专利名称：弹性体材料的分层制品的制造方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及弹性体材料的分层制品的制造方法。
本发明也涉及按照上述方法的弹性体材料的分层制品的制造装置。
背景技术：
在本描述过程中，本发明将对车辆轮胎的制造进行特定的参照。这不排除制造其他不同制品的可能性，诸如在轮胎制造工艺过程中使用的硫化气囊，在轮胎制造装置中使用的可膨胀袋，或其他制品。
车辆轮胎一般包括胎体结构，该胎体结构包括至少一个胎体帘布层，胎体帘布层由包含在弹性物基体中的加强帘线构成。胎体帘布层具有端部挡带(end flaps)，挡带分别地和位于通常称为“胎圈”的区域内的环形加强结构接合，每个环状加强结构通常由一个基本上为周向环形的插入件构成，至少一个填充插入物在径向外侧位置施加到环形插入件中。
在径向外侧位置处和胎体帘布层相关的是一个带状结构，带状结构包括一个或多个带层，它们彼此以径向叠置关系放置并具有织物或金属加强帘线，这些帘线交叉定向和/或基本上平行于轮胎的周边延伸方向。如组成轮胎的其他结构元件一样，也是由弹性体材料制作的胎面带在径向外侧位置处施加到带状结构上。
所谓“下层”可以置于胎面带和带状结构之间，所述下层是由适合于确保胎面带稳定结合性能的弹性体材料制作的。
应当指出，本说明书中为了描述目的术语“弹性体材料”，它是指一种包括至少一种弹性聚合物和至少一种加强填充物的组合物。优选地，这种组合物还包括添加剂，诸如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料能够通过加热交联，以致形成最终产品。
弹性体材料的各个侧壁也被施加于胎体结构的侧表面，每个侧壁从胎面带的一个侧边延伸直至靠近胎圈的各个环形锚固结构。
在无管型的轮胎中，胎体帘布层完全被通常称之为“衬里”的一层优选为丁基弹性体材料覆盖，该“衬里”具有最佳气密性特征并从胎圈的一个延伸到另一个。
在直平型(run flat type)或其他特殊用途的轮胎中，胎体结构还可以设置有弹性体材料的辅助支承插入件，其放置在每个侧壁的轴向内侧位置。这些辅助支承插入件通常称为“侧壁插入件”，在轮胎突然放气的情况中，借助它们本身来支承传输到车轮的载荷，使车辆能够在安全条件下继续运行。
在许受已知的制造轮胎的方法中，胎体结构和带状结构、以及胎面带、侧壁和任何其他的弹性体材料结构元件，是彼此分开地在各个加工工位制造的，然后贮藏在贮存站或仓库，然后从这里将它们取出，以便沿轮胎生产线相互组装。
最近还开发了例如如在同一申请人的专利WO01/36185中描述的方法，轮胎的结构元件通过将多个基本部件按顺序放置在成形支架上而构建在适当成形的成形支架上，基本部件包括单独的橡胶处理过的共同以并列平行关系组合在一起例如形成狭条的帘线，这些狭条具体地用于胎体和带状结构的制造。基本部件还包括弹性体材料的连续细长元件，它们具体用于制造轮胎的其他结构元件，诸如胎面带、侧壁、衬里、填充物、辅助支承插入件。更特别地，机械手支承一个环形支架，在生产中，轮胎的每个结构元件直接在该支架上制造。机械手为环形支架提供一个绕其几何轴线的周向分布运动，同时在提供弹性体材料的连续细长元件的输送构件前面控制横向分布位移。因此，连续细长元件形成许多圈带，它们的定向和相互叠置参数是这样处理的，以便根据在电子计算机中预设的预定布设方案，控制正在制造的轮胎结构元件的厚度变量。
GB1048241讲授如何在正在制造的轮胎上卷绕直接来自挤压机的连续的细长元件，以便形成以轴向并列和/或径向叠置关系放置的圈带，以得到胎面带。胎面带直接制作在圆筒形状的胎体套筒(carcasssleeve)上，在套筒本身成形为环状结构之前，胎体套筒放置在构建鼓上。
在同一个申请人的文件WO2004-041522中，正在制造的轮胎的胎体结构和带状结构是通过分别在构建鼓和辅助鼓上组装半成品的结构元件制造的，而弹性体材料的一些其他结构元件，特别是胎面带、下层和/或侧壁是通过将由挤压机产生的连续伸长文件直接卷绕到胎体和/或带状结构上制造的。
在通过将直接来自挤压机的连续细长元件卷绕而获得限制厚度的下层或其他结构元件中，申请人遇到了一些困难。实际上，为了使连续细长元件具有足够的结构一致性和下一步处理以及能够以必要的一致性进行挤压，所述元件的厚度要求不低于给定数值。此外，小厚度的连续细长元件的挤压将对来自挤压模具的元件本身的挤出速度施加重要的限制，而有可能带来生产率下降。
申请人也已经设想，如果下层和胎面带在两个不同加工工位通过所述连续细长元件制造，那么不可能完全利用为轮胎制造设计的装置的生产能力。
尽管存在与来自挤压模具的连续细长元件的挤出速度的上述限制有关的上述一些问题，然而申请人已经确信完成下层的制造时间可能大大地短于制造具有比下层厚度更大的胎面带所需要的时间。因此，专用于下层制造的加工工位必须在两个连续的轮胎制作工序之间经历长的等待时间，以使专用于制造胎面带的加工工位能够完成制作。
发明内容
根据本发明，申请人已经想到，在执行卷绕之前，如果用来形成下层(或其他较薄的结构元件)的材料结合用来形成胎面带(或要制造的邻接薄元件的其他结构元件)的材料的至少一部分，那么能够得到具有合适的结构一致性的连续细长元件，它适合于例如形成很薄的同时与一部分胎面带结合的下层。
申请人因此已经发现，通过共同挤压第一和第二弹性体材料制备连续细长元件以及卷绕所述元件，以便在成形支架上得到分层部件，也能够在很薄结构元件的制造中增加生产率，以及在需要的情况中，在生产轮胎中不同加工工位的配合所要求的工作时间能够得到更好的分配。
在本说明书中和在下列权利要求中，术语“分层部件”是指轮胎结构元件或其一部分。
在本限定范围内，轮胎的“结构元件”，是指由弹性体材料制作的任何零件，诸如胎面带、侧壁、辅助支承插入件、填充物、衬里和/或下衬里、或其一部分、或由两个或多个所述零件或部分形成的组件。
在本说明书中和在下列权利要求中，“分层元件”不同于轮胎或其结构元件的制品，诸如硫化气囊、可膨胀袋等、或它们的一部分。
更详细地，本发明涉及车辆轮胎的制造方法，包括下列步骤形成胎体结构，其包括包含在弹性基体中的细长加强元件；将弹性体材料的结构元件和所述胎体结构结合，其中将弹性体材料的结构元件和胎体结构结合的步骤包括通过下列步骤制造至少一个分层部件将第一和第二弹性体材料向一个挤压模具输送；通过所述挤压模具连接第一和第二弹性体材料，以传送由第一纵向部分和第二纵向部分限定的第一连续细长元件，第一和第二纵向部分以并列关系放置并分别由所述第一和第二弹性体材料制造；通过根据预定路径卷绕的圈带，将所述连续细长元件放置在成形支架上，以便形成具有分别由所述第一和第二弹性体材料构成的第一层和第二层的所述分层部件；固化轮胎。
根据另一方面，本发明的一个目标是提供车辆轮胎的制造装置，它包括设计用于形成胎体结构的装置，胎体结构包括包含在弹性基体中的细长加强元件；用于将弹性体材料的结构元件和所述胎体结构结合的装置；固化所述轮胎的装置，其中将弹性体材料的结构元件和胎体结构结合的装置包括至少一个制造分层部件的单元，该单元包括第一进给装置，其用于进给第一弹性体材料；第二进给装置，其用于进给第二弹性体材料；挤压模具，其与所述第一第二进给装置连通，以传送第一连续细长元件，第一连续细长元件由彼此靠近放置的和分别由所述第一和第二弹性体材料制造的第一纵向部分和第二纵向部分限定；放置构件，用于将根据预定路径卷绕的圈带形式的所述连续细长元件放置在成形支架上，以便得到具有第一层和第二层的分层部件，第一层和第二层分别地由所述第一和第二弹性体材料构成。
另外的特征和优点将从优选的但是不排它的根据本发明的用于制造车辆轮胎或其他弹性体材料制品的方法和装置的实施例中清楚看出。
下面参考随非限制示例给出的附图来描述本发明，其中图1是根据本发明的一种制造轮胎的装置的示意顶视图；图2是图1示出的装置的一部分的立面视图；图3示出沿图6和7中用III-III标识的一个径向平面剖视的挤压模具的详图；图4是沿从挤压模具出来的连续细长元件的一个横断面观察的局部透视图；图5是沿根据本发明可得到的连续细长元件的另一个例子的横断面观察的局部透视图；图6示出在如图4看到的连续细长元件的挤压过程中，沿图3中的线VI-VI剖视的断面图；图7示出在如图5看到的连续细长元件的挤压过程中，沿图3中的线VII-VII剖视的断面图；图8是作为例子给出的为了得到一个分层部件而布置在图4中看到的连续细长元件的方案，该细长元件呈彼此靠近放置的圈带形式；图9是根据本发明得到的轮胎的一个局部横断面示意图。
具体实施例方式
具体参考图1和图2，设计成可实施根据本发明的制造方法的制造车辆轮胎的一种装置用附图标记100来标识。
在示出的实施例中，装置100用于制造图9中作为例子示出类型的和一般地以标记1表示的轮胎。轮胎1基本上包括基本上为环形结构的胎体结构2，胎体结构2包括帘线或包含在弹性基体中的其他细长加强元件，以及与胎体结构2有关的弹性体材料的结构元件5、8、9、10、11，下面将对其进行更好的描述。
更详细地，胎体结构2例如可以包括一对结合在通常标识为“胎圈”的区域中的环形锚固结构3。每个环形锚固结构包括至少一个基本上为周向的环形插入件4，该插入件通常称为“胎圈芯”。插入件4由一个或多个包含在弹性基体中的橡胶处理过的帘线或等效伸长加强文件构成。一个弹性填充物5能够在径向外侧位置处施加到胎圈环4上。至少一个胎体帘布层6的端部挡带6a和每个环形锚固结构3接合，胎体帘布层6包括织物或金属的橡胶处理过的帘线或等效细长加强元件，它们包含在弹性基体中，并可能地以预定的倾斜角从一个环形锚固结构3到另一个环形锚固机构横向于轮胎2的周向伸长方向延伸。
在无管型轮胎中，即在没有空气管的轮胎中，胎体结构2在径向内侧位置处设置有一层基本上气密封的弹性体材料，该弹性体材料一般称为“衬里”且未示出。
通常一个或多个带层7a、7b和胎体结构2结合，带层包括金属或织物的橡胶处理过的帘线或等效细长加强元件，它们包含在弹性基体中并根据在一个带层和另一个之间优选的交叉定向适当地相对于轮胎的周向延伸方向倾斜。和胎体结构2结合的还有外侧带层(未示出)，外侧带层包括一个或多个周向卷绕成圈带的帘线，该圈带环绕带层7a、7b按并列关系轴向地放置。包括带层7a、7b和可能的外侧带层的组件限定了基本上为圆环形结构的一般地以标记7表示的所谓的带状结构，它环绕胎体结构2施加在径向外侧位置处。为了实现本说明书和权利要求的目标，尽管将带状结构7描述成具有不同的部件，但它应被认为(当没有另外特别说明时)是胎体结构2的一个整体部分。
另一个和胎体结构2结合的是胎面带8，在可能插入所谓“下层”9之后，胎面带8在径向外侧位置处沿周向施加到带状结构7上，“下层”9由一层薄的弹性体材料构成，具有合适的成份和物理化学特性并作为正确放置的胎面带(ture tread band)和下层带状结构7之间的一个分界面。一对侧壁10在各个相对侧上侧向地施加到胎体结构2上。
在直平轮胎(run flat tyres)或特殊使用的轮胎中，也可以提供辅助支承插入件11，通常例如称为“侧壁插入件”。辅助支承插入件11施加到靠近胎体帘布层6内侧的侧壁10的区域，如图1中作为例子示出的，或施加到在两个成对胎体帘布层之间或在胎体结构2的径向外侧的一个位置。
轮胎1利用制造装置100而得到，该装置100基本上包括设计成可形成胎体结构2的装置和用于将胎体结构2与配合形成轮胎1的胎面带8、侧壁10、可能的辅助支承插入件、所述衬里和/或弹性体材料的其他结构元件结合的装置。
胎体结构2和带状结构7的各个部件，具体如环形锚固结构3、胎体帘布层6、带层7a、7b和可能的设计成用于构成外侧带层的加强件，能够以半成品供应到装置100，这些半成品是在前面的加工步骤中制造的并彼此适当地组装起来。
在这种情况中，用于制造胎体结构2的装置通常可以包括一条生产线101，因为它按任何常规方式可以得到，所以不详细地描述。生产线101具有一个构建鼓102，来自进给单元103的胎体帘布层6首先在该鼓102上卷绕，以便形成基本上是圆筒形的所谓的“胎体套筒”。环形锚固结构3装配在胎体帘布层6的端部挡带6a上，以致以后翻起端部挡带本身可使锚固结构接合在由翻起帘布层6形成的圈中。如果需要的话，生产线101可以包括用于将辅助支承插入件和胎体帘布层6相结合的装置，该辅助插入件在初始步骤中或在与放置帘布层6和/或胎体结构2的其他部件的步骤交替的步骤中施加。具体地，所述辅助支承插入件11或“侧壁插入件”能够在施加胎体帘布层6之前直接提供在构建鼓102上，或在施加附加的胎体帘布层6之前直接提供在其中一个胎体帘布层上。
在部件的组装已经完成时，输送装置(未示出)用构建鼓102拾起胎体结构2，将它输送到通常例如称为“成形鼓”的主鼓104上，以在所谓“两步法”的制造过程之后生产轮胎。
可选地，胎体结构2的部件的组装能够在主鼓104上直接执行，在所谓“一步法”的制造过程之后生产轮胎。
在将胎体结构2组装在构建鼓102上或直接组装在主鼓104上的同时，带状结构7在辅助鼓105上制造。更具体地，为此提供了辅助鼓105来与带状结构7的施加装置106相互作用，例如该施加装置106能够包括至少一个进给单元107，沿着进给单元107呈连续条带形式的半成品向前运动，然后切成相应于辅助鼓105延伸长度的条带段，同时与其上形成相应的带层7a、7b。用于供应一个或多个附加的加强插入件的进给单元可以与进给带层107的单元组合，加强插入件诸如是要施加到带层7a、7b上的连续的帘线(图中未示出)，以便以轴向连续的周向圈带形式形成外带层。
在适合的输送装置108的作用下，放置在辅助鼓105上的带状结构7本身从辅助鼓上被拾起并输送到成形为圆柱套筒的和放置在主鼓104上的胎体结构2上。输送装置108可以包括基本上为环形结构的输送构件，后者运动直到它放置在辅助鼓105周围，以从鼓105上拾起带状结构7。以一种公知的方式，辅助鼓105释放带着结构7，带状结构7然后由输送构件108运动以放置到相对于支承胎体结构2和同轴定中在其上的主鼓104的一个径向外侧位置。
主鼓104能够设置成由合适的起放构件诸如机械手109将其从生产线101上拾起并输送到适合于与输送构件108相互作用一个位置。机械手109优选地包括底盘110，它在固定平台111上可绕第一竖直轴线旋转；第一区段112，它以绕第二优选为水平的轴线摆动的方式连接到底盘110；第二区段113，它以沿第三优选为水平的轴线摆动的方式连接到第一区段112；第三区段114，它沿正交于第三摆动轴线的一个轴线由第二区段113可旋转地支承。头部115连接到机械手109的第三区段114的端部且可能绕彼此正交的第五和第六摆动轴线摆动，头部115支承马达116，马达用于主鼓104的旋转驱动，主鼓以悬臂方式和头部本身接合。
机械手109因此适合于在整个生产过程中支承和控制主鼓104或其他成形支架的运动，方便地将它定位成和生产线101相互作用，然后和带状结构的输送构件108相互作用。
胎体结构2共轴定位在由输送构件108保持的带状结构内，通过环形锚固结构3的相互轴向接近，同时使带压流体进入所述胎体结构内，直到使胎体帘布层6和带状结构7的内表面接触，从而将胎体结构成形为环状结构形式。
可选地，主鼓104可以包括一个刚性成形支架，其形状上与生产过程的轮胎1的内表面一致。在这种情况中，胎体结构2和各自的带状结构7的制造能够直接在主鼓104上执行，而主鼓104然后通过机械手109或其他合适装置，使其与沿生产线101设置的一个或多个加工工位相互作用，通过放置基本部件，诸如窄条带的橡胶处理过的帘线和/或弹性体材料的连续细长元件，直接形成胎体帘布层6、环形锚固结构3、带层7a、7b和/或轮胎1的其他组成元件，例如在同一申请人的文件US6457504中描述的。
通过在一个成形支架周围将弹性体材料的至少一个连续细长元件117卷绕成连续的周向圈带，也能够制造轮胎1的弹性体材料的结构元件，诸如胎面带9、下层9、侧壁10、辅助支承插入件11、所述衬里、或至少它们的一个。圈带在示出的实施例中用和主鼓104接合并支承各自带状结构7的胎体结构来代表。
可选地，成形支架可包括主鼓104本身。所述主鼓能够按刚性鼓的形式制造，形状上与轮胎1的内表面延伸部一致。
更详细地，侧壁10能够制造成直接靠在胎体帘布层6的侧表面上。胎面带8也能够在带状结构组装到胎体结构2之前或之后，制造在胎体结构2的径向外侧位置处，更特别地制造在带状结构上。其他结构元件诸如衬里、可能的辅助支承插入件11和/或放置在轮胎1内表面处或第二次施加到胎体结构2上的其他结构元件，能够在主鼓104上或在呈刚性鼓形式的其他成形支架上直接制造。
在优选实施例中，用于将弹性体材料的结构元件8、9、10、11和胎体结构2结合的装置包括至少一个用于制造分层部件118的单元，在示出的实施例中，该单元专用于胎面带8和有关下层9的制造。
用于制造分层部件118的单元包括至少一个挤压模具119，它和第一挤压机120和第二挤压机121或其他合适进给装置结合，进给装置用于传送具有彼此不同成份的第一和第二弹性体材料到挤压模具上。在所述实施例中，第一弹性体材料被设计和配制成用于制造下层9，而第二弹性体材料具有适合于制造胎面带8的配方。
如图3较好示出的，模具119分别通过第一和第二入口通道122、123与第一和第二挤压机120、121连通，这些通道输送第一和第二弹性体材料到布置在模具本身中的外流口124。流动通过挤压模具119的第一和第二材料相互结合(图4和5)，以致第一连续细长元件117被传送通过外流口124，第一连续细长元件117由彼此靠近放置的和分别由第一和第二弹性体材料构成的第一纵向部分125和第二纵向部分126限定。更详细地，外流口124优选地具有基本上为平坦结构的周边轮廓，它的较大宽度尺寸相应于至少1.5倍的较小宽度尺寸。相应地，通过外流口124挤压的连续细长元件117将具有基本上平坦的横断面轮廓，其宽度L至少等于1.5倍的厚度H的尺寸。如图4和5示出的，连续细长元件117的宽度L和厚度H分别地相应于外流口124的较大宽度尺寸和较小宽度尺寸。
如能够从图3看到的，第一和第二入口通道122、123在基本上彼此对准和平行于较大宽度尺寸L的位置处聚集到外流口124。因此，根据从外流口124挤压的连续细长元件117的结构形状，第一和第二纵向部分125、126沿细长元件的横断面轮廓的主延伸轴线Z各自地对准，如图4和5示出的。
同样优选地提供的是第一和第二入口通道122、123，它们在模具119处用在相对于所述外流口124的远端位置处的隔板127彼此分开。优选地，隔板127基本上放置在一个平面内，该平面相对于外流口124的较大宽度L尺寸倾斜，以致在得到的连续细长元件117中，第一和第二纵向部分125、126由相应地倾斜于主延伸轴线Z的一个分界线117a限定，倾斜角度优选地包括在约15°和约90°之间，更优选地包括在约40°和约50°之间。
可选地，第一和第二纵向部分125、126能够设置成可叠置在垂直于主延伸轴线Z的一个方向上并优选地由基本上平行于主延伸轴线Z的一个分界线117a限定。
从挤压模具119出来的连续细长元件117以沿预定路径卷绕的圈带形式放置在胎体结构2或其他成形支架104上。
为此，通过机械手109，由主鼓103或其他成形支架支承的胎体结构2，根据马达116或其他合适旋转驱动装置的作用，被定位在挤压喷嘴119的外流口前面并受到绕其几何旋转轴线X的周向分布旋转运动。通过这个周向分布旋转运动的作用，从外流口124传送的连续细长元件是合适地分布的，以在成形支架2、104上形成周向圈带128。
同时地，不同的可运动区段112、113、114和/或与机械手102结合的头部115和/或其他合适的平移驱动装置，通过受到控制的横向分布的相对位移，使成形支架2、104在挤压模具119前面运动，以致由连续细长元件117构成的圈带128根据希望的路径进行分布，以形成至少一个分层部件129，该分层部件129具有分别包括第一和第二弹性体材料的第一层130和第二层131。
更详细地，在布置连续细长元件117之后形成的每个圈带128，沿其本身具有相应的一段第一纵向部分125，它与相应的一段第二纵向部分126结合在一起。布置以这样一种方式执行，以致分别属于其中一个圈带128的连续的若干段第一纵向部分125都彼此靠紧放置以形成第一层130，该层优选地具有在约0.2mm和约10mm之间的一个厚度，更优选地在约2mm和约6mm之间。同样分别属于其中一个圈带128的连续的若干段第二纵向部分126彼此靠紧放置以形成覆盖第一层130的第二层131。
如果连续细长元件117的第一和第二纵向部分125、126相对于主延伸轴线Z以直角叠置，上述形成的层130、131能够通过放置纵向元件本身而得到，以使在形成每个圈带128的过程中，主延伸轴线Z基本上平行于这样一个平面，该平面在细长元件本身的布置点处相切于成形支架2、104的表面。
相反地，如图4和5中示出的例子中，如果连续细长元件117的第一和第二纵向部分125、126以与主轴线Z的平行关系对准，除了第一圈带的放置外，每个圈带128设置成可部分地搭接前面形成的圈带，以致细长元件的第二纵向部分126在属于每个圈带128的段中相对于第一纵向部分125叠置。第一纵向部分125也将至少部分地夹在成形支架2、104和连续细长元件117的第二纵向部分126之间。
因此，有利地，可以在单独操作中与由第二层131代表的第二结构元件的至少一部分一起，制造由第一层130代表的第一结构元件。在所述的例子中并参考附图，第一和第二结构元件是由下层9和胎面带8分别地代表，在将所述带状结构和胎体结构2的剩余部分结合之前或之后，它们在胎体结构2的径向外侧位置处直接制造，更特别地在带状结构7上制造。
如果需要，第一层130能够有利地具有大大减小的厚度，甚至小于0.5mm，而不使连续细长元件117的正确布置复杂化。事实上，即使用于形成第一层130的第一纵向部分125具有小的尺寸，同其结合的第二纵向部分126的存在使得能够连续和均匀拖动从模具119中出现的第一纵向部分，以及确保适合于正确放置在成形支架上的连续细长元件作为整体的结构一致性。
如果需要，第一和/或第二挤压机120、121能够装备有控制设备，因为它们以任何常规方式制造，将不对其作进一步描述和图示，例如它们使挤压机本身的运行速度能够改变和/或被送进模具119的弹性体材料量能够部分地减少，以便合适地调节第一和/或第二弹性体材料在出口处的传送。这样，在传送中能够获得第一和/或第二层130、131的厚度变化，或使得到的分层部件的厚度保持在一个预定的恒定值，或制造具有可变厚度的结构元件。
在需要的情况中，控制设备也能够不传送第一和/或第二材料，由此允许传送由一种单独材料制造的连续细长元件117。这也使得能够制造其中第一和/或第二层130、131具有中断的和/或交变的延伸段的分层部件129。
如果需要，弹性体材料的至少一个覆盖层132能够施加到分层部件129上，所述覆盖层优选地具有和分层部件的第二层131同样的成分，第二层131将夹在第一层130在覆盖层之间。
当分层部件129的第二层131必须只构成与第一层130结合的结构元件一部分时，这个解决办法是特别有利的。
在示出的实施例中，覆盖层132是由第一辅助单元133形成的，第一辅助单元133包括第三挤压机134或等效设备，它们设计成将第二连续细长元件(未示出)传送到以前已成形在胎体结构2或其他成形支架上的分层部件129上，胎体结构2或其他成形支架通过机械手102送到辅助单元的前面，并在辅助单元前面被合适地旋转驱动和运动，以致第二连续细长元件分布成为根据预定路径卷绕的圈带。这样，覆盖层132被得到，在这里实施例中示出的该层连同分层部件129的第二层131形成胎面带8。
作为上面描述的一个选择，覆盖层132能够制成呈连续条带形式的半成品，条带的长度相应于分层部件129的周向延伸量。在这种情况中，辅助单元133将装备有一个这种设备，其用于将弹性体材料条带卷绕在分层部件129上并用于按本身已知的方式将卷绕在所述分层部件129上的条带的相对端连接。
应当指出，要求的用于制造覆盖层132的辅助单元133的生产率比已知技术中专用于整个胎面带8制造的单元通常需要的生产率低。
除了第一辅助单元133之外，或者作为它的替代品，能够提供第二辅助单元(未示出)，所述单元设计成可施加至少一个弹性体材料的基层到胎体结构2或其他成形支架上，所述基层夹在成形支架和继后在基层上成形的分层部件129的第一层130之间。参考第一辅助单元133所描述的方式，这个第二辅助单元也可以包括各自挤压机或类似设备，以适于形成按预定路径卷绕的圈带的方式，将第三连续细长元件传送到胎体结构2或其他成形支架上。胎体结构2或其他成形支架用机械手109或其他操作设备在辅助单元本身的前面被定位和适当地运动。
可选地，第二辅助单元可以包含这样一个设备，它设计成以长度相应于胎体结构2或其他成形支架的周向延伸量的条带形式布置弹性体材料的半成品，然后将这个条带卷绕在成形支架上，然后将卷绕在所述成形支架上的条带的相对端连接起来。
基层能够由与形成第一层130的材料同样的材料或可相容的材料制造，第一层130将夹在基层本身和分层部件129的第二层131之间。在需要的情况中，这使得分层部件129中的第一层130的可得到厚度能够增加，和/或使得分层部件129能够和构成基层的任何不同结构元件结合起来。
除了或代替形成胎面带8和各下层9之外，用于制造分层部件的上述单元118能够设计成用于制造侧壁10、可能的辅助支承插入件11、所述衬里和/或在工作中的轮胎1的任何其他结构元件。
更详细地，机械手109与用于制造分层部件的单元118或与装置1组合的类似单元的操作，可以设置成相配合，以使连续细长元件117侧向靠在胎体结构2上，得到的分层部件129由此构成轮胎1的侧壁10的至少一部分。这样，能够制造由不同弹性体材料组成的两个或多个部分构成的侧壁10。
此外或作为上述方案的一个选择，用于制造分层部件的单元118和机械手109的操作能够配合，以便在施加胎体结构2之前或之后，进行连续细长元件117在成形支架的轴向外侧位置处的布置，以制造可能的辅助支承插入件11。在胎体结构2放置在成形支架上之后，该插入件11将可能侧向施加在胎体帘布层6的内侧或外侧处。
同样，制造分层部件的单元118能够用于制造一种放置在胎体结构2内侧的与所谓下衬里和/或可能的辅助支承插入件11或轮胎1的其他结构元件的至少一部分组合的衬里。
在胎面带8和侧壁10的制造已经完成时，机械手109执行主鼓104的一个新的平移以将它定位在这样一些设备的前面。这些设备如果需要的话使组装的轮胎1从主鼓104上脱开，并将其输送到一个模具或其他用于对轮胎本身进行模制和硫化步骤的设备上。
应认识到的是，在用于成形上述类型的分层部件的单元的协助下，本发明也能够有利地用于制造不同于机动车辆轮胎的制品。具体地，本发明例如能够用于制造分层元件，诸如目前用在硫化装置中的那种类型的可膨胀气囊和用在制造轮胎本身的装置中的可膨胀袋。
权利要求
1.一种制造车辆轮胎的方法，包括下列步骤—形成胎体结构(2)，所述胎体结构(2)包括包含在弹性基体中的细长加强元件；—将弹性体材料的结构元件(8、9、10、11)与所述胎体结构(2)结合；其中将弹性体材料的结构元件(8、9、10、11)和胎体结构(2)结合的步骤包括通过下列步骤制造至少一个分层部件(129)—将第一和第二弹性体材料向一个挤压模具(119)输送；—通过所述挤压模具(119)连接第一和第二弹性体材料，以传送由第一纵向部分(125)和第二纵向部分(126)限定的第一连续细长元件(11 7)，第一和第二纵向部分以并列关系放置并分别由所述第一和所述第二弹性体材料制造；—将所述连续细长元件(117)以根据预定路径卷绕的圈带(128)形式放置在一个成形支架上(2，104)上，以便形成具有第一层(130)和第二层(131)的所述分层部件(129)，第一层(130)和第二层(131)分别由所述第一和第二弹性体材料构成；—固化轮胎(1)。
2.如权利要求1所述的方法，其中连续细长元件(117)被成形为具有一个基本平坦横断面轮廓。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述横断面的结构所具有的宽度尺寸等于至少1.5倍的厚度尺寸。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中连续细长元件(117)是这样成形的，以便使所述第一和第二纵向部分(125、126)分别沿连续细长元件(117)的横断面轮廓的主延伸轴线(Z)对准。
5.如权利要求1所述的方法，其中连续细长元件(117)放置在成形支架(2、104)上，其横断面轮廓的主延伸轴线(Z)基本上平行于一个这样的平面，该平面在细长元件本身的放置点处相切于成形支架(2、104)的表面。
6.如权利要求1所述的方法，其中在放置步骤中，连续细长元件(117)的第一纵向部分(125)至少部分地夹在成形支架(2、104)和连续细长元件(117)的第二纵向部分(126)之间。
7.如权利要求1所述的方法，还包括调节所述第一和第二材料中的至少一个材料在模具(119)出口处的传送的步骤，以便使所述第一和第二层(130、131)中的一层相对于另一层的厚度变化。
8.如权利要求1所述的方法，还包括所述在模具(119)出口处选择地中止传递第一和第二材料其中一种材料的步骤，以便使分层部件(129)中的相应的第一或第二层(130、131)的延伸中断。
9.如权利要求1所述的方法，其中第一和第二弹性体材料的输送分别由第一和第二挤压机(120、121)执行。
10.如权利要求1所述的方法，其中连续细长元件(117)的放置包括下列步骤—将成形支架(2、104)定位在挤压模具(119)附近；—给予成形支架(2、104)一个绕几何旋转轴线(X)的周向分布旋转运动，以致从挤压模具(119)传递的连续细长元件(117)周向分布在成形支架(2、104)上。—在成形支架(2、104)和挤压模具(119)之间执行受控的相对位移来横向分布，以便形成所述圈带(128)。
11.如权利要求1所述的方法，还包括将弹性体材料的至少一个覆盖层(132)施加到所述分层部件(129)上，分层部件(129)的第二层(131)夹在所述第一层(130)和覆盖层(132)之间的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其中覆盖层(132)是由下列步骤形成的—传送第二连续细长元件；—通过根据预定路径卷绕的圈带，将所述第二连续细长元件放置在分层部件(129)上，以便形成所述覆盖层(132)。
13.如权利要求11所述的方法，其中第二连续细长元件从一个挤压机(134)中挤压出来，同时将其放置在分层部件(129)上。
14.如权利要求11所述的方法，其中覆盖层(132)是由下列步骤形成的—形成弹性体材料的条带，其长度相应于分层部件(129)的周向延伸量；—将弹性体材料条带绕在分层部件(129)上；—相互连接绕在分层部件(129)上的条带的相对端。
15.如权利要求11所述的方法，其中覆盖层(132)是由所述第二弹性体材料制造的。
16.如权利要求1所述的方法，其中在形成分层部件(129)之前，进行将弹性体材料的至少一个基层施加到成形支架(2、104)上的步骤，分层部件(129)的第一层(130)夹在第二层(131)和基层之间。
17.如权利要求16所述的方法，其中基层是由下列步骤形成的—传送第三连续细长元件；—通过根据预定路径卷绕的圈带，将所述第三连续细长元件放置在成形元件(2、104)上，以便形成所述基层。
18.如权利要求17所述的方法，其中第三连续细长元件是从相应的挤压机传送的，同时将其放置在成形支架(2、104)上。
19.如权利要求16所述的方法，其中基层是由下列步骤形成的—形成弹性体材料的条带，其长度相应于成形支架(2、104)的延伸量；—将弹性体材料条带卷绕在成形支架(2、104)上；—相互连接卷绕在成形支架(2、104)上的条带的相对端。
20.如权利要求16所述的方法，其中基层是由所述第一弹性体材料制造的。
21.如权利要求1所述的方法，其中在预先设置在成形支架(2、104)上的胎体结构(2)的径向外侧位置处进行第一连续细长元件(117)的放置，以便形成所述轮胎(1)的胎面带(8)的分层部件(129)。
22.如权利要求1所述的方法，还包括设置带状结构(7)和将所述带状结构(7)和胎体结构(2)结合的步骤，其中在结合带状结构(7)和胎体结构(2)之前或之后，在所述带状结构(7)的径向外侧位置处进行连续细长元件(117)的放置。以便形成所述轮胎(1)的胎面带(8)的分层部件(129)。
23.如权利要求1所述的方法，其中侧向地靠在胎体结构(2)上进行连续细长元件(117)的放置，以便形成所述轮胎(1)的侧壁(10)的分层部件(129)。
24.如权利要求1所述的方法，其中在成形支架(2，104)的轴向外侧位置处进行连续细长元件(117)的放置，以便在将胎体结构(2)放置在成形支架(2、104)上以使所述辅助支承插入件(11)侧向地施加在胎体结构(2)本身内侧之前，形成辅助支承插入件(11)的分层部件(129)。
25.如权利要求1所述的方法，其中在所述放置步骤中，每个属于其中一个圈带(128)的连续细长元件(117)的第一纵向部分(125)的连续区段是彼此贴靠放置的，以形成第一层(130)；每个属于其中一个圈带(128)的第二纵向部分(126)的连续区段是彼此贴靠放置的，以形成覆盖第一层(130)的第二层(131)。
26.如权利要求1所述的方法，其中第一层(130)的厚度包括在约0.2mm和约10mm之间。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述厚度包括在约2mm和约6mm之间。
28.如权利要求1所述的方法，其中所述第一纵向部分(125)和第二纵向部分(126)由一个分界线(117a)限定，分界线(117a)相对于所述连续细长元件(117)的横断面轮廓的主延伸轴线(Z)形成一个角度，该角度包括在约15°和约90°之间。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述角度包括在约40°和约50°之间。
30.一种形成弹性体材料的分层元件的方法，包括下列步骤—将第一和第二弹性体材料向一个挤压模具(119)输送；—传送第一和第二弹性体材料通过所述挤压模具(119)以得到连续细长元件(117)，其由以并列关系放置的和分别地由第一和第二弹性体材料制造的第一纵向部分(125)和第二纵向部分(126)限定。—以根据预定路径卷绕的圈带形式，将所述连续细长元件(117)放置在成形支架(104)上，以便形成具有分别由所述第一和所述第二弹性体材料制成的第一层(130)和第二层(131)的所述分层元件，其中所述第一层的厚度包括在约0.2mm和约10mm之间。
31.如权利要求30所述的方法，其中连续细长元件(117)是这样成形的，以便具有基本上平坦的横断面轮廓。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述横断面的结构具有的宽度尺寸等于至少1.5倍的厚度尺寸。
33.如权利要求31或32所述的方法，其中连续细长元件(117)是这样成形的，以便分别地使所述第一和第二纵向部分(125、126)沿连续细长元件(117)的横断面轮廓的主延伸轴线(Z)对准。
34.如权利要求30所述的方法，其中连续细长元件(117)放置在成形支架(104)上，而其横断面轮廓的主延伸轴线(Z)基本上平行于这样一个平面，该平面在细长元件本身的放置点处相切于成形支架(104)的表面。
35.如权利要求30所述的方法，其中在放置步骤中，连续细长元件(117)的第一纵向部分(125)至少部分地夹在成形支架(104)和连续细长元件(117)的第二纵向部分(126)之间。
36.如权利要求30所述的方法，还包括调整所述第一和第二材料中的至少一种材料在模具(119)出口处的传送的步骤，以便使所述第一和第二层(130、131)中的一层相对于另一层的厚度发生变化。
37.如权利要求30所述的方法，还包括选择性地使所述第一和第二材料中的一种材料在模具(119)出口处中止传送的步骤，以便使分层元件(129)中相应第一或第二层(130、131)的延伸中断。
38.如权利要求30所述的方法，其中第一和第二弹性体材料的输送分别由第一和第二挤压机(120、121)进行。
39.如权利要求30所述的方法，其中连续细长元件(117)的放置包括下列步骤—将成形支架(104)定位在挤压模具(119)附近；—给予成形支架(104)一个绕几何旋转轴线(X)的周向分布旋转运动，以致从挤压模具(119)传送的连续细长元件(117)被周向分布在成形支架(104)上；—在成形支架(104)和挤压模具(119)之间进行受控制的相对位移来横向分布。
40.如权利要求30所述的方法，还包括将至少一个弹性体材料的覆盖层(132)施加到所述分层元件上的步骤，所述第二层(131)夹在所述第一层(130)和覆盖层(132)之间。
41.如权利要求30所述的方法，其中在分层元件形成之前，将至少一个弹性体材料的基层施加到成形支架(104)上的步骤被执行，所述第一层(130)夹在第二层(131)和基层之间。
42.如权利要求30所述的方法，其中，在所述放置步骤中，每个属于其中一个圈带(128)的连续细长元件(117)的第一纵向部分(125)的连续区段是彼此贴靠放置的，以形成第一层(130)；每个属于其中一个圈带(128)的第二纵向部分(126)的连续区段是彼此贴靠放置的，以形成覆盖第一层(130)的第二层(131)。
43.如权利要求30所述的方法，其中第一层的所述厚度包括在约2mm和约6mm之间。
44.如权利要求30所述的方法，其中所述第一纵向部分(125)和第二纵向部分(126)由一个分界线(117a)限定，该分界线相对于所述连续细长元件(117)的横断面轮廓的主延伸轴线(Z)形成一个角度，该角度包括约15°和约90°之间。
45.如权利要求44所述的方法，其中所述角度包括在约40°和约50°之间。
46.一种用于制造车辆轮胎的设置，包括—设计用于形成胎体结构(2)的装置(101)，该胎体结构(2)包括包含在弹性基体中的细长加强元件；—用于将弹性体材料的结构元件(8、9、10、11)和所述胎体结构(2)结合的装置(118、133)；—用于固化所述轮胎(1)的装置，其中用于将弹性体材料的结构元件和胎体结构(2)结合的装置包括至少一个用于制造分层部件的单元，该单元包括—第一进给装置(120)，用于进给第一弹性体材料；—第二进给装置(121)，用于进给第二弹性体材料；—挤压模具(119)，其与所述第一和第二进给装置(120、121)连通，以传送来自外流口(124)的第一连续细长元件(117)，所述第一连续细长元件由按并列关系放置的和分别由所述第一和第二弹性体材料制成的第一纵向部分(125)和第二纵向部分(126)限定；—放置构件(109)，用于将根据预定路径卷绕成为圈带(128)的连续细长元件放置在成形支架(2，104)上，以便形成具有分别由所述第一和第二弹性体材料构成的第一层(130)和第二层(131)的分层部件(129)。
47.如权利要求46所述的装置，其中所述外流口(124)具有一个基本上平坦的结构。
48.如权利要求47所述的装置，其中外流口(124)的较大宽度尺寸相应于至少1.5倍的较小宽度尺寸。
49.如权利要求47所述的装置，其中挤压模具(119)具有—第一入口通道(122)，其与第一进给装置(120)连通；和—第二入口通道(123)，其与第二进给装置(121)连通；其中第一和第二入口通道(122、123)在平行于外流口(124)的主延伸轴线的相互对准位置处向外流口(124)聚集。
50.如权利要求46所述的装置，还包括用于调整所述第一和第二弹性体材料中的至少一种材料在模具(119)的出口处的传送，以使所述第一和第二层(130、131)中的一层相对于另一层的厚度发生变化。
51.如权利要求46所述的装置，还包括用于选择性地使从模具(119)出来的所述第一和第二材料中的一种材料中止传送的装置，以使分层部件(129)中相应的第一或第二层的延伸中断。
52.如权利要求46所述的装置，其中所述第一进给装置(120)和第二进给装置(121)分别包括第一和第二挤压机。
53.如权利要求46的装置，其中用于制造分层部件的所述单元(118)包括—旋转驱动装置(116)，其给予成形支架(2、104)一个绕几何旋转轴线(X)的周向分布旋转运动，以致从挤压模具(119)传送的连续细长元件(117)周向分布在成形支架(2、104)上。—平移驱动装置(112、113、114、115)，其用于在成形支架(2、104)和挤压模具(119)之间进行受控制的相对位移来横向分布，以便形成所述圈带(128)。
54.如权利要求46所述的装置，还包括第一辅助单元(133)，以将至少一个弹性体材料的覆盖层(132)施加到所述分层部件(129)上，分层部件(129)的第二层(131)夹在第一层(130)和覆盖层(132)之间。
55.如权利要求54所述的装置，其中所述第一辅助单元(133)包括—用于传送第二连续细长元件的装置；—通过根据预定路径卷绕的圈带，将所述第二连续细长元件放置在所述分层部件(129)上，以便形成所述覆盖层(132)的装置。
56.如权利要求55所述的装置，其中用于传送第二连续细长元件的装置包括第三挤压机(134)。
57.如权利要求54所述的装置，其中所述第一辅助单元(133)包括—用于设定弹性体材料条带的装置，其长度相应于分层部件(129)的周向延伸量；—用于将弹性体材料的条带卷绕在分层部件(129)上的装置；—用于将卷绕在分层部件(129)上的条带的相对端相互连接的装置。
58.如权利要求46所述的装置，还包括第二辅助单元，其用于在分层部件(129)成形之前将至少一个弹性体材料的基层施加到成形支架(2、104)上。
59.如权利要求58所述的装置，其中所述第二辅助单元包括—用于传送第三连续细长元件的装置；—通过根据预定路径卷绕的圈带，将所述第三连续细长元件施加在成形支架(2、104)上以便形成所述基层的装置。
60.如权利要求58所述的装置，其中用于传送第三连续细长元件的装置包括第四挤压机。
61.如权利要求58所述的装置，其中所述第二辅助单元包括—用于设定弹性体材料的条带的装置，条带的长度相应于成形支架(2、104)的延伸量；—用于将弹性体材料的条带卷绕在成形支架(2、104)上的装置；—用于将卷绕在成形支架(2、104)上的条带的相对端相互连接的装置。
62.如权利要求46所述的装置，其中用于制造分层部件的所述至少一个单元(118)设计成在胎体结构(2)的径向外侧位置处制造胎面带(8)。
63.如权利要求46所述的装置，还包括用于制造带状结构(7)的装置(105、107)和用于在径向外侧位置处将所述带状结构(107)和胎体结构(2)结合的装置(108)，其中所述至少一个用于制造分层部件的单元(118)设计成在所述带状结构(7)的径向外侧位置处制造胎面带(8)。
64.如权利要求46所述的装置，其中用于制造分层部件的所述至少一个单元(11 8)设计成制造贴靠胎体结构(2)侧向放置的侧壁(10)。
65.如权利要求46所述的装置，其中用于制造分层部件的所述至少一个单元(118)设计成制造和胎体结构(2)结合的辅助支承插入件(11)。
66.如权利要求46所述的装置，其中在所述放置构件(109)的作用下，每个属于其中一个圈带(128)的连续细长元件(117)的第一纵向部分(125)的连续区段是彼此贴靠放置的，以形成第一层(130)；每个属于其中一个圈带(128)的第二纵向部分(126)的连续区段是彼此贴靠放置的，以形成覆盖第一层(130)的第二层(131)。
67.如权利要求46所述的装置，其中挤压模具(119)具有—第一入口通道(122)，其与第一进给装置(120)连通；和—第二入口通道(123)，其与第二进给装置(121)连通；其中第一和第二入口通道(122、123)向外流口(124)聚集；—所述第一入口通道(122)和第二入口通道(123)根据所述模具(119)在相对于所述外流口(124)的远端处用隔板(127)各自分开。
68.一种设计成形成弹性体材料的分层元件的装置，包括—第一进给装置(120)，其用于进给第一弹性体材料；—第二进给装置(121)，其用于进给第二弹性体材料；—挤压模具(119)具有·第一入口通道(122)，其与第一进给装置(120)连通；和·第二入口通道(123)，其与第二进给装置(121)连通；所述第一和第二入口通道(122、123)流进外流口(124)，以传送连续细长元件(117)，所述连续细长元件由以并列关系放置的和分别地由所述第一和第二弹性体材料制成的第一纵向部分(125)和第二纵向部分(126)限定，所述的第一和第二入口通道(122、123)根据所述挤压模具(119)在相对于所述外流口(124)的远端处通过隔板(127)彼此分开；—用于放置所述连续细长元件的构件(109)，用于通过根据预定路径卷绕的圈带，将所述连续细长元件(117)放置在成形支架(104)上，以便形成具有分别由所述第一和第二弹性体材料构成的第一层(130)和第二层(131)的所述分层元件。
69.如权利要求68所述的装置，其中所述外流口(124)具有一个基本上平坦的结构。
70.如权利要求69所述的装置，其中外流口(124)的较大宽度尺寸相应于至少1.5倍的较小宽度尺寸。
71.如权利要求68所述的装置，其中所述第一和第二入口通道(122、123)在各自对准位置处在一个基本上平行于外流口(124)的主延伸轴线的方向上流进外流口(124)。
72.如权利要求68所述的装置，还包括调整装置，其用于调整所述第一和第二材料中的至少一种材料在模具(119)出口处的传送，以使所述第一和第二层(130、131)中的一层相对于另一层的厚度发生变化。
73.如权利要求68所述的装置，还包括用于选择性地使从模具(119)出来的所述第一和第二材料中的一种材料中止传送以使分层元件中相应的第一或第二层的延伸中断的装置。
74.如权利要求68所述的装置，其中所述第一进给装置(120)和第二进给装置(121)分别包括第一和第二挤压机。
75.如权利要求68所述的装置，其中用于制造分层元件的所述单元(118)包括—旋转驱动装置(116)，其给予成形支架(104)一个绕几何旋转轴线(X)的周向分布旋转运动，以致从挤压模具(119)传送的连续细长元件(117)周向分布在成形支架(104)上；—平移驱动装置(112、113、114、115)，其用于在成形支架(104)和挤压模具(119)之间进行受控制的相对位移来横向分布，以便形成所述圈带(128)。
76.如权利要求68所述的装置，还包括第一辅助单元(133)，其用于将至少一个弹性体材料的覆盖层(132)施加到所述分层元件上，分层元件的第二层(131)夹在第一层(130)和覆盖层(132)之间。
77.如权利要求68所述的装置，还包括第二辅助单元，其用于在分层元件成形之前将至少一个弹性体材料的基层施加到成形支架(104)上。
78.如权利要求68所述的装置，其中在所述放置构件(109)的作用下，每个属于其中一个圈带(128)的连续细长元件(117)的第一纵向部分(125)的连续区段彼此贴靠放置，以形成第一层(130)；每个属于其中一个圈带(128)的第二纵向部分(126)的连续区段彼此贴靠放置，以形成覆盖第一层(130)的第二层(131)。
全文摘要
在机动车辆轮胎制造过程中，弹性体材料(5)的一个或多个结构元件(8、9、10、11)，诸如设置有各自的下层(9)的胎面带(8)，是通过将连续细长元件(17)布置在胎体结构(2)或其他成形支架上实现的。该细长元件纵向上分成1个第一和10个第二相互结合的部分(125、126)。这些部分是通过挤压引向一个公共挤压模具(19)的来自各挤压机(120、121)的两种不同弹性体材料而获得的。圈带(128)的放置以这样一种方式进行，以使15个第一和第二材料形成第一层(130)和分别覆盖第一层的第二层(131)。
文档编号B29D30/52GK101022946SQ200580031793
公开日2007年8月22日 申请日期2005年10月11日 优先权日2004年10月27日
发明者G·洛普雷斯蒂, R·诺托, G·波扎蒂 申请人:倍耐力轮胎股份公司