用于构造用于车辆车轮的轮胎的处理和设备以及用于车辆车轮的轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于构造轮胎的处理和设备。
[0002]更加特别地，本发明涉及的是用于构造生轮胎的处理和设备，该生轮胎随后经受模制和硫化周期，并且本发明涉及通过前述处理获得的轮胎。
【背景技术】
[0003]用于车辆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，所述胎体帘布层具有相对的端部折片，所述端部折片与相应的环形锚固结构结合，所述环形锚固结构结合在通常称作“胎圈”的区域中，所述胎圈的内径基本对应于轮胎在相应的安装轮辋上的所谓“配合直径”。
[0004]胎体结构与带束结构相联，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彼此成径向叠置关系，并且与胎体帘布层成径向叠置关系，并且所述带束层具有织物增强帘线或金属增强帘线，所述增强帘线与轮胎的圆周延伸部的方向成交叉定向和/或与轮胎的圆周延伸部的方向基本平行。胎面带相对于带束结构施加在径向外部位置，与构成轮胎的其它半成品一样，胎面带同样也由弹性体材料制成。
[0005]相应的由弹性体材料制成的侧壁也施加在胎体结构的侧表面上的轴向外部位置，每个侧壁均从胎面带的侧边缘中的一个延伸到胎圈的相应环形锚固结构。在无内胎型轮胎中，通常称作“衬里”的气密覆盖层覆盖轮胎的内表面。
[0006]在通过组装各个部件而构造生轮胎之后，一般执行模制和硫化处理，所述模制和硫化处理的目的在于通过弹性体合成物的交联确定轮胎的结构稳定性和在胎面带上施加期望的胎面设计以及在轮胎侧壁上形成可能的区别性图形标记。
[0007]参照用于构造轮胎的一个或多个部件的成形支撑件(或者构造鼓)的径向方向和轴向方向来使用术语“径向”和“轴向”以及短语“径向内/外”和“轴向内/外”。参照上述成形支撑件的环形延伸部使用术语“圆周”和“沿着圆周”。
[0008]成形支撑件的径向平面是包括其旋转轴线的平面。
[0009]类似地，成品轮胎或者正在处理的轮胎的径向平面是包括其旋转轴线的平面。
[0010]术语“弹性体材料”表示一种合成物，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。这种合成物还包含添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于存在交联剂，这种材料可以通过加热而交联，以便形成最终制品。
[0011]术语“初级半成品”在下文中表示由弹性体材料制成的连续细长元件、纺织的和/或金属的涂胶帘线、条状元件。“条状元件”表示由弹性体材料制成的条，所述条被切割成适当的尺寸并且包括一个或多个纺织的或者金属的增强帘线，这些帘线相互平行、毗邻并且大体共面。这些初级半成品的使用量适于在不需要存储半成品的情况下构成轮胎的上述构成元件中的一个或多个。
[0012]关于构造鼓的“连续表面”指的是这样的表面，所述表面没有中断，或者所述表面中可能存在的开口(例如孔或槽)的尺寸使得基本搁置在该表面上的半成品的弹性体材料不会渗入到所述开口中。每个可能存在的开口的面积例如均小于或等于约300mm2(例如，宽度为约2_、轴向延伸部为约150_的槽)，并且一组开口的总面积小于或等于所述连续表面的总面积的约20%，优选地小于或等于所述连续表面的总面积的约15%。
[0013]“重叠宽度”指的是两个毗邻的条状元件之间的相互重叠的区域的沿着敷设表面的圆周延伸部测量的尺寸。
[0014]本申请人名下的文献WO 2008/099236阐释了用于制造轮胎的处理和设备，其中，胎体套按照大于轮胎的配合直径的施加直径形成在构造鼓的外表面周围。为此，在构造鼓被驱动而围绕其几何轴线旋转的同时，一个或多个分配构件供给由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件，以便在构造鼓的外表面和支撑表面上形成衬里。在成形鼓被驱动以步进方式旋转的同时，施加构件依次施加相对于所述外表面的圆周延伸部横向布置的多个条状元件，以形成胎体帘布层。限定配合直径的环形锚固结构同轴地接合在胎体帘布层的每个端部折片周围。包括与胎面带相联的带束结构的外部套围绕构建在前述构造鼓上的胎体套布置在同轴中心位置。构造鼓包括中央段和两个半体，所述两个半体能够相对于中央段轴向地运动。通过两个半体的相互轴向靠近，按照环面构造成形该胎体套，以根据“单步骤构造处理”或者“单阶段处理”将胎体套施加到外部套的径向内表面上。
[0015]本申请人名下的文献WO 2009/068939阐释了用于制造轮胎的处理和设备，其中，通过将多个条状元件施加在构造鼓的径向外部敷设表面上来构造胎体帘布层。待施加的条状元件的整数根据这种条状元件的宽度、两个毗邻的条状元件之间的重叠宽度、敷设表面的延伸部来计算。
[0016]本申请人已经发现，为了防止对正在处理的制品造成可能的损坏，在上述类型的制造系统中，合适的是在构造鼓的半体开始相互靠近之前，胎体结构的内表面与敷设表面分离。在执行处理的过程中，这个操作需要额外的时间，原因在于至少所述一个/多个胎体帘布层对扩张造成相当大的阻力(胎体帘布层必须经受扩张以便与敷设表面分离)。
[0017]因此，本申请人认识到需要对生产处理作出相当大的改进，尤其是在缩短执行成形所需的周期时间和提高成品的质量恒定性方面做出相当大的改进。
[0018]另外，在所阐释类型的生产处理的范围内，本申请人意识到能够提高轮胎在疲劳强度和行驶舒适性方面的性能。
[0019]更加特别地，本申请人认为如果轮胎被赋予更大的结构柔性(flexibility)，则能够提高轮胎在疲劳强度和行驶舒适性方面的性能。为此，本申请人已经意识到，在通过使用用于获得一个/多个胎体帘布层的条状元件构造的轮胎(例如WO 2008/099236和WO 2009/068939中所阐释的轮胎)中，轮胎的结构柔性显著受到构造好的一个/多个胎体帘布层中的条状元件之间的重叠部的宽度的影响。
[0020]本申请人已经认识到，沿着圆周连续的条状元件之间的重叠部的有限宽度能够有利地对应于胎体结构的更高的结构柔性，尤其是在从带束结构的轴向相对的边缘延伸至胎圈附近的侧壁区域中。
[0021]本申请人最终发现，通过减小或者取消轮胎的侧壁和/或胎圈近侧的沿着圆周连续的条状元件之间的重叠部的尺寸，能够显著提高轮胎自身以及对应的构造处理的质量(尤其是在可靠性、疲劳强度以及行驶舒适度方面)，并且能够缩短用于执行成形操作所需的周期时间。根据本申请人，依然优选的是在条状元件的纵向延伸部的中间部分附近(即在环面地成形的胎体结构的径向更靠外的区域处)保持重叠部具有足够大的尺寸，以便降低沿着圆周连续的条状元件之间在成形期间引入的变形之后发生不期望的分离的风险。
【发明内容】
[0022]根据第一方面，本发明涉及用于构造用于车辆车轮的轮胎的处理。
[0023]优选地，形成大体圆筒状的胎体套，该胎体套包括至少一个胎体帘布层。
[0024]优选地，通过围绕大体圆筒状敷设表面的圆周延伸部一个接一个连续铺设毗邻的条状元件来形成所述至少一个胎体帘布层。
[0025]优选地，一个接一个地铺设沿着圆周连续的条状元件，以便沿着相互叠置的相应的纵向边缘形成重叠区域。
[0026]优选地，每个重叠区域沿着其纵向延伸部具有末端段，所述末端段相对于中间段侧向相对。
[0027]优选地，每个重叠区域的中间段的宽度大于末端段的宽度。
[0028]本申请人认为由此能够有利地控制胎体套的末端部分中的重叠部宽度，而不会减小中央区域中的重叠部尺寸。实际上，本申请人已经发现，减小末端区域中的重叠部的宽度不会降低胎体套的结构完整性，即便是为了根据环面构造成形胎体套的目的。更加特别地，本申请人认为，由成形操作引发的变形和应力尤其集中在胎体套的轴向延伸部的中间区域中，在该中间区域中，需要更大幅度的圆周和径向扩张来使胎体帘布层接触外部环形套的内表面。相反，在末端区域附近，变形和所产生的应力逐渐减小直到轮胎的胎圈近侧，所述胎圈在成形期间也保持恒定的直径。本申请人最终认为减小末端部分中的重叠部宽度有助于将轮胎安装在轮辋上的操作，原因在于胎圈的变形能力更高。
[0029]根据另一个方面，本发明涉及一种用于构造用于车辆车轮的轮胎的设备。
[0030]优选地，提供第一成形装置，该第一成形装置构造成用于在构造鼓上形成胎体套。
[0031]优选地，所述第一成形装置包括铺设装置，所述铺设装置构造成用于围绕构造鼓的大体圆筒状的敷设表面的圆周延伸部铺设沿着圆周连续的条状元件。
[0032]优选地，所述构造鼓具有中央段，所述中央段限定敷设表面的中间部分。
[0033 ]优选地，所述构造鼓具有两个半体，所述两个半体可相对于中央段轴向定位，并且限定敷设表面的轴向外部的末端部分。
[0034]优选地，所述末端部分的直径大于中间部分具有的施加直径。
[0035]优选地，所述半体能够滑动接合在所述中央段周围。
[0036]优选地，所述中央段相对于所述半体轴向地装配在径向内侧位置。
[0037]本申请人认为，施加给敷设表面的中间部分的大体凹形的横截面轮廓有助于使胎体套的内表面与敷设表面自身分离，例如由于引入到胎体套自身中的空气或者另一种加压操作流体使胎体套的内表面与敷设表面自身分离。因此，为了成形而实施的随后的径向膨胀能够以均匀并连续的方式进行，并且相互靠近的半体不会机械地干涉胎体套的内表面。由于轮廓的凹度，一个/多个胎体帘布层、衬里和/或与其相联的其它结构部件能够实施分离所需的略微的径向扩张，而不会显著影响机械强度和/或承受不规则应力。因此，为了成形而将操作流体引入到胎体套中的时间点相对于半体开始相互靠近的时间点的提前量可以限制为不超过1至2秒的值，或者甚至可以消除这个提前量。
[0038]根据另一个方面，本发明涉及一种用于车辆车轮的轮胎。
[0039]优选地，所述轮胎包括胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层由条状元件形成，所述条状元件根据圆周延伸部一个接一个地连续毗邻，并且沿着相互叠置的相应纵向边缘具有重叠区域。
[0040]优选地，每个重叠区域沿着其纵向延伸部均具有末端段，所述末端段相对于中间段侧向相对。
[0041 ]优选地，每个重叠区域的中间段的宽度均大于末端段的宽度。
[0042]在上述方面中的至少一个方面中，本发明还包括下述优选特征中的一个或多个。
[0043]在敷设期间，一个接一个地铺设沿着圆周连续的条状元件，使得能够确保后续条状元件的第一纵向边缘叠置在先前铺设的条状元件的对应的第二纵向边缘上。
[0044]优选地，重叠区域的宽度随着远离中间段而逐渐减小。
[0045]以这种方式，沿着从肩部区域朝向胎圈的运动方向，胎体结构的刚性逐渐变化，而不会使胎体结构的刚性发生突然变化并且由此不会产生局部应力(这种局部应力可能会出发破裂)。
[0046]优选地，敷设表面基本是光滑且连续的