用于制造用于车轮的轮胎的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于生产用于车轮的轮胎的方法和设备。
【背景技术】
[0002]用于车轮的轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层由嵌在弹性体基质中的增强帘线形成。胎体帘布层具有分别与环形锚固结构接合的端部边缘。环形锚固结构布置在轮胎的通常称为“胎圈”的区域中，并且每个环形锚固结构通常由大体圆周形的环形嵌件形成，至少一个填充嵌件在所述环形嵌件的径向外侧位置施加在所述环形嵌件上。这种环形嵌件通常称为“胎圈芯”，并且具有将轮胎牢固地固定在锚固座(所述锚固座具体设置在车轮的轮辋中)上的功能，因此在运行中阻止轮胎的径向内侧端部边缘从该锚固座上脱开。
[0003]特定的增强结构可以设置在胎圈处，所述增强结构具有提高向轮胎传送力矩的能力的功能。
[0004]带束结构相对于胎体结构被连接在径向外侧位置，所述带束结构包括一个或多个带束层，所述一个或多个带束层径向地叠置布置，并且具有织物或金属增强帘线，所述织物或金属增强帘线具有交叉的朝向和/或大体平行于轮胎的圆周延伸方向的朝向。
[0005]在胎体结构和带束结构之间，可以设置弹性体材料层(称为“底带(under-belt) ”)，所述弹性体材料层具有使胎体结构的径向外侧表面尽可能均匀的功能，以便于随后施加带束结构。
[0006]胎面带相对于带束结构被施加在径向外侧位置，所述胎面带也由弹性体材料制成。
[0007]在胎面带和带束结构之间，可以布置所谓的弹性体材料的“底层”，所述底层具有适于确保胎面带自身的稳定结合的特性。
[0008]在胎体结构的侧表面上，还施加有相应的弹性体材料侧壁，每个侧壁均从胎面带的一个侧边缘延伸至胎圈的相应的环形锚固结构。
[0009]表述“弹性体材料”用于表示一种合成物(composit1n)，所述合成物包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料。优选地，这种合成物还包括添加剂，例如交联剂和/或塑化剂。由于提供了交联剂，这种材料可以通过加热而交联，从而制造出最终的产品。
[0010]术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内侧/夕卜侧”和“轴向内侧/夕卜侧”参照使用的成形支撑件的径向方向和轴向方向进行使用。而术语“圆周”和“圆周地”用于指代成形支撑件的环形延伸。
[0011]用于制造用于车轮的轮胎的传统方法主要规定首先将上述轮胎的部件分别单独地制造为半成品，然后将这些半成品在适当的成形鼓上进行组装。
[0012]特别地，对于胎体结构来说，构建胎体结构通常包括:将一个/多个胎体帘布层放置在成形鼓上(所述成形鼓可以围绕相应的旋转轴线旋转)，将环形锚固结构定位在一个/多个胎体帘布层的相应端部边缘上，以及围绕相应的环形锚固结构卷起一个/多个胎体帘布层的端部边缘。
[0013]此后，将不加区分地描述包括单个胎体帘布层的轮胎和包括许多胎体帘布层的轮胎。为了简化解释，经常提及的是一个胎体帘布层。但是，参照一个胎体帘布层描述的内容必须被认为也适用于许多胎体帘布层。
[0014]US 3，772，125示出了一对支撑元件，所述支撑元件可以相对于可收缩类型的胎体构建鼓旋转和轴向移动。所述支撑元件包括套圈(ferrule)和相对于套圈处于径向内侧位置的盘，所述盘设置有多个胎体帘布层下拉指状件。所述盘能够相对于套圈轴向地移动。套圈和盘被带到毗邻鼓的位置，以在胎体帘布层放置在鼓上时支撑胎体帘布层的端部部分。然后，套圈和盘移动远离鼓。然后，盘移动靠近鼓，以允许前述指状件与胎体帘布层的端部部分相接触。此后，套圈移动靠近鼓，以向下拉指状件，并且因此向下拉胎体帘布层的端部部分。
[0015]WO 2006/003058描述了一种用于在构建机器上制造子午线轮胎的方法，所述构建机器包括可扩张的圆柱形鼓。设置有相应的空气室的两个支撑元件布置在鼓的侧面，以支撑放置在鼓上的轮胎部件的端部。胎圈芯放置在每个前述端部上。这些端部通过空气室的膨胀而被折叠在相应的胎圈芯上。至少在空气室的充气膨胀步骤期间，支撑元件移动离开鼓。
[0016]US 7，837，816描述了一种用于在构建机器上构建子午线轮胎的方法，所述构建机器设置有可扩张的胎体构建鼓和也可以扩张的两个支撑元件，所述支撑元件布置在鼓的轴向相对的侧上，以在胎体帘布层放置在鼓上时支撑胎体帘布层的端部部分。支撑元件设置有相应的可膨胀的空气室，以便将胎体帘布层的端部部分折叠在相应的胎圈芯上。
[0017]本申请人已经注意到，在用于构建子午线轮胎的传统方法中，每个胎体帘布层由预先切割成适当尺寸的一片帘布层所限定，并沿着成形支撑件的整个圆周延伸放置(在轮胎具有许多帘布层的情况下，许多片帘布层依次重叠放置在成形鼓上)。每个帘布层(或帘布层片)被连接在成形鼓上，并包括多个金属或织物帘线，所述金属或织物帘线互相平行并定向成大体平行于成形支撑件的旋转轴线(两帘布层轮胎中，与完全平行的偏差为几度)，即:大体垂直于轮胎的旋转方向。
[0018]本申请人还注意到，构建高质量的子午线轮胎要求除了其它方面之外特别要求所制成的胎体帘布层在圆周方向和轴向方向这两个方向上均具有高度的规则性和均匀性。为此，本申请人认为有必要特别注意帘布层在成形支撑件上的定位以便不产生不期望的间隙或重叠，并且有必要连接帘布层自身以便保持期望的结构连续性。
[0019]本申请人已经证实，为了使胎体帘布层具有期望的高度规则性和均匀性，有利的是在将帘布层放置在成形支撑件上时使用适当的支撑元件来支撑前述帘布层的相对的轴向端部边缘。这种支撑元件与成形支撑件一起确实确保帘布层沿着其整个轴向延伸被完全地支撑，因此确保放置的高精度和高可重复性，并且因此确保高质量的各种接合。
[0020]本申请人还已经注意到，使用前述支撑元件允许胎体结构的有利的自动构建操作。确实，在缺少这些支撑元件的情况下，胎体帘布层的端部边缘的接合必须要求人工干预，这与产生能力、接合操作的精度和可重复性相违背。
[0021]然而，本申请人已经注意到，在单个工位中构建胎体结构(即没有成形支撑件的任何传递)的方法和/或设备中(此后:第一阶段单工位构建方法和/或设备)，前述支撑元件的存在尽管一方面促进了放置胎体帘布层的操作，但另一方面阻碍了随后的以下操作:将环形锚固结构定位在胎体帘布层的相应的端部边缘上，以及围绕相应的环形锚固结构卷起胎体帘布层的这个端部边缘。这些操作确实需要适当的定位和卷起装置在毗邻成形支撑件的相对的轴向端部部分的区域中移动，即需要适当的定位和卷起装置在前述支撑元件运转的区域中移动。
[0022]本申请人还注意到，期望的是提供第一阶段单工位构建方法和/或设备，因为它们允许实现有利的布局紧凑性，并且因此允许降低安装成本(installat1n cost)。
[0023]以实现上述优势为目标(即:胎体帘布层的高规则性和均匀性、方法的自动化、以及布局的紧凑性)，本申请人已经意识到需要执行第一阶段单工位构建方法，在所述第一阶段单工位构建方法中，所使用的元件允许在将胎体帘布层放置在成形支撑件上的操作中支撑每个胎体帘布层的端部边缘，并注意避免这些元件成为执行后续操作的障碍，所述后续操作包括定位环形锚固结构、以及围绕所述环形锚固结构卷起胎体帘布层的端部边缘。
[0024]在这个方面，本申请人已经意识到，使用用于支撑胎体帘布层的端部边缘、可以相对于成形支撑件轴向地移动并且可以径向地扩张/收缩的支撑元件是有利的。
[0025]本申请人最终已经发现，在将胎体帘布层放置在成形支撑件上的操作中，这些支撑元件可以布置成靠近成形支撑件，并设定成具有与成形支撑件的直径相关的预定的第一直径，由此确保符合期望的沿着帘布层的整个轴向延伸完全支撑帘布层，而在完成将胎体帘布层放置在成形支撑件上之后，这些元件可以移动离开成形支撑件并被设定成具有大于第一直径的直径，由此将这些元件设定成处于不阻碍以下操作的位置和构造:将环形锚固结构定位在胎体帘布层的相对的端部边缘上、以及围绕相应的环形锚固结构卷起每一个端部边缘。
【发明内容】
[0026]因此，在本发明的第一方面中，本发明涉及一种用于生产用于车轮的轮胎的方法，所述方法包括在具有旋转轴线的成形支撑件上构建胎体结构。
[0027]构建所述胎体结构优选地包括:将一对环形支撑元件布置在第一操作位置，在所述第一操作位置，每个环形支撑元件轴向地毗邻所述成形支撑件的相应的轴向端部部分并具有预定的第一直径，以形成用于至少一个胎体帘布层的相应的轴向端部边缘的支撑表面。
[0028]构建所述胎体结构优选地包括:将所述至少一个胎体帘布层放置在所述成形支撑件和所述一对环形支撑元件上。
[0029]构建所述胎体结构优选地包括:将所述一对环形支撑元件带到第二操作位置，在所述第二操作位置，每个环形支撑元件轴向地远离所述成形支撑件，并且具有大于所述第一直径的第二直径。
[0030]构建所述胎体结构优选地包括:将相应的环形锚固结构与每个所述相对的轴向端部边缘相联。
[0031]本申请人相信，本发明的方法使得能够在设计条件下执行放置一个/多个胎体帘布层、定位环形锚固结构、以及围绕相应的环形锚固结构卷起胎体帘布层的端部边缘的操作。更具体地，在已经预先将胎体帘布层的轴向端部边缘的环形支撑元件定位成靠近成形支撑件、并且将这些环形支撑元件设定成预定的基准直径(优选等于成形支撑件的直径)之后，执行将胎体帘布层放置在成形支撑件上的操作。这样，确保了胎体帘布层沿着其整个轴向延伸被完全地支撑。此后，在已经将环形支撑元件定位在远离成形支撑件的位置、并将这些环形支撑元件设定成具有大于(甚至远远大于)初始直径的直径之后，执行将环形锚固结构定位在胎体帘布层的相对的轴向端部边缘上的操作、以及围绕相应的环形锚固结构卷起这些轴向端部边缘中的每一个的操作。这样，确保了在环形支撑元件处于“工作区域之夕卜”的位置时执行前述定位和卷起操作。
[0032]在本发明的第二方面中，本发明涉及一种用于生产用于车轮的轮胎的设备，所述设备包括具有旋转轴线的成形支撑件。
[0033]所述设备优选包括放置装置，所述放置装置用于将至少一个胎体帘布层放置在所述成形支撑件上。
[0034]在相对于成形支撑件轴向相对的每个区域中，所述设备优选包括用于将环形锚固结构定位在所述至少一个胎体帘布层的相应的轴向端部边缘上的定位装置。
[0035]