控制轮胎用加强结构的构造的方法、生产这种轮胎的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制车轮轮胎的加强结构的构造的方法，所述车轮尤其是重载车辆的车轮，如卡车、拖车、公共汽车、挂车。
[0002]本发明也涉及用于生产前述轮胎的方法和设备。
【背景技术】
[0003]虽然尤其参考用于重载车辆的车轮的轮胎描述了本发明，但本发明也能够被应用于制造用于轻载车轮的轮胎，如机动车辆或者摩托车。
[0004]用于重载或者轻载车辆的车轮轮胎一般包括胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层由嵌入弹性体基体的加强帘线形成。胎体帘布层具有与环形锚固结构相应地接合的端部边缘。环形锚固结构布置在通常由名称"胎圈"指明的轮胎区域中，并且每个环形锚固结构通常由基本周向的环形插入件形成，至少一个填料插入件在环形插入件的径向外位置被施加到环形插入件上。这种环形插入件通常被指为"胎圈钢丝〃，且其任务是保持轮胎牢固地固定到特别设置在轮辋中的锚固座部，因此防止在操作中轮胎的径向内端边缘从这个座部跳出。
[0005]具有提高传递到轮胎的转矩的功能的特定加强结构能够设置在胎圈处。
[0006]包括一个或多个带束层的带束结构在径向外位置中被关联到胎体帘布层，所述带束层一个在另一个顶部地径向布置且具有织物或者金属加强帘线，所述织物或者金属加强帘线具有交叉方位和/或基本平行于轮胎的周向延伸部的方向。
[0007]称为"下方带束"的弹性体材料层能够设置在胎体结构和带束结构之间，所述层具有使得胎体结构的径向外表面尽可能均匀以用于带束结构的后续施加的功能。
[0008]同样由弹性体材料制造的胎面带在径向外位置中施加到带束结构。
[0009]所谓"下方层"能够设置在胎面带和带束结构之间，弹性体材料的所述子层具有适于允许胎面带稳定地联合到带束结构的特性。
[0010]弹性体材料的相应侧壁也施加到胎体结构的侧表面上，每个侧壁从胎面带的侧边缘之一延伸到胎圈的相应环形锚固结构。
[0011]在多个应用中，例如在用于重载车轮的轮胎的一些类型中，在径向最内带束层(后文也被指为"第一带束层")和胎体结构之间布置有零度加强层，即，设有在基本周向方向上定向的加强元件的弹性体材料层，即，所述弹性体材料层相对于轮胎的赤道平面具有基本为零的角度(例如，低于10° )。
[0012]零度加强层通过将弹性体材料的加强连续细长元件在特别设置的成型支撑件上缠绕成螺旋体而制成。
[0013]成型支撑件在这种情况下设有适于在前述细长元件缠绕时将其保持就位的适当元件或者装置。
[0014]术语〃径向〃和〃轴向〃和措辞〃径向内/外〃和〃轴向内/外〃在此参考用于制造轮胎的特定构件(例如，胎体结构或者带束结构)的成型支撑件的径向方向和轴向方向使用。另一方面，术语〃周向〃和〃周向地〃参考前述成型支撑件的环形延伸部使用。
[0015]措辞〃弹性体材料的加强连续细长元件〃在此被用于指代弹性体材料的连续元件，其具有细长形状(即，具有主要纵向方向的延伸部)且包括基本平行于彼此的一个或多个线状加强元件(诸如，织物或者金属帘线)。
[0016]更特别地，这种线状加强元件能够结合到弹性体材料的基体中或者能够由弹性体材料层涂覆。
[0017]措辞〃弹性体材料〃在此被用于指代成分包括至少一种弹性体聚合物和至少一种加强填料的材料。优选地，这个成分也包括添加剂，例如，交联剂和/或增塑剂。由于提供交联剂，这种材料能够通过加热交联，以便形成最终成品。
[0018]措辞〃吸引力〃在此被用于指代由成型支撑件施加在前述细长元件上的力。
[0019]措辞〃张力〃在此被用于指代在前述细长元件缠绕到成型支撑件上期间施加到前述细长元件的阻力，所述阻力与由于成型支撑件的旋转而由成型支撑件同时地施加的拉力相反。
[0020]文献WO 2004/045839描述了一种用于构造轮胎构件的鼓，所述轮胎设有在周向方向上延伸的金属元件。所述鼓包括沿其周边布置的一个或多个支撑部件，每个支撑部件设有用于轮胎构件的支撑表面。支撑部件包括适于吸引轮胎构件的金属部分的磁体，因此将轮胎构件保持在支撑表面上。磁体被布置在鼓的径向外表面的下方。
[0021]文献WO 2008/152453描述了一种用于构造车轮轮胎的带束结构的成型鼓。成型鼓具有基本柱形的外铺设表面，多个条状元件被施加到所述外铺设设表面上，条状元件以靠近在一起的关系布置以形成至少一个第一环形加强层。所述鼓包括多个区段且初始设定在第一工作直径。调节装置在成型鼓上操作以用于在铺设多个条状元件之后将成型鼓展开到大于第一工作直径的第二工作直径。展开在外铺设表面保持基本柱形形状的同时发生。成型鼓的区段具有与之关联的多个磁体，磁体适于与构成集成到条状元件中的加强帘线的金属材料相互作用，以便确保在出现内张紧的情况下也将条状元件平稳定位。成型鼓最终被径向收缩，直到达到小于第一直径的直径，以便允许将已经构造在其上的加强结构轴向移除。
[0022]申请人已经观察到，利用设有分离磁体的成型支撑件(例如，以上阐释的鼓)虽然在一方面允许包括零度加强层(继而包括金属线状元件或者帘线)的加强结构(例如，带束结构)在相对于第一加强层(例如，第一带束层)的径向内位置中制造，但另一方面所述成型支撑件具有一些缺点。
[0023]根据申请人的观点，特别关键的方面关系到以下事实:弹性体材料的加强连续细长元件的线圈缠绕部在前述细长元件的至少头尾部分需要有效地保持在成型支撑件上。因此，成型支撑件至少在前述头尾部分的附连区域处包括相应磁体是必要的。
[0024]然而，申请人已经证明，沿成型支撑件的轴向方向存在多于一个磁体会损坏线圈缠绕部的铺设的规则性。实际上，申请人已经观察到，由于由轴向邻近磁体(一个或多个)施加在前述缠绕部的每个线圈上的吸引力，缠绕部中的一些线圈的轴向移位可能发生，这种移位依据在线圈和轴向邻近磁体(一个或多个)之间的距离而程度可变。在这种情况下，获得具有在各个线圈之间的非规则间隔的线圈缠绕部，并且因此获得质量不令人满意的零度加强层。
[0025]申请人已经发现，当期望在不必每次改变设施(例如，不必改变加强结构的成型支撑件)的情况下生产不同尺寸的轮胎时，以上讨论的问题加剧。在这种情况下，实际上需要设置在成型支撑件上沿轴向方向对齐的足够大量的磁体。
[0026]实际上，申请人已经观察到，待生产的轮胎的尺寸变化涉及加强结构(例如，带束结构)的轴向长度的变化，并且因此涉及零度加强层的轴向长度的变化，即，在线圈缠绕部的头部分和尾部分之间的轴向距离的变化。因此需要在轴向方向将多个磁体设置到成型支撑件上，以便随着待生产轮胎的尺寸变化覆盖线圈缠绕部的头尾部分的所有不同附连位置。
[0027]申请人也已经发现，除了缠绕部的各个线圈的铺设的前述非规则性之外，利用沿轴向方向并排布置的大量分离磁体也在线圈自身上产生高径向吸引力。这种吸引力将由于成型支撑件的径向收缩以移除已经构造在其上的加强结构(例如，带束结构)而引起在零度加强层和第一加强层(例如，第一带束层)之间的非理想的结构性分离。
[0028]实际上，申请人已经观察到，零度加强层和第一加强层(例如，第一带束层)由于由相应弹性体材料的粘性专门产生的相互连结力而关联于彼此，并且当两个构件之一承受更大程度的脱离力(例如，在成型支撑件的径向收缩期间朝向成型支撑件的吸引力)时，这种连结力可能不足以保持两个构件牢固地连结于彼此。
[0029]申请人也已经观察到，如果弹性体材料的加强连续细长元件以预定张力缠绕到成型支撑件上，则发生前述结构性分离的风险加重。在这种情况下，实际上，在成型支撑件被径向收缩以移除已经构造在其上的加强结构(例如，带束结构)之后，张力添加到吸引力，从而在零度加强层的径向内表面上基本产生比前述连结力更大程度的径向收缩力。
[0030]申请人已经洞察到，通过在制造加强结构期间适当地控制过程中的各种力，可以至少部分地满足以上讨论的相反要求，即，获得线圈缠绕部的头尾部分在成型支撑件上的牢靠锚固和前述缠绕部的线圈的铺设的高规则性，同时避免当加强结构(例如，带束结构)从成型支撑件移除时在零度加强层和第一加强层(例如，第一带束层)之间的结构性分离。
[0031]具体地，申请人已经实现通过适当地控制在弹性体材料的加强连续细长元件缠绕到成型支撑件上期间作用在弹性体材料的加强连续细长元件上的吸引力，可以获得线圈缠绕部的头尾部分的理想牢靠锚固和前述缠绕部的线圈在成型鼓上的铺设的理想规则性。申请人也已经认识到通过适当地控制前述吸引力和张力中的至少一个，可以避免当加强结构(例如，带束结构)从成型支撑件移除时零度加强层与第一加强层(例如，与第一带束层)的分离。
[0032]特别地，申请人已经证明可以通过适当地调节适宜设置在成型支撑件处以用于产生前述吸引力的可能装置(例如，抽吸装置或者真空发生装置，尤其在加强连续细长元件的加强帘线是织物的情况下)而充分地控制前述吸引力、或替换性地通过适当地设计适宜地关联于成型支撑件的可能磁体(尤其在加强连续细长元件的加强帘线是金属的情况下)而充分地控制前述吸引力。
[0033]申请人相信，也可以通过下述避免当加强结构(例如，带束结构)从成型支撑件移除时零度加强层与第一加强层(例如，与第一带束层)脱离:尽可能地限制张力的大小和/或将前述吸引力保持在实现线圈缠绕部的头尾部分的理想牢靠锚固和零度加强层的线圈在成型鼓上的铺设的理想规则性所需的最小值。
[0034]更一般地，申请人已经发现，一旦已经构建将被用于在弹性体材料的加强连续细长元件上产生吸引力的元件或者装置，就可以通过控制吸引力和张力中的至少一个以使得吸引力和张力的总和低于在零度加强层和第一加强层之间的连结力而在成型支撑件上制造包括零度加强层的、其中线圈规则分布且第一加强层(例如，第一带束层)维持牢固地锚固到零度加强层的加强结构(例如，带束结构)，即使是在成型支撑件被径向收缩以移除已经构造在其上的加强结构之后。
【发明内容】
[0035]本发明在其第一方面涉及用于控制车轮轮胎的加强结构的构造的方法。
[0036]优选地，所述方法包括在弹性体材料的至少一个加强连续细长元件的至少一个头部分上施加朝向成型支撑件的吸引力。
[0037]优选地，所述方法包括以预定张力在所述成型支撑件上铺设所述弹性体材料的至少一个加强连续细长元件，以形成线圈缠绕部。
[0038]优选地，所述方法包括将至少一个加强层铺设到相对于所述线圈缠绕部的径向外位置中，以形成包括所述线圈缠绕部和所述至少一个加强层在内的加强结构，其中，相互连结力作用在所述线圈缠绕部和所述至少一个加强层之间。
[0039]优选地，所述方法包括通过所述成型支撑件的径向收缩将所述加强结构与所述成型支撑件分开。
[0040]优选地，在前述方法中，所述吸引力和所述张力中的至少一个被控制以使得所述吸引力和所述张力的总和低于所述连结力。
[0041]申请人相信，本发明的方法允许制造这样的加强结构(例如，带束结构)，在所述加强结构中，前述线圈缠绕部的线圈规则地分布在成型支撑件上，并且在相对于前述线圈缠绕部的径向外位置中关联的加强层(例如，带束层)被牢固地锚固到线圈缠绕部，并且即使在成型支撑件被径向收缩以移除已经构造在其上的加强结