选实施方式中，形成所述第一增强层的操作的目的还 可以是在辅助转鼓和主组装转鼓上制出轮胎的束带结构和胎体结构， 其中的辅助转鼓和主组装转鼓都构成了所述的成型转鼓。
制造所述束带结构的操作还可包括步骤在构成成型转鼓的所述 辅助转鼓上，在所述第一增强层的径向外侧位置上制出第二增强层。
在一种不同的实施方式中，制造所述胎体结构的操作还可包括步 骤在构成成型转鼓的所述主组装转鼓上，在所述第一增强层的径向外侧位置上制出第二增强层。
在另一种实施方式中，制造所述束带结构和胎体结构的操作还可
包括步骤在构成成型转鼓的所述辅助转鼓和所述主组装转鼓上，在 所述第一增强层的径向外侧位置处制出第二增强层。
对成型转鼓执行径向扩张的步骤可在形成了笫二增强层之后进 行，其中，第二增强层与第一增强层在径向上叠置在一起。
在执行贴附步骤期间或之前，可执行如下的步骤存储对应于第 一工作直径的第一参考参数；存储对应于所需第二工作直径的第二参 考参数；计算出所述笫一参考参数与第二参考参数之间的差值。
有利地是，例如利用调节装置，可将成型转鼓的径向扩张量转换
为所计算得差值的函数。
优选地是，成型转鼓分别在被设置为第一、第二工作直径时的周 长差小于各单个条带状元件的宽度，从而，在任何情况下，条带状元 件及相互邻近的各帘线之间由于扩张而出现的间隔都是小量的，这一 特性使得所制得产品的结构强度不会收到影响。
有利地是，可围绕着贴附表面形成至少一个弹性体材料质的环形 嵌入件。
可通过将至少一条连续的纵长元件缠绕成巻圏而制出所述至少一 个弹性体材料环形嵌入件，其中的巻圏围绕着贴附表面，并相互依次 靠近。
可在对所述条带状元件执行贴附之前将环形嵌入件贴附到贴附表 面上，由此，可利用构成嵌入件的弹性体材料的粘连特性来促进所述 条带状元件端部的稳固定位。
所述至少一个环形嵌入件可在被设为最小直径的成型转鼓上制 出，其中的最小直径小于第一工作直径，由此使得所述转鼓的贴附表 面尽可能地为连续表面。
在贴附条带状元件之前，将成型转鼓从最小直径扩张到第一工作 直径。
优选地是，成型转鼓包括依次排列的周向扇段，在调节装置的控制下，这些扇段可在径向上移动。
扇段可具有各自的周向凸肩，其位于贴附表面上，当转鼓被设定为最小直径时，这些凸肩相互抵接到一起，从而降低了连续纵长元件在被巻绕到贴附表面上时出现断裂的风险。
每个周向扇段可具有梳状的端部，各个梳状端部可操作地接合到相邻周向扇段上互补的梳状端部中，从而减小了转鼓扩张之后贴附表面上各个扇段之间出现的表面不连续区域的尺寸。
有利地是，与成型转鼓几何轴线平行的连续纵长元件的宽度大于各个梳状端部的齿牙节距的一半，从而，在转鼓扩张之后，贴附表面上各个扇段之间形成的表面不连续区域不会对结构形态造成大的影响。
作为备选或补充措施，可在所述至少一个第一和/或一个第二环形增强层的径向外侧位置上贴附至少一个弹性体材料的环形嵌入件。
该环形嵌入件在贴附表面上的轴向延伸可超出所述至少一个第一和/或一个第二环形增强层的边缘。
优选地是，是从先前已贴附上的至少一个第一增强层轴向延伸范围的中间点处开始执行对连续纵长元件的巻绕操作。
所述至少一个环形嵌入件可构成至少一个束带下嵌入件，其相对于所述至少一个第一增强层的边缘位于径向内侧位置。
作为替换或补充措施，所述至少一个环形嵌入件可构成至少一个胎面条带，其相对于所述至少一个第一增强层位于径向外侧位置。
作为替换或补充措施，所述至少一个环形嵌入件可构成至少一个侧壁，其相对于所述至少一个第一增强层的边缘在轴向外侧位置处延伸。
在执行了所述径向扩张步骤之后，可执行将成型转鼓回缩到小于
第一工作直径的直径的步骤；并通过滑移操作将制在成型转鼓上的环形增强层从转鼓上轴向撤出。
优选地是，所述调节装置包括至少一个螺旋凸轮，其与所述扇段相接合，该螺旋凸轮可受到驱动而绕着成型转鼓的几何轴线转动，以使得所述扇段产生径向运动。
承载着所述扇段的引导凸缘相对于螺旋凸轮被可转动地支撑。螺旋凸轮可被紧固到由成型转鼓同轴承载着的夹沟轴杆上。可设置至少 一个机械臂，用于完成将成型转鼓接合到夹沟轴杆上
的操作。
可设置由机械臂可操作地载带着的、或独立安装的操作装置，其用于驱动夹沟轴杆转动，以实现调节装置的调控操作。
还可设置锁定装置，其可被选择性地启动，以将引导凸缘相对于夹沟轴杆进行锁定。
有利地是，贴附到成型转鼓上的每个条带状元件可受到保持力的作用，以阻止条带状元件相对于贴附表面的运动，该作用力例如是由构成所述至少一个环形嵌入件的材料的粘连性质和/或所述扇段是载带的磁体来产生的。
从下文对根据本发明的、用于制造充气轮胎的方法和设备的优选实施方式的详细描述，可更加清楚地认识到本发明的其它特征和优点，其中，优选的实施方式并非是排它性的。
下文的描述是参照附图进行的，附图表示出了非限定性的实例，
在附图中
图1中的示意性俯视图表示了根据本发明的用于制造轮胎的设
备；
图2是作为所述设备组成部件的成型转鼓的透视图3是从与图2相反视角对成型转鼓所作的局部剖开透视图4是成型转鼓的径向剖面图5表示了成型转鼓的一部分，图中，成型转鼓被设置为第一工作直径，且去掉了一些部件，以突出显示其它一些部件；
图6表示了图5所示转鼓被设置为第二工作直径时的情形；图7中的透视图表示了成型转鼓的结构细节；以及图8中的局部剖面图表示了可利用所述方法和设备制得的轮胎。
具体实施例方式
参见附图，用于制造车轮用轮胎的设备在总体上被标记为数字1，该设备适于执行根据本发明的方法。
设备1被用于制造轮胎2 (参见图8 )，该轮胎基本上包括具有至少一个胎体帘布层3的胎体结构2a。胎体帘布层3的内部贴附有气密的弹性体材料层一即所谓的胎衬4。两个环形锚固结构5与胎体帘布层3的两对应端部折片3a相接合，每个环形锚固结构都包括所谓的"胎边芯体"5a，该芯体的径向外侧部位处带有弹性体材质的填料5b。环形锚固结构5被整合到通常称为"胎边"6的区域附近，轮胎2与对应的安装轮辋(图中未示出)通常是在胎边6区域处进行接合。
包括一个或多个带束层7a、7b的束带结构7沿周向贴附到胎体帘布层3上，胎面条带8沿周向叠压到束带结构7上。
与束带结构7相连的是所谓的"束带下嵌入件"9，每个束带下嵌入件都被布置在胎体帘布层3与束带结构7两轴向相对端部边缘的其中之一之间。此外，或者作为束带下嵌入件9的替代结构，至少在束带结构的轴向相对端部边缘处、和/或至少在带束层7a、 7b之间的所述端部边缘处，可在束带结构7的径向上叠置弹性体材料的环形嵌入件和/或包括帘线或其它增强元件的嵌入件。
两个侧壁10被贴附到胎体帘布层3的两相对侧边部位上，两侧壁都是从对应的胎边6延伸到胎面条带8的对应侧边缘处。
设备1包括主组装转鼓11，用于形成轮胎2胎体结构2a的组成部件的至少一部分是在该转鼓上装配和/或组装而成的。如同在图中所示的实例那样，如果设备1被用于执行所谓的"两阶段"类型组装方法，则主转鼓ll可以是由第一阶段组装转鼓构成，或者，如果需要执行通常称为"单一阶段"型的组装方法，则主转鼓可由组装转鼓来构成。
主转鼓ll由心轴12可操作地支撑，如果必要的话，可利用机械臂或其它装置驱动所述转鼓，从而在组装工作台12a上对胎体结构2a的组成部件进行贴附的过程中，可使转鼓转动和/或合适地移动。
更详细来讲，主组装转鼓11首先能接收胎衬4 (如果存在的话)，然后再接收一个或多个胎体帘布层3,由此来形成圆筒形的坯套，随后，环形锚固结构5被固定到该坯套的两相对端部折片处。之后可执行如下的操作将胎体帘布层3的端部折片包绕着环形锚固结构5进行翻折。还可执行将侧壁IO贴附到主转鼓上的操作，可在贴附胎体帘布层3之前或之后来执行该操作，具体之前或是之后取决于组装方法的不同。
在图示的实施方式中，利用两阶段法来组装轮胎，被制成圆筒形
坯套的胎体结构2a被第一转送构件13从主转鼓11上取下，第一转送构件将胎体结构接合到造形转鼓或第二阶段转鼓14上，该转鼓在轴向
上被分成两个半体14a，这两个半体可相互移近，并被设置成在两个环形锚固结构5处与胎体结构2a相接合。
设备1还包括辅助转鼓15，从第一供送单元16输送来的束带结构组成部件被按照预定的次序在该转鼓上组装起来。
辅助转鼓15还与第二供送单元17相互联锁，第二供送单元用于将胎面条带8贴附到束带结构7的径向外侧位置处。
作为在主转鼓11上贴附侧壁的替代方案，可设置第三供送单元18，其用于对侧壁IO进行贴附，使其与胎面条带8的轴向对置边缘相连续。
可能会设置第二转送构件19，其在辅助转鼓15与造形转鼓14之间移动，优选地是，其沿着两转鼓相互轴向对正的方向移动，其执行的操作是将束带结构7连同胎面条带8、以及可能连接着所述胎面条带的侧壁10 —起转送到由造形转鼓14支撑着的胎体结构2a上。
按照一种已知的方式，当束带结构7相对于胎体结构2a处于对中位置时，造形转鼓14的两相对半体14a将在轴向上相互移近，同时将流体注入到胎体帘布层3中，由此将胎体结构2a的形状塑造成环面体构造。胎体帘布层3由此产生的径向扩张使得其贴接到由第二转送构件19保持着的束带结构7的内表面上。
16这样组装成的轮胎2适于被从造形转鼓14上取下，并被送去进行 硫化处理和/或工步循环中的其它加工操作。
按照本发明的一种实施方式，在对轮胎2进行组装的过程中，例 如构成所述至少一个胎体帘布层3、和/或所述至少一个带束层7a的至 少一个第一环形增强层A是借助于贴附器装置B来制成的，该装置用 于将多个条带状元件20以相互靠近的位置关系沿周向贴附到构成所 述主转鼓11和/或辅助转鼓15的成型转鼓C上。
更详细来讲，在一种可能的备选实施方式中，成型转鼓C构成了 主转鼓ll，其被专用来形成胎体结构2a，且贴附器装置B至少在部 分上构成了所述的组装工作台12a。
按照一种不同的实施方式，胎体结构2a和束带结构7都是通过利 用各自的贴附器装置B将条带状元件20贴附到成型转鼓C上而制得 的，此条件下，成型转鼓分别构成了所述的主转鼓11和辅助转鼓15。
在图中所示、且下文描述的特定实例中，成型转鼓C构成了专用 于制造束带结构7的辅助转鼓15，且贴附器装置B构成了第一供送单 元16的组成部件，而胎体结构2a则是在所述主转鼓11上制成的。
出于简洁的需要，文中未对所述贴附器装置B作详细描述，如果 未在本申请文件中另外说明，例如可按照属于本申请人的专利文件US 6702913的教导来制造该装置。
成型转鼓C的外部具有基本上为圆柱形构造的贴附表面21,该表 面是由多个周向扇段22构成的，这些扇段围绕着成型转鼓自身的几何 对称轴线依次连续地分布。
基于本发明的目的，术语"基本上为圆柱形的转鼓"是指这样的转 鼓如同图中所示成型转鼓C的实例那样，其对应于由直线线段作为 母线而形成的固体回转体，或者，其具有弧形的剖面轮廓，且最大直 径Dmax与最小直径Dmin之间的差值处于轴向尺寸E的约0% (即 圆柱表面)到约30%之间(见图4)，其中，最大直径是指在与成型转 鼓C转动轴线垂直的平面内测得 最大直径，而最小直径是在转鼓自 身两轴向相对边缘处测得的最小直径，轴向尺寸E是所示两轴向相对换言之，满足如下的关系式 0 = < ( Dmax-Dmin ) = < 0.3*E
优选地是，所述差值(Dmax-Dmin)处于约0 (即圆柱形表面) 与约0.2*五之间。
换言之，优选地是，满足如下关系式 0 = < ( Dmax-Dmin ) = < 0.2*E
每个周向扇段22都是由至少一个或一对(如图所示)径向支架 23支撑着，两支架分别靠近成型转鼓C的两轴向对置侧面，且与装置 24实现可操作的接合，装置24用于对扇段自身的径向定位进行调整。
这些调节装置24能同时将各个周向扇段22在成型转鼓C几何轴 线的径向方向上移动，从而使得转鼓自身的径向尺寸从最小直径开始 发生变动，在最小直径时，各个周向扇段利用各自的周向凸肩23a相 互抵接到一起，周向凸肩被设置在贴附表面21内，从而使得所述表面 具有连续的延伸面。
优选地是，各个周向扇段22的周向凸肩23a是在各个梳状端部 25处形成的，每个梳状端部都接合到由相邻周向扇段22所带的、几 何形状互补的梳状端部25中，按照这样的方式，贴附表面21将有利 地保持着其基本为圆柱形的形态，并保持基本上连续的延伸面一即不
存在重大的不连续之处，且使得成型转鼓C可在调节装置24的作用 下进行径向扩张。
更详细来讲，每个梳状端部25基本上都是由一些交替的凸起25a 和凹陷25b构成的，这些凸起和凹陷按照一定的齿牙节距依次排列， 优选地是，齿牙节距在约10mm到25mm之间，其中，该尺寸是从两 相邻凸起2 5 a上的同位点之间测得的。
可以注意到梳状端部25使得表面可保持良好的连续性一即使在 成型转鼓C高度扩张时也能如此。因而，即使轮胎的径向尺寸之间存 在很大的差异，成型转鼓C也能容易地适于对这些轮胎进行加工。
优选地是，调节装置24包括至少一个或者一对(如图所示那样)螺旋凸轮26，在各个对应的滑动件27处，凸轮可操作地接合着周向 扇段22，其中的滑动件被各个所述的径向支架23支撑着。每个螺旋 凸轮26都与布置在成型转鼓C同一侧的径向支架23的滑动件27相 接合，并被固定到与几何轴线X同轴的夹沟轴杆28上，且可由操作 装置29驱动而转动，操作装置29与成型转鼓C可拆分地接合着。
至少一个或一对(如图所示)引导凸缘30支撑着周向扇段22, 借助于被对应的径向支架23滑动穿过的引导承座31，引导凸缘可将 周向扇段相对于几何轴线X在径向上滑动。引导凸缘30被夹沟轴杆 28利用轴承32可转动地支撑着，且至少一个引导凸缘带有锁定装置 33，用于将引导凸缘相对于夹沟轴杆28选择性地锁定或解锁。
这些锁定装置33例如可包括一个或多个锁闩34，每个锁闩都被 制为销杆的形式，其受到对应弹簧36的弹性推顶作用而在轴向被引导 着穿过与引导凸缘30 —体的块体35，并被推顶向与夹沟轴杆28 —体 的锁定盘37，锁定盘37上带有多个沿周向分布的配合承座38。
每个锁闩34都与操作装置29上载带的解锁致动器39可操作地接 合着，以便于被从对应的配合承座38上拉出，从而能将夹沟轴杆28 与引导凸缘30在转动方向上脱离来，所述凸缘30则被解锁致动器本 身保持着。在此情况下，夹沟轴杆28在操作装置29作用下的转动将 被传递给螺旋凸轮26，随之而造成各个周向扇段22同步地径向运动。
当调节装置24的调控作用结束时，锁闩34被从解锁致动器39 中释放出，从而在弹性推顶作用下被顶入到其中一个配合承座38中， 由此促成了各个周向扇段22在工作过程中能稳固地定位。
优选地是，至少一个机械臂40能可操作地接合到夹沟轴杆28上， 以便于能支撑成型转鼓C，并方便地将其移动到条带状元件20的贴附 器装置B之前。更详细来讲，机械臂40执行的操作是在贴附器装 置B处，对成型转鼓C进行正确的定位，并与将各个条带状元件20 贴附到贴附表面21上的操作同步地驱动转鼓C转动，该转动例如是 以步进的形式进行的，从而使得条带状元件20能依次相邻地进行贴 附，其中的贴附定向角度平行于几何轴线X或与轴线X成合适的斜角。
19优选地是，在制造属于胎体帘布层的增强层的情况下，所述定向
角与几何轴线X形成的夹角在约0°与25°之间。
优选地是，在制造属于带束层条带的增强层的情况下，所述定向 角与几4可轴线X形成的夹角在约0。与90°之间。
成型转鼓C的运动是按照转角宽度的步长进行的，其中的转角宽 度基本上等于各个条带状元件20贴附着的贴附表面21上的弧对角度， 或在任何情况下都是与该弧对角相关。按照这种方式，各个相邻条带 状元件20的相对边缘将相互配接，或者，如果必要的话，在所制得的 增强层A的整个周长范围内，这些边缘之间将分隔开预定而恒定的距 离。
最后一个条带状元件20也被贴附上以形成增强层A，为了能将该
重要的是各个条带状元件20在贴附表面20上所对的周向弧宽应当 对应于贴附表面21自身总周长的整数分之一。
对向周向弧宽的数值与条带状元件20的宽度值严格相关，且作为 条带状元件20自身在贴附过程中所受到的定向角的函数，可能出现变 化。
由于增强层A的周向延伸长度通常是由一些与条带状元件20宽 度和定向角不相关的因素所规定的设计参数，所以容易出现这样的情 形在制造过程中，条带状元件20所对的周向弧宽值并不对应于增强 层A预计周长的整数分之一。
在本发明中，有利地是，针对这一方面，在执行贴附条带状元件 20的步骤之前，利用操作装置29对成型转鼓C进行操作，以将成型 转鼓C设定到第 一工作直径，该工作直径的尺寸使得随后贴附到贴附 表面20上的各个条带状元件20的对向周向弧宽基本上等于贴附表面 自身总周长的整数分之一。
当完成了制造第一增强层A的工作之后，可在第一增强层的径向 外侧位置上制出至少一个第二增强层A'。所述实例中的第二增强层 A'对应于第二带束层7b,可按照与上述方法相同的过程来制造该增强
20层，但优选地是条带状元件20相对于与第一带束层7a相对应的第 一增强层A处于相交延伸的定向角。在制造第二增强层A'的过程中， 成型转鼓C的贴附表面21将体现为先前制得的第一增强层A。
可以理解优选地是，对构成所述至少一个增强层A、 A'的条带 状元件20的贴附操作是相对于几何轴线X以可控的角度进行的一例 如如专利文件US 6702913所述的那样。在贴附到成型转鼓C上的条 带状元件的整个延伸范围内，该可控角度可以是固定的，或者可从成 型转鼓C自身的中心部向两端部变化。
当晚上了条带状元件20的贴附操作之后，将成型转鼓C径向扩 张，直至其达到预定的第二工作直径，以此使环形增强层A、 A'达到 永久性的扩张，该扩张程度取决于由设计参数决定的预期周长。
为此目的，还设置了这样的操作由机械臂40可操作地载带着的、 或与机械臂独立安装的操作装置29可由编程控制单元(图中未示出) 进行控制，该控制单元包括用于存储第一参数的装置，其中的第一 参数与第一工作直径相对应，存储操作可能是在基于设计参数确定出 第一参数后进行的；用于存储与所需第二工作直径相对应的第二参数 的装置；以及用于计算所述第一、第二参数之间差值的装置。在所述 控制单元的指令控制下，调节装置24将成型转鼓C的径向扩张量作 为计算装置所得差值的函数，并进行调制转换。
优选地是，该径向扩张量有利地处于较小的数值范围内，该数值 的范围使得成型转鼓C分别被设定为第一、第二工作直径时的周长差 小于各个条带状元件20的宽度。因而，施加到成型转鼓C上所制轮 胎部件的变形量将保持在有限的数值内，消除了造成不规则结构变形 的风险。
在制造增强层A、 A'之前和/或之后，可围绕着贴附表面21制出 至少一个弹性体材料的环形嵌入件D。
所述至少一个环形嵌入件D例如可构成胎面条带8的至少一部 分，胎面条带被贴附到第一和/或第二带束层7a、 7b的径向外侧位置 上；和/或环形嵌入件构成侧壁10的至少一部分，每个侧壁都在贴附表面21上延伸，其在轴向上超出所述第一和/或第二带束层7a、 7b的 边缘。
一个或多个弹性体材料的环形嵌入件D还可构成束带下嵌入件 9，在贴附部分21上，其被贴附到带束层7a、 7b两轴向相反边缘的径 向内侧部位处。
有利地是，每个环形嵌入件D都是通过对至少一个弹性体材料的 连续纵长元件进行旋绕而形成的，也就是说，通过将所述连续纵长元 件41围绕着贴附表面21巻绕成基本上为环周的巻圏而制出环形嵌入 件，其中的巻圏被布置成相互靠近。
为此目的，第二和/或第二供送单元17、 18可包括至少一个配送 器42，其例如是挤出模具，该配送器将连续的纵长元件41输送到成 型转鼓C上，与此同时，成型转鼓被机械臂40所带马达驱动而绕其 几何轴线X转动，且被机械臂40合适地移动，以将巻圏分布为一定 的形式，该分布形式适于使得构成束带下嵌入件9、胎面条带8和/或 侧壁10的连续纵长元件具有所需的最终形态构造。
优选地是，至少在制造束带下嵌入件9和/或侧壁10的过程中， 将成型转鼓C设置为最小直径，该最小直径对应于这样的状态周向 扇段22相互接触着，呈现为连续表面的关系。这样就消除了直接贴附 接触到成型转鼓C上的连续纵长元件41在巻绕过程中出现破断的风 险，其中，如果成型转鼓C上存在不理想的非连续表面，则由此造成 的异常应力就会造成元件41的破断。
为了限制成型转鼓C上可能存在的非连续表面对连续纵长元件 41结构完整性的影响，还优选地是至少在制造胎面条带8和/或侧壁 10的过程中，连续纵长元件41的宽度要大于周向扇段22梳状端部25 各个齿牙节距的一半，其中，连续纵长元件的宽度是从与成型转鼓C 几何轴线X平行的方向上测得的。
还有利地是至少在制造胎面条带8和/或侧壁10的过程中，对 连续纵长元件41的巻绕是从先前贴附上的第一和/或第二带束层7a、 7b轴向尺寸的中间点处开始执行的。如果已经完成了对可能位于增强层A、A'径向内侧位置的元件(例 如为束带下嵌入件9、胎衬4)的贴附操作，且在开始贴附增强层A、 A'之前，则有利地是将成型转鼓C从其最小直径扩张到第一工作直 径，从而能正确地贴附条带状元件20。
例如，由于先于带束层7a、 7b制出的束带下嵌入件9的弹性体材 料具有粘连特性，每个随后被贴附到成型转鼓C上的条带状元件20 都会有利地受到保持力的作用，该保持力阻止了条带状元件相对于贴 附表面20的不利移动。
因而，条带状元件20获得了稳固的定位，即使在将其贴附到成型 转鼓C上的过程中故意对其进行变形也能如此，此定位方式与属于本 申请人:的所述专利文件US 6702913中教导的方式相同。
有利地是，还可在成型转鼓C上连接保持装置43，以便于在存在 内部应力的情况下，进一步确保条带状元件20的稳固定位，
在一种优选的实施方式中，这些保持装置43包括与各个周向扇段 22相连的磁体，这些磁体处于贴附表面21上，面对着构成条带状元 件20中增强帘线的金属材料并与其相互作用，其中的条带状元件被用 于制造增强层A、 A'—例如第一和/或第二带束层7a、 7b。
在将成型转鼓C径向扩张到第二工作直径的步骤之后，对成型转 鼓C进行回缩，直到使其直径小于第一工作直径为止，其中，根据需 要的不同，可在贴附胎面条带8和/或侧壁10的操作之前或之后来执 行扩张到第二工作直径的操作。在已完成回缩的情况下，束带结构7 连同胎面条带8、束带下嵌入件9、以及可能存在的侧壁IO—起被从 成型转鼓C上滑脱下，以便于能与胎体结构2a进行联接，其中，此 时的成型转鼓C被机械臂40操作着与第二转送构件相互作用。
权利要求
1.一种用于制造轮胎的方法，该方法至少包括在组装各个轮胎(2)的过程中制造至少一个第一环形增强层(A)的步骤，其中，制造至少所述至少一个第一环形增强层(A)的过程包括步骤设置一成型转鼓(C)，其外部具有基本上为圆柱形的贴附表面(21)；将多个条带状元件(20)贴附到成型转鼓(C)上；其中，在所述贴附步骤期间，将条带状元件(20)沿着所述贴附表面(21)的周向延伸面以相互靠近的方式进行贴附，以便于形成所述的至少一个第一环形增强层(A)；其中，在执行贴附步骤之前，成型转鼓(C)被设置为第一工作直径，该直径的数值使得被贴附上的条带状元件(20)在贴附表面(21)上的对向周向弧宽对应于贴附表面自身总周长的整数分之一；其中，在所述贴附步骤之后，成型转鼓(C)被径向扩张，同时保持其贴附表面(21)大体上为圆柱形状，直到达到预定的第二工作直径为止，由此限定了所述至少一个第一环形增强层(A)的永久延伸长度。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括制出束带结构 (7)的步骤，束带结构包括所述至少一个第一环形增强层(A)。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述至少一个第一 环形增强层(A)包括至少一个带束层，该带束层是在构成所述成型 转鼓(C)的辅助转鼓(15)上制得的。
4. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于包括 制出胎体结构(2a)的步骤，胎体结构包括所述至少一个第一环形增 强层(A)。
5. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于所述 至少一个第一环形增强层(A)包括至少一个胎体帘布层(3)，所述 至少一个胎体帘布层(3)在构成所述成型转鼓(C)的组装转鼓(ll)上制出。
6. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于还包括 步骤在所述第一增强层(A)的径向外侧位置制出笫二增强层(A')。
7. 根据前一权利要求所述的方法，其特征在于在形成了所述至 少一个第二环形增强层(A')之后执行所述的径向扩张步骤。
8. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于还包括 步骤存储对应于第一工作直径的第一参考参数； 存储对应于所需第二工作直径的第二参考参数；以及 计算出所述第一参考参数与第二参考参数之间的差值。
9. 根据前一权利要求所述的方法，其特征在于还包括步骤将成 型转鼓(C)的径向扩张量调制转换为所计算得到差值的函数。
10. 根据权利要求l、 8以及9之一所述的方法，其特征在于成 型转鼓(C)分别在被设置为第一、第二工作直径时的周长之差小于 各单个条带状元件(20)的宽度。
11. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于还包 括步骤围绕着贴附表面(21)形成至少一个弹性体材料质的环形嵌 入件(D )。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于通过将至少一条 连续的纵长元件(41)缠绕成巻圏而制出所述至少一个环形嵌入件 (D),其中的巻圏围绕着贴附表面(21)，并相互依次靠近。
13. 根据权利要求11和12中的一项或多项所述的方法，其特征 在于在对所述条带状元件(20)执行贴附之前将所述至少一个弹性 体材料的环形嵌入件(D)贴附到贴附表面(21)上。
14. 根据权利要求ll到13之一或多个所述的方法，其特征在于 所述至少一个环形嵌入件(D)是在被设为最小直径的成型转鼓(C) 上制出的，其中的最小直径小于第一工作直径。
15. 根据前一权利要求所述的方法，其特征在于在贴附条带状 元件(20)之前，将成型转鼓(C)从最小直径扩张到第一工作直径。
16. 根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于成型转鼓 (C)包括依次排列的周向扇段(22)，扇段具有位于贴附表面(21) 上的各自的周向凸肩(23a),当成型转鼓(C)被设定为最小直径时， 这些凸肩(23a)相互抵接到一起。
17. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于成 型转鼓(C)包括依次排列的周向扇段(22)，每个周向扇段具有梳状 的端部(25)，各个梳状端部可操作地接合到与周向地相邻的周向扇段 (22 )互补并且由该周向地相邻的周向扇段(22 )承载的梳状端部(25 ) 中。
18. 根据前一权利要求所述的方法，其特征在于与成型转鼓(C) 几何轴线(X)平行的所述连续纵长元件(41)的宽度大于各个梳状 端部(25)的齿牙节距的一半。
19. 根据权利要求11和/或12所述的方法，其特征在于在所述 至少一个第一环形增强层(A)的径向外侧位置处贴附所述至少一个 弹性体材料的环形嵌入件(D)。
20. 根据前一权利要求所述的方法，其特征在于所述环形嵌入 件(D)在贴附表面(21)上的轴向延伸超出所述至少一个第一环形 增强层(A)的边缘。
21. 根据权利要求19和/或20所述的方法，其特征在于从先前 已贴附上的所述至少一个第一增强层(A)轴向延伸范围的中间点处 开始执行对连续纵长元件(41)的巻绕操作。
22. 根据权利要求ll到18之一或多个所述的方法，其特征在于 所述至少一个环形嵌入件(D)包括至少一个束带下嵌入件(9)，该 束带下嵌入件相对于所述至少一个第一增强层(A)的边缘位于径向 内侧位置。
23. 根据权利要求11、 12、 19到21中一个或多个所述的方法， 其特征在于所述至少一个环形嵌入件(D)包括至少一个胎面条带 (8)，该胎面条带(8)相对于所述至少一个第一增强层(A)位于径 向外侧位置。
24. 根据权利要求11到21之一或多个所述的方法，其特征在于 所述至少一个环形嵌入件(D)包括至少一个侧壁(10)，该侧壁相对 于所述至少一个第一增强层(A)的边缘在轴向外侧位置处延伸。
25. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于还包 括步骤在执行了所述径向扩张步骤之后，执行将成型转鼓(C)回缩到 小于第一工作直径的直径的步骤；通过滑移操作将制在成型转鼓(C)上的环形增强层(A、 A')从 转鼓上轴向撤出。
26. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于贴 附到成型转鼓(C)上的每个条带状元件(20)受到保持力的作用， 以阻止条带状元件(20)自身相对于贴附表面(21)的运动。
27. 根据前述权利要求之一或多个所述的方法，其特征在于相 对于所述成型转鼓(C)的几何轴线(X)以可控的角度将每个条带状 元件(20)贴附到成型转鼓(C)上。
28. —种用于制造轮胎的设备，其包括 成型转鼓(C),其外部具有基本上圆柱形的贴附表面(28); 贴附器装置(B)，其用于将多个条带状元件(20)贴附到成型转鼓(C)上，其中的条带状元件(20)被布置成在所述贴附表面(21) 的整个周长范围内处于相互靠近的位置关系，由此形成至少一个第一 环形增强层(A);以及调节装置(24)，其对成型转鼓(C)施加操作，以选择性地将转 鼓在第一工作直径与第二工作直径之间扩张开或收缩回，同时将其贴 附表面(21)保持为大体上的圆柱形，在第一工作直径时，贴附到贴 附表面(21)上的各个条带状元件(20)的对向周向弧宽为贴附表面 (21)本身总周长的整数分之一，第二工作直径大于第一工作直径。
29. 根据前一权利要求所述的设备，其特征在于所述成型转鼓 (C)包括辅助转鼓(15)，该辅助转鼓与束带结构(7)的第一供料单 元可操作地相联。
30. 根据权利要求28和/或29所述的设备，其特征在于所述成 型转鼓(C)包括主组装转鼓(11),该主组装转鼓与胎体结构(2a) 的组装工作台(12)可操作地相联。
31. 根据权利要求28到30之一或多个所述的设备，其特征在于 还包括存储装置，其用于存储对应于第一工作直径的第一参考参数； 用于存储对应于所需第二工作直径的第二参考参数的装置；以及 用于计算出所述第一参考参数与第二参考参数之间差值的装置。
32. 根据前一权利要求所述的设备，其特征在于所述调节装置 (24)将成型转鼓(C)的径向扩张量调制转换为由计算装置所检测的 差值的函数。
33. 根据权利要求28到32之一或多个所述的设备，其特征在于 还包括用于围绕着贴附表面(21)形成至少一个弹性体材料环形嵌 入件(D)的装置。
34. 根据前一权利要求所述的设备，其特征在于用于形成环形 嵌入件(D)的所述装置包括用于输送连续纵长元件(41)的配送器 (42)、以及用于驱动成型转鼓(C)转动的马达。
35. 根据权利要求28到34之一或多个所述的设备，其特征在于 所述调节装置(24)作用在成型转鼓(C)上，以将其回缩到小于第 一工作直径的直径。
36. 根据权利要求28到35之一或多个所述的设备，其特征在于 成型转鼓(C)包括依次排列的周向扇段(22)，在调节装置(24)的 控制下，这些扇段可在径向上移动。
37. 根据前一权利要求所述的设备，其特征在于所述周向扇段 (22)的贴附表面(21)上具有周向凸肩(23a)，当成型转鼓(C)被 设定为最小直径时，这些凸肩(23a)相互抵接到一起。
38. 根据权利要求36和/或37所述的设备，其特征在于每个所 述周向扇段(22 )具有梳状的端部(25 )，各个梳状端部可操作地接合 到与周向地相邻的周向扇段(22)互补并且由该周向地相邻的周向扇段(22)承载的梳状端部(25)中。
39. 根据权利要求36到38之一或多个所述的设备，其特征在于 所述调节装置(24)包括至少一个螺旋凸轮(26)，该螺旋凸轮与所述 周向扇段(22)相接合，该螺旋凸轮受到驱动而绕着成型转鼓(C) 的几何轴线(X)转动，以使得所述周向扇段(22)产生径向运动。
40. 根据前一权利要求所述的设备，其特征在于还包括引导凸 缘(30)，其相对于螺旋凸轮(26)被可转动地支撑着，且可滑动地承 载所述周向扇段(22)。
41. 根据权利要求28到40之一或多个所述的设备，其特征在于 还包括夹沟轴杆(28)，其由成型转鼓(C)同轴地承载。
42. 根据权利要求39和/或40所述的设备，其特征在于所述至 少一个螺旋凸轮(26)被紧固到所述夹沟轴杆(28)上。
43. 根据权利要求41和/或42所述的设备，其特征在于还包括 至少一个操作装置(29)，其与夹沟轴杆(28)可操作地接合，用于驱 动其转动。
44. 根据权利要求41到43之一或多个所述的设备，其特征在于 还包括至少一个机械臂(40)，其与成型转鼓(C)在夹沟轴杆(28) 处可操作地接合。
45. 根据权利要求43和44所述的设备，其特征在于所述操作 装置(29)由机械臂(40)可操作地承载。
46. 根据权利要求28到45之一或多个所述的设备，其特征在于 还包括锁定装置(33)，其能够被选择性地启动，以将引导凸缘(30) 相对于夹沟轴杆(28)进行锁定。
47. 根据权利要求28到46之一或多个所述的设备，其特征在于 还包括保持装置(43)，其用于保持贴附到成型转鼓(C)上的条带 状元件(20)。
48. 根据前一权利要求所述的设备，其特征在于所述保持装置 (43)包括与各个周向扇段(22)相联的磁体。
全文摘要
多个条带状元件(20)被贴附到成型转鼓(C)上，转鼓的外部具有基本上为圆柱形的贴附表面(21)，条带状元件(20)被相互靠近地排布在成型转鼓(C)上，以形成至少一个第一环形增强层(A)，成型转鼓(C)被设定为第一工作直径，在此直径条件下，被贴附到贴附表面(21)上的各个条带状元件(20)的对向周向弧宽是贴附表面(21)自身总周长的整数分之一。随后，作用在成型转鼓(C)上的调节装置(24)对成型转鼓执行扩张操作，将其扩张到大于第一工作直径的第二工作直径，同时将其贴附表面(21)基本保持为圆柱形态。
文档编号B29D30/24GK101678624SQ200780053285
公开日2010年3月24日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者C·阿穆里, G·曼奇尼, G·洛普雷斯蒂, M·马尔基尼 申请人:倍耐力轮胎股份公司