CN105813832B - 制造轮胎的方法和成套设备 - Google Patents

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Abstract

胎体套(12)相对于处于径向收缩的第一操作状态的环面成形鼓(23)位于径向外部位置。在成形鼓(23)定位在胎体套(12)内部的同时，根据环面构造成形胎体套(12)。在成形胎体套期间，成形鼓(23)径向地膨胀到径向膨胀的第二操作状态。在成形完成时，胎体套(12)联接到处于第二操作状态的成形鼓(23)。联接到已经成形的胎体套(12)的成形鼓(23)布置在至少一个带束层构造装置(41)附近，所述带束层构造装置用于在相对于已经成形的胎体套(12)的径向外部位置构造至少一个带束层(7a)。

Description

制造轮胎的方法和成套设备
技术领域
本发明涉及用于制造轮胎的方法、工艺和成套设备。
更加特别地，本发明涉及用于构造生轮胎的方法、工艺和设备，所述生轮胎随后受到硫化循环，以获得成品。
背景技术
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应的相对端部折片，所述端部折片与相应的环形锚固结构相接合，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配合在相应的安装轮辋上的所谓“配合直径”。
胎体结构与带束结构相联，所述带束结构能够包括一个或多个带束层，所述带束层相对于彼此和胎体帘布层径向叠置，所述带束层具有交叉定向和/或基本平行于轮胎的圆周延伸方向(0度)的织物或者金属增强帘线。在相对于带束结构的径向外部位置施加有胎面带，所述胎面带与构成轮胎的其它半成品一样由弹性体材料制成。
在胎体结构的侧向表面上(每个侧表面均从胎面带的侧向边缘中的一个延伸到相应锚固环形结构并延伸到胎圈)，弹性体材料制成的相应侧壁也施加在轴向外部位置。在“无内胎”型轮胎中，通常称作“衬里”的不透气覆盖层覆盖轮胎的内表面。
在通过组装各个部件来构造生轮胎之后，通常执行模制和硫化处理，以通过弹性体化合物的交联以及在需要时在弹性体化合物上施加期望的胎面花纹以及可能的在轮胎侧壁处施加区别性的图形标记，来确定轮胎的结构稳定性。
胎体结构和带束结构通常在相应的工作平台中单独地制成，以便随后相互组装在一起。
更特别地，获得胎体结构首先要将一个或多个胎体帘布层施加在构造鼓上，以形成大体圆筒形的所谓的“胎体套”。连接到胎圈的环形锚固结构装配或者形成在一个或多个胎体帘布层的相对的端部折片上，所述相对的端部折片随后被围绕环形结构自身翻折，以便以套索的方式包封环形锚固结构。
在第二鼓或者辅助鼓上获得呈外部套形式的所谓的“胎冠结构”，所述外部套包括：以相互径向叠置的关系施加的一个或多个带束层；和可能的胎面带，所述胎面带施加在相对于带束层(多个带束层)的径向外部位置。随后，从辅助鼓上拆卸胎冠结构，以将胎冠结构联接到胎体套。为此，胎冠结构围绕胎体套同轴地布置，此后，通过以下方式根据环面构造成形一个或多个胎体帘布层：使胎圈相互轴向地靠近并且同时将加压流体引入到胎体套内部，以便致使胎体帘布层径向扩张，直到它们附着在胎冠结构的内表面为止。
能够在用于获得胎体套的同一个鼓上组装胎体套与胎冠结构；在这种情况中，这可以称作“单阶段构造处理”或者“单一阶段处理”。还已知的是所谓的“两阶段”型的构造工艺，其中，采用所谓的“第一阶段鼓”来获得胎体套，而在所谓的“第二阶段鼓”或者“成形鼓”上组装胎体套和胎冠结构，从第一阶段鼓上卸载的胎体套以及随后从辅助鼓上卸载的胎冠结构被传送到该第二阶段鼓上。
术语“弹性体材料”表示包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的合成物。优选地，这种合成物还包括例如交联剂和/或增塑剂的添加剂。由于存在交联剂，所以能够通过加热使这种材料交联，以便形成最终成品。
用于两轮车辆(特别是摩托车)的轮胎旨在表示这样的轮胎，所述轮胎的曲率比大体介于约0.15和约0.45之间。
轮胎的曲率比(或者轮胎的一部分的曲率比)旨在表示胎面带(或外表面)的径向外部点与通过胎面自身(或外表面自身)的侧向相对的端部的直线之间的在轮胎(或轮胎的所述一部分)的径向平面上测量的距离、与沿着轮胎(或所述轮胎的一部分)的弦测量所述相对的端部之间的距离之间的比。
成形鼓的曲率比旨在表示成形鼓的外表面的径向外部点和通过成形鼓自身的侧向相对的端部的线之间的在成形鼓的径向平面上测量到的距离、与沿着成形鼓的弦测量到所述侧向相对的端部之间的距离之间比。
在同一申请人名下的文献WO 2004/041520中，能够由机器人臂承载成形鼓，所述机器人臂与承载从辅助鼓上卸载的带束结构的传送构件相互作用，以联接胎体结构和带束结构。因此，机器人臂将成形鼓运送到用于施加胎面带和/或侧壁的装置近侧，所述装置包括供应构件，所述供应构件布置成将由弹性体材料制成的连续细长元件布置在相互联接的胎体结构和带束结构上。
文献WO2004/041522图解了另一个示例，其中，使由机器人臂运送的成形鼓运动，以与装置相互作用，所述装置在确定完成施加先前在辅助鼓上形成的带束结构之后获得生轮胎。
US 2009/0020200描述了获得用于两轮车辆的轮胎，其中，通过沿着正在处理的轮胎的圆周方向螺旋地连续卷绕由弹性体材料制成的连续细长元件来获得胎面带，其中，所述正被处理的轮胎由刚性鼓支撑，所述刚性鼓的外表面轮廓复制正在处理的轮胎的内表面轮廓。
本申请人已经证实，在执行WO2004/041520或WO2004/041522中阐释的类型的具体方法的过程中，可能难以确保胎冠结构(其包括至少一个带束层)和胎体结构(其处于初始的胎体套的形式)之间准确的相互定位。本申请人已经意识到，在获得具有高曲率比(如通常能够在两轮车辆的轮胎中发现的那样)轮胎的过程中，这种情况特别明显，但是并不仅限于明显。
本申请人还已经证实，使用基本刚性的环面成形鼓(具有US2009/0020200中描述的类型的固定几何结构)倾向于引入工艺困难和临界状态(criticalities)，而且还涉及与装备和用于安装制造用成套设备所需空间有关的严重物流问题。
因此，本申请人已经意识到，通过根据胎冠结构的部件在构造好的生轮胎中的期望构造直接在已经成形的胎体套上获得胎冠结构的这些部件，能够确保各个部件的更高的几何和结构精度，并且能够确保这些部件中的每一个相对于正在处理的轮胎的其它部件的最优定位。
然后，本申请人证实，通过直接在胎体套上形成胎冠结构，这使得不再需要使用和布置由弹性体材料制成的层或者其它辅助元件，通常在胎冠结构与胎体套相联之前需要所述由弹性体材料制成的层或者其它辅助元件来稳定胎冠结构的部件的定位。
因此，本申请人意识到，有利的是将已经成形的胎体套布置在大体刚性的环面成形鼓上，所述大体刚性的环面成形鼓具有能够变化的几何结构(至少沿着径向方向能够变化的几何结构)或者能够膨胀，并且部分地根据构造好的生轮胎的内部几何构造成形。
本申请人还意识到，为了防止胎体结构(其初始根据圆筒成形而形成为胎体套)在成形期间出现不期望的结构变形，适当的是在胎体套已经根据环面构造成形时完成成形鼓的联接。
因此，本申请人发现，通过将大体刚性并且能够膨胀的环面成形鼓联接到已经形成的大体圆筒形的胎体套，通过成形胎体套、使环面成形鼓膨胀以及最后将环面成形鼓与已经成形的胎体套相联，以便随后布置胎冠结构，能够获得这样的轮胎，所述轮胎的结构元件，包括这里的胎冠结构的各个部件(一个或多个带束层、胎面带的底层、胎面带、至少一个侧壁部分中的至少一个)，符合精确设计要求，并且没有产生大量的生产废料。还能够以相对简单、经济的生产用成套设备获得这种轮胎，所述成套设备能够安装在有限的空间中。
因此，通过径向膨胀而具有可变几何结构的成形鼓允许将收缩的成形鼓有利地插入到根据圆筒体构造形成的胎体套内部，并且允许成形鼓随后或者与环面地成形胎体套同时地在胎体套内部径向地膨胀，以在完成成形时联接胎体套。这种成形鼓的结构刚性最终确保已经成形并且联接到成形鼓的胎体套具有良好的几何形状和结构稳定性，这有助于精确地定位构成胎冠结构的各个元件。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种用于构造轮胎的方法。
优选地，规定依序构造每个轮胎的胎体套和胎冠结构。
优选地，所述胎体结构被环面地成形，并且随后被联接到能够膨胀的环面成形鼓。
优选地，胎冠结构构造在已经被环面地成形且与已经膨胀的环面成形鼓相联的胎体套的径向外表面上。
根据第二方面，本发明涉及一种用于构造轮胎的工艺。
优选地，规定布置胎体套，所述胎体套包括至少一个胎体帘布层和一对环形锚固结构。
优选地，规定将环面成形鼓置于径向收缩的第一操作状态。
优选地，规定将所述胎体套定位在所述成形鼓的径向外部位置。
优选地，规定在所述成形鼓定位在胎体套内部的同时环面地成形所述胎体套。
优选地，规定使所述成形鼓膨胀到径向膨胀的第二操作状态。
优选地，规定将已经被环面地成形的胎体套联接到处于所述第二操作状态的成形鼓。
优选地，规定将联接到所述胎体套的所述成形鼓布置到至少一个带束层构造装置的近侧，所述带束层构造装置用于在所述胎体套的径向外部位置构造至少一个带束层。
根据又一个方面，本发明涉及一种用于构造轮胎的成套设备。
优选地，成形平台设置成包括用于接合胎体套的接合装置。
优选地，设置有成形装置，所述成形装置在成形平台中操作，以根据环面构造成形胎体套。
优选地，设置有能够膨胀的环面成形鼓，所述环面成形鼓能够接合在成形平台并且相对于胎体套位于径向内部位置。
优选地，设置有致动器装置，所述致动器装置在成形平台中操作，以使成形鼓在胎体套内部径向地膨胀。
优选地，设置有至少一个带束结构施加平台。
优选地，设置有传送装置，所述传送装置构造成用于将承载有已经被环面地成形的胎体套的成形鼓从成形平台传送到所述至少一个带束结构施加平台。
本申请人认为，由此能够在根据精确预定轮廓成形的胎体结构上获得胎冠结构，所述精确预定轮廓由成形鼓的几何构造设定并且有利地能够基于正在处理的轮胎的设计参数进行选择。
因此，在相对于轮胎的其它构成元件定位胎冠结构的各个部件的同时，获得了胎冠结构的各个部件的更高的结构精度。
本申请人最终认为，由于不再需要将带束结构和/或与胎冠结构单独地形成的其它部件联接到胎体套，所以也克服了与工艺精度和可重复性相关的问题，这些问题通常与联接单独获得的结构部件的需要有关。还实现了生产用成套设备的简化，原因在于不再需要执行额外的操作，而且也不再需要相关的设备将带束结构和/或其它几何结构不稳定的部件从构造平台传送到联接平台，其中，在该构造平台处构造所述带束结构和/或其它几何结构不稳定的部件，在该联接平台处将所述带束结构和/或其它几何结构不稳定的部件与胎体结构自身联接。
还消除了生产和管理辅助部件(例如片材等)所需的额外操作、相关设备和材料，这些辅助部件对于在不同的辅助鼓上暂时地稳定带束结构的不同部件的定位是有必要的。
在上述方面的至少一个中，本发明还包括下文描述的以下优选特征中的一个或多个。
优选地，胎体套以与成形鼓的外表面相接触的关系联接在成形鼓的外表面上。
优选地，在至少一个构造平台中获得胎体套，并且随后将胎体套传送到成形平台。
因此，能够使成形平台专门用于以准确以及精确的方式成形胎体套，从而将工作循环执行时间限制为在构造线上获得胎体套所需的循环时间。
优选地，胎体套围绕布置在成形平台中的成形鼓同轴地装配。
因此，能够在成形平台中接合成形鼓，而不必等到完成胎体套的装载。
在接合胎体套之前，成形鼓可以在成形平台中受到可能的其它处理。
优选地，胎体套首先以径向平移运动相对于成形鼓运动，直到胎体套与成形鼓处于基本轴向对准关系为止，并且随后，胎体套以轴向平移运动围绕成形鼓装配。
优选地，胎体套在根据环面成形之前相对于成形鼓轴向地居中。
以这种方式，确保了成形鼓的轴向中线平面基本与已经成形的胎体套的轴向中线平面重合。
优选地，胎体套在根据环面构造成形期间受到径向扩张。
优选地，成形鼓的膨胀操作的至少一个部分与胎体套的成形操作的至少一个部分同时进行。
因此，能够缩短成形平台中所需的循环时间，原因在于不必等到胎体套的成形结束就可以开始成形鼓的膨胀。
优选地，在成形鼓膨胀期间，至少在到达径向膨胀的第二操作状态之前，成形鼓的外表面保持与胎体套间隔开。
在成形期间胎体套和成形鼓之间不接触确保了胎体套的正确成形，而不会受到难以控制的机械干扰的影响。
优选地，在成形结束时，胎体套的内表面达到的最大直径大于成形鼓的外表面在膨胀的第二操作状态达到的最大直径。
优选地，在已经成形的胎体套收缩之后，成形鼓的外表面联接到胎体套的内表面上。
因此，能够以受控且均匀的方式将胎体套最优地附着到成形鼓。
优选地，通过从已经成形的胎体套排出操作膨胀流体来实现上述收缩。
优选地，通过将操作膨胀流体引入到胎体套内部来成形胎体套。
优选地，在成形期间监测胎体套的至少一个直径尺寸。
优选地，在成形期间监测成形鼓的至少一个直径尺寸。
优选地，对胎体套的成形和/或成形鼓的径向膨胀实施控制操作，以防止在成形期间发生相互接触。
优选地，在胎体套的所述直径尺寸达到预定最大值时，中断胎体套的成形。
优选地，在达到胎体套的所述直径尺寸的预定值时，使成形鼓径向膨胀到第二操作状态。
以这种方式，确保在胎体套正确成形之前成形鼓和胎体套之间没有不期望的过早接触。
优选地，在从成形鼓移除轮胎之后，硫化构造好的轮胎。
优选地，用于构造至少一个带束层的所述带束层构造装置安装在带束结构施加平台中，所述带束结构施加平台位于所述成形平台远侧。
优选地，通过围绕联接到成形鼓的胎体套的径向外表面根据轴向毗邻的圆周线圈卷绕至少一个连续细长增强元件来获得所述至少一个带束层。
由于构成一个/多个胎体帘布层和/或连续细长元件的弹性体材料的高粘性，所以即使在已经成形的胎体具有较大曲率的轮廓时也能够确保各个线圈稳定且精确的定位。
优选地，胎面带围绕在胎体套上制成的至少一个带束层形成在径向外部位置。
因此，能够根据胎面带在构造好的生轮胎中必须具有的最终几何形状直接获得胎面带。因此，不再需要使胎面带的成形适应下面的胎体套的形状的后续操作，并且因此，不会导致不期望的材料翻倒(upsetting)和/或其它不受控的变形。
优选地，通过围绕所述至少一个带束层的径向外表面根据接连地毗邻的圆周线圈卷绕由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件来获得胎面带。
因此，能够提高工艺和设备的操作灵活性，从而根据希望赋予胎面带的几何形状和尺寸特征适当地调节线圈的数量和位置。
优选地，联接到所述至少一个带束层的胎体套的曲率比介于约0.15和约0.45之间。
以这种方式，获得用于构造适用于两轮车辆的轮胎的最优条件。
优选地，提供了：胎体构造线和胎体装载装置，所述胎体装载装置构造成用于将胎体套从胎体构造线传送到成形平台。
优选地，所述胎体装载装置包括搬运装置，所述搬运装置在胎体套的径向外表面上操作。
优选地，处于径向收缩的第一操作状态的成形鼓的最大外径小于胎体套的最小内径。
优选地，成形鼓包括中央轴和多个扇段，所述多个扇段围绕中央轴圆周地分布，并且能够从第一操作状态运动到第二操作状态，在所述第一操作状态，所述扇段靠近中央轴，在所述第二操作状态，所述扇段运动远离中央轴。
优选地，每个扇段均具有根据将赋予成形好的胎体套的内表面构造成形的外表面。
优选地，由相应的能够伸缩地延伸的引导构件承载扇段，所述引导构件从中央轴径向地延伸。
优选地，成形鼓包括传动机构，所述传动机构能够由所述致动器装置操作地接合，并且所述传动机构构造成用于使扇段同时从第一操作状态平移到第二操作状态。
优选地，所述传动机构包括控制杆，每个所述控制杆均铰接到所述扇段中的一个并且铰接到至少一个控制轴环，所述控制轴环沿着中央轴能够滑动地装配。
优选地，控制轴环操作地连接到螺杆，所述螺杆能够旋转地接合在中央轴中。
优选地，致动器装置包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置能够在中央轴的第一端部处与螺杆操作地接合。
优选地，所述接合装置包括一对凸缘元件，所述一对凸缘元件同轴互相面对，并且与由胎体套的相应的轴向相对的端部承载的相应的环形锚固结构操作地接合。
优选地，所述接合装置包括用于使凸缘元件轴向地运动的轴向运动构件。
优选地，所述轴向运动构件包括至少一个托架，所述托架承载所述一对凸缘元件中的一个并且能够朝向另一个凸缘元件运动，以使成形平台在装载/卸载状态和工作状态之间切换，在所述装载/卸载状态，凸缘元件相互间隔开的距离大于来自胎体构造线的还没有被成形的胎体套的轴向尺寸，在所述工作状态，凸缘元件相互间隔开的距离基本对应于胎体套的轴向尺寸。
优选地，在装载/卸载状态，凸缘元件相互间隔开的距离至少为还没有被成形的胎体套的轴向尺寸至少两倍。
优选地，每个所述凸缘元件均包括至少一个圆周密封环，所述圆周密封环构造成用于对所述环形锚固结构中的一个进行操作。
优选地，所述凸缘元件还包括扩张构件，所述扩张构件构造成用于使相应的圆周密封环径向扩张。
优选地，致动器装置容纳在所述凸缘元件中的至少一个的内部。
优选地，所述成形装置包括流体动力回路，用于将操作膨胀流体引入到胎体套内部。
优选地，所述成形装置包括轴向运动装置，所述轴向运动装置对凸缘元件中的至少一个进行操作，以使所述凸缘元件从上述工作状态开始朝向彼此轴向地运动。
优选地，提供监测装置，用于监测胎体套和成形鼓的径向尺寸，以在成形期间防止胎体套和成形鼓相互接触。
优选地，所述监测装置构造成使得能够在胎体套的外径和成形鼓的外径之间的差低于预定阈值时对致动器装置和/或成形装置进行控制操作。
优选地，所述带束结构施加平台结合在生轮胎完成线中。
优选地，带束结构施加平台包括用于构造至少一个带束层的带束层构造装置，所述带束层构造装置构造成用于围绕联接到成形鼓的胎体套的径向外表面根据轴向毗邻的圆周线圈卷绕至少一个连续细长增强元件。
优选地，所述生轮胎完成线包括用于获得胎面带的胎面带获得装置。
优选地，胎面带获得装置包括至少一个缠绕单元，所述缠绕单元构造成用于围绕所述带束结构根据轴向毗邻且相互接触的圆周线圈卷绕至少一个连续细长弹性体元件。
优选地，成形鼓在第二操作状态的曲率比比介于约0.15和约0.45之间。
通过对根据本发明的用于获得轮胎的方法、工艺和成套设备的优选但不排外的实施例的详细描述，其它特征和优势将变得清楚。
附图说明
将参照仅以非限制示例提供的附图进行描述，其中：
-图1示意性示出了根据本发明的用于构造轮胎的成套设备的俯视图；
-图2以侧视图和部分剖视图示意性示出了将胎体套装载到成形平台上；
-图3以侧视图和部分剖视图示意性地示出了胎体套与布置在成形平台中的成形装置接合；
-图3a示出了在图3中用“A”表示的细节的放大视图；
-图4以侧视图和部分剖视图示意性示出了胎体套的成形；
-图5示出了将带束层施加到联接到成形鼓的已经成形的胎体套上；
-图6以径向半截面示意性示出了能够根据本发明获得的轮胎。
具体实施方式
参照上述附图，附图标记1整体表示用于构造用于车辆车轮的轮胎的成套设备，所述成套设备布置成执行根据本发明的工艺。
成套设备1设置成获得轮胎2(图6)，所述轮胎2主要包括至少一个胎体帘布层3，所述至少一个胎体帘布层3优选地在内部覆盖有不透气的弹性体材料层或者所谓的衬里4。两个环形锚固结构5与一个/多个胎体帘布层3的相应的末端折片3a接合，每个环形锚固结构5均包括所谓的胎圈芯5a，所述胎圈芯5a优选地在径向外部位置处承载弹性体填充体5b。环形锚固结构5接合在通常称作“胎圈”6的区域近侧，轮胎2和相应的安装轮辋(未示出)之间通常在胎圈6处相接合。
带束结构7沿着圆周施加在一个/多个胎体帘布层3周围，并且胎面带8沿着圆周叠置在带束结构7上。两个侧壁9施加在一个/多个胎体帘布层3上的侧向相对的位置处，每个侧壁9均从对应的胎圈6延伸到胎面带8的对应的侧向边缘。
成套设备1包括胎体构造线10，所述胎体构造线10具有一个或多个构造平台11，在所述构造平台11处，例如根据已知的模式获得具有大体圆筒状的胎体套12。胎体套12包括所述至少一个胎体帘布层3，所述胎体帘布层3优选地在内部由衬里4覆盖，并且具有相应的端部折片3a，所述端部折片3a例如通过翻折接合相应的环形锚固结构5。根据需要，胎体套12还能够包括侧壁9或者侧壁9的第一部分，每个所述侧壁9或侧壁9的第一部分均从相应的胎圈6延伸。
胎体构造线10属于成形平台13，所述成形平台13包括用于接合胎体套12的接合装置14并且包括成形装置15，在所述成形装置15的作用下，根据环面构造成形胎体套12。
接合装置14例如包括第一凸缘元件16a和第二凸缘元件16b，所述第一凸缘元件16a和所述第二凸缘元件16b同轴互相面对，并且具有各自的圆周接合座部17a、17b，通过所述圆周接合座部17a、17b，所述第一凸缘元件16a和所述第二凸缘元件16b中的每一个能够操作地接合在环形锚固结构5中的一个处，所述环形锚固结构5分别由胎体套12的轴向相对的端部承载。
接合装置14还能够包括用于凸缘元件16a、16b的轴向运动构件18。更具体地，可以设定凸缘元件16a、16b中的至少一个(例如第一凸缘元件16a)由托架19承载，所述托架19能够沿着一个或多个直线引导件20运动，所述一个或多个直线引导件20平行于凸缘元件16a、16b之间相互对准的几何轴线X-X，并且优选地与固定基部21结合成一体，所述固定基部21承载第二凸缘元件16b。托架19沿着直线引导件20的运动使成形平台13在装载/卸载状态和工作状态之间切换。在装载/卸载状态(图2)中，第一凸缘元件16a与第二凸缘元件16b间隔开更大的距离，所述距离至少为来自胎体构造线10的未成形的胎体套12的轴向尺寸的约两倍。在工作状态中，凸缘元件16a、16b(更确切地说，凸缘元件16a、16b的相应的圆周接合座部17a、17b相互间隔开与胎体套12的轴向尺寸基本对应的距离。
成形装置15例如能够包括流体动力回路(未示出)，用于将加压空气或者另一种操作膨胀流体引入到胎体套12内部并且引入到凸缘元件16a、16b之间。
成形装置15还能够包括一个或多个直线致动器或者其它的轴向运动装置22，所述一个或多个直线致动器或者其它轴向运动装置22作用在凸缘元件16a、16b中的一个上或者优选地作用在凸缘元件16a、16b两者上，以使凸缘元件16a、16b从上述工作状态开始轴向地朝向彼此运动。凸缘元件16a、16b的相互靠近致使环形锚固结构5相互靠近，以便允许在同时引入胎体套12中的加压操作流体的辅助下根据环面构造成形胎体套12。在成形平台13中，已经成形的胎体套12联接到环面成形鼓23，所述环面成形鼓23是刚性且可膨胀的，并且布置在胎体套自身内部。
成形鼓23能够在径向收缩的第一操作状态(图2和图3)和径向膨胀的第二操作状态(图4和图5)之间膨胀。为此，例如能够设定成形鼓23包括多个扇段24，所述多个扇段24沿着圆周分布在中央轴25周围。扇段24优选地能够彼此同时地从上述第一操作状态运动到第二操作状态，在所述第一操作状态中，所述扇段24靠近中央轴25，在所述第二操作状态中，所述扇段24运动离开中央轴25。为此，能够设定由相应的可伸缩地延伸的引导构件26承载扇段24，所述引导构件26从中央轴25径向地延伸。
通过传动机构27来驱动扇段24运动，所述传动机构27例如包括控制杆28，所述控制杆28中的每一个在其各自的相对的端部处铰接到所述扇段24中的一个和至少一个控制轴环29，所述控制轴环29能够滑动地沿着中央轴25装配。更具体地，优选地提供一对控制轴环29，所述一对控制轴环29沿着中央轴25相对于扇段24位于轴向相对的位置，每个控制轴环29均接合相应的控制杆28。
每个控制轴环29均操作地连接到螺杆30，所述螺杆30可旋转且同轴地接合在控制轴25的内部。螺杆30沿着中央轴25延伸，并且延伸中央轴25的将近整个长度或者延伸超过中央轴25的整个长度，并且所述螺杆30承载两个轴向相对的螺纹30a、30b，所述两个轴向相对的螺纹30a、30b分别是顺时针的和逆时针的。相应的螺母31操作地接合在螺纹30a、30b上，所述螺母31能够在中央轴25内轴向地运动，并且每个螺母31均例如通过至少一个块体32连接到控制轴环29中的一个，所述块体32在纵向槽33处径向地穿过中央轴25。
螺杆30在中央轴25中的旋转(这种旋转能够由在成形平台13中操作的旋转驱动装置34或者其它类型的致动器装置致动)致使螺母31和控制轴环29根据螺杆30的旋转方向而朝向第一操作状态或第二操作状态轴向地运动(这个轴向的运动对应于扇段24的径向运动)。
在第二操作状态中，成形鼓23的一组扇段24沿着成形鼓23的圆周延伸部限定了径向外环面“S”，径向外环面“S”不必是连续的，并且所述径向外环面“S”根据在完成成形时胎体套12的一部分必须呈现的内部构造成形。更具体地，有利的是规定成形鼓23在第二操作状态的曲率比介于约0.15和约0.45之间，所述曲率比通常适于获得用于摩托车或者其它两轮车辆的轮胎。然而，根据需要，能够采用比上述值小的曲率比，例如，可以采用适于生产用于汽车或者卡车的轮胎的曲率比。
优选地，在相应的胎体套12(例如仍然沿着胎体构造线10处理的胎体套12)到达成形平台13自身之前，成形鼓23定位在成形平台13中。
更具体地，优选的是规定成形鼓23被突出地支撑在成形平台13中。例如，为此，成形鼓23的中央轴25的第一端部25a能够由芯轴35保持，所述芯轴35被同轴地容纳在第一凸缘元件16a中并且设置有旋转驱动装置34，所述旋转驱动装置34能够与螺杆30相联，以驱动螺杆30旋转。
因此，如果成形鼓23在到达成形平台13时还不处于第一操作状态，则能够通过所述旋转驱动装置34将成形鼓23置于第一操作状态。
随后，通过胎体装载装置36，来自胎体构造线10的胎体套12被传送到成形平台13中，以围绕处于径向收缩的第一操作状态的成形鼓23同轴地布置在径向外部位置。
胎体装载装置36例如能够包括胎体搬运装置37，所述胎体搬运装置37优选地作用于胎体套12的外表面。利用径向平移运动(相对于成形鼓23)，首先以与成形鼓23成轴向对准的关系的方式将胎体套12插入到处于装载/卸载状态(图2)的凸缘元件16a、16b之间。随后，优选地在成形鼓自身轴向平移运动之后，胎体套12布置在成形鼓23周围。更具体地，随着托架19沿着直线引导件20运动，成形鼓23同轴地插入到胎体套12中。优选地，在中央轴25的第二端部25b与位于第二凸缘元件16b内部的尾座38接合(图2中的虚线)时，托架19和成形鼓23停止平移。
为了使成形鼓23相对于胎体套12以不发生相互的机械干涉的方式轴向运动，优选的是规定在第一操作状态，成形鼓23的最大外径小于胎体套12的最小内径，通常可以在胎圈6处检测到所述最小内径。
在轴向运动结束时，结合在胎圈6中的每个环形锚固结构5均相对于相应的第一凸缘元件16a和第二凸缘元件16b的圆周接合座部17a、17b位于轴向内部位置。
在轴向运动装置22起作用时，凸缘元件16a、16b承载相应的接合座部17a、17b，所述相应接合座部17a、17b在环形锚固结构5内部并且基本成径向对准关系。
每个所述凸缘元件16a、16b均包括扩张构件(未示出)，所述扩张构件构造成用于径向地扩张相应的圆周密封环39a、39b，所述圆周密封环39a、39b与圆周接合座部17a、17b成一体。在这种径向扩张之后，每个圆周密封环39a、39b均与环形锚固结构5中的一个成推压关系。因此，胎体套12被稳定地约束到凸缘元件16a、16b。在完成接合时，胎体搬运装置37能够与胎体套12脱开，并且能够从成形平台13移除胎体搬运装置37。
在成形期间，当胎体套12开始径向膨胀时，能够在旋转驱动装置34起作用时通过螺杆30的旋转来控制成形鼓的径向膨胀。至少在成形鼓23自身到达其第二操作状态而达到最大径向膨胀之前，在胎体套12和成形鼓23之间不接触的情况下执行胎体套12的成形。
为此，能够使用监测装置40a、40b，所述监测装置40a、40b周期性地或者连续地检查胎体套12和成形鼓23分别具有的直径尺寸，以便在成形步骤期间防止胎体套12和成形鼓23相互接触。响应于这种监测操作，当例如在轴向中线平面“E”处胎体套12的外径和成形鼓23的外径之间的差例如下降到低于预定阈值时，监测装置40a、40b使得能够对旋转驱动装置34和/或成形装置15进行控制，以便在成形鼓23膨胀期间，至少在已经达到成形鼓23的径向膨胀的第二操作状态之前，环面成形鼓23的外表面保持与胎体套12间隔开，其中，所述轴向中线平面“E”垂直于几何轴线X-X并且与凸缘元件16a、16b和/或环形锚固结构5等距间隔开。
举例来说，监测装置40a、40b能够包括：至少一个第一光学传感器40a，所述第一光学传感器40a定位在胎体套12的外部，以检测胎体套12的在轴向中线平面“E”附近的外径；和至少一个传感器40b，所述至少一个传感器40b定位在凸缘元件16a、16b中的一个内部和/或联接到旋转驱动装置34，以检测由控制轴环29中的至少一个的轴向位置和/或检测螺杆30已经旋转的角度范围，以便允许电子处理单元计算成形鼓23的外径的值。
在达到胎体套12的直径尺寸的预定最大值时，成形装置的操作中断并且能够完成成形鼓23的径向膨胀，从而使得成形鼓23到达第二操作状态。
然后，能够联接胎体套12和成形鼓23。通过使胎体套12的内表面与成形鼓23的径向外环面“S”成接触关系来验证这个联接。
优选的是，在成形结束时，胎体套12的内表面达到最大直径“D2”，所述最大直径“D2”大于由成形鼓23的外表面在第二操作状态达到的最大直径“D1”。因此，能够在胎体套12略微径向收缩之后开始这种联接，其中，所述胎体套12的径向收缩通过胎体套12在排出之前在成形期间引入的操作流体之后的弹性收缩实现。
为了促进胎体套12在第二操作状态中膨胀超过成形鼓23达到的最大直径，可以规定在接近胎体套12的最大径向膨胀状态的最后步骤中，凸缘元件16a、16b相对于即将到达第二操作状态的成形鼓23的扇段24轴向地插入到径向内部位置。
通过胎体套12的径向收缩实现联接有利于均匀接触并且在胎体套12的内表面和成形鼓23之间没有摩擦，从而保持胎体套12的结构完整形，而不会引起构成一个或多个胎体帘布层的帘线的分布出现密度变化和/或引起其它结构变形。
在完成联接时，凸缘元件16a、16b与胎体套12脱离，从而将胎体套12留在成形鼓23上。
至少一个构造装置41适于对处于相互联接关系的胎体套12和成形鼓23进行操作，所述构造装置41用于在已成形的胎体套12的径向外部位置构造至少一个带束层。这种构造装置41优选地安装在带束结构施加平台42中，所述带束结构施加平台42远离所述成形平台13。
为了将成形鼓23传送到带束结构施加平台42，规定由作用在中央轴25的第一端部25a处的芯轴35支撑承载胎体套12的成形鼓23，同时尾座38与中央轴25自身的第二端部25b脱离。在第一凸缘元件16a退回时，成形平台13恢复到装载/卸载状态，从而能够使用拟人的第一机器人臂43或者其它适当的传送装置，所述拟人的第一机器人臂43或者其它适当的传送装置继而在中央轴25的第二端部25b处接合成形鼓23。
第一机器人臂43将成形鼓23从成形平台12传送到带束结构施加平台42。第一机器人臂43还适当地将成形鼓23移动到用于构造带束层的构造装置41的前方，所述构造装置41例如能够包括分配器，所述分配器供给至少一个覆盖有橡胶的帘线或者由织物或者金属材料制成的其它连续细长增强元件。因此，通过以下方式获得带束层7a：在由第一机器人臂43驱动成形鼓23旋转并适当地运动的同时，围绕联接到膨胀的环面成形鼓23的胎体套12的径向外表面“S”根据轴向毗邻的圆周线圈12卷绕所述连续细长增强元件。
成形鼓23的刚性确保适当地定位直接形成在已经成形的胎体套12的外表面上的各个圆周线圈44，而不会由于在施加期间传送到胎体套12的外表面上的应力而导致胎体套12产生不期望的变形。构成一个或多个胎体帘布层3的生(green)弹性体材料的粘性防止各个圆周线圈44的不期望的自发和/或不受控的运动，而不必在制造步骤中为了这个目的而在带束层7a和下面的施加表面之间布置额外的中间层。换言之，能够促进根据已经成形的胎体套12的期望的最终轮廓直接形成的带束层7a的各个圆周线圈44的精确定位，即使在这种最终轮廓具有较大的横向曲率时(如例如在用于摩托车或者两轮车辆的轮胎所发现的那样)也是如此。
根据需要，带束结构施加平台42能够包括用于构造一个或多个辅助层7b的构造装置45，所述辅助层7b在施加所述至少一个带束层7a之前或者之后施加到已经成形的胎体套12上。特别地，这种辅助层7b能够包括织物或者金属的平行帘线，所述织物或者金属的平行帘线的布置方向相对于胎体套12的圆周延伸方向倾斜，并且彼此相邻的辅助层7b之间相互交叉。
同一第一机器人臂43或者第二拟人机器人臂或其它类型的搬运装置可以用于在辅助层构造装置45和带束层构造装置41之间传送成形鼓23。
然后，成形鼓23被从带束结构施加平台42传送到用于获得胎面带的胎面带获得装置47，所述胎面带获得装置47优选地构成整合有带束结构施加平台42的生轮胎完成线的一部分。
胎面带获得装置47例如能够包括至少一个扭转单元，所述至少一个扭转单元构造成用于围绕带束结构7在径向外部位置处根据轴向毗邻且相互接触的圆周线圈卷绕至少一个连续细长弹性体元件，并且同时成形鼓23被驱动旋转并适当地运动，以根据预定方案分布圆周线圈。
最后成套设备1能够包括侧壁获得装置(未示出)，所述侧壁获得装置在胎体套12的轴向相对的侧向部分上形成侧壁。
适于从成形鼓23移除构造好的生轮胎2，以在硫化单元52中硫化该生轮胎2。

Claims (42)

1.一种用于构造轮胎的工艺，所述工艺包括：
布置胎体套(12)，所述胎体套包括至少一个胎体帘布层和一对环形锚固结构(5)；
将环面成形鼓(23)布置在径向收缩的第一操作状态；
将所述胎体套(12)相对于所述成形鼓(23)定位在径向外部位置；
在所述成形鼓(23)定位在所述胎体套(12)内部的同时环面地成形所述胎体套(12)；
使所述成形鼓(23)膨胀到径向膨胀的第二操作状态；
将已经环面地成形的所述胎体套(12)联接到处于所述第二操作状态的所述成形鼓(23)；
将联接到所述胎体套(12)的所述成形鼓(23)传送到带束结构施加平台(42)，所述带束结构施加平台远离成形平台(13)；
在所述带束结构施加平台(42)处，将联接到所述胎体套(12)的所述成形鼓(23)布置到至少一个带束层构造装置(41)附近，所述带束层构造装置用于在相对于所述胎体套(12)的径向外部位置构造至少一个带束层(7a)。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中，在至少一个构造平台中获得所述胎体套(12)，并且随后将所述胎体套传送到成形平台(13)。
3.根据权利要求2所述的工艺，其中，所述胎体套(12)围绕布置在所述成形平台(13)中的所述成形鼓(23)同轴地装配。
4.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，所述胎体套(12)首先相对于所述成形鼓(23)径向地平移运动直到所述胎体套与所述成形鼓成基本轴向对准的关系为止，随后，所述胎体套通过轴向平移运动而围绕所述成形鼓装配。
5.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在所述成形鼓(23)的膨胀期间，至少在达到所述径向膨胀的第二操作状态之前，所述成形鼓(23)的外表面保持与所述胎体套(12)间隔开。
6.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，通过将操作膨胀流体引入到所述胎体套(12)内来成形所述胎体套(12)。
7.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在成形期间监测所述胎体套(12)的至少一个直径尺寸。
8.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在成形期间监测所述成形鼓(23)的至少一个直径尺寸。
9.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在达到所述胎体套(12)的直径尺寸的预定最大值时，中断所述胎体套(12)的成形。
10.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，在达到所述胎体套(12)的直径尺寸的预定值时，能够使所述成形鼓(23)径向膨胀到所述第二操作状态。
11.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，通过围绕联接到所述成形鼓(23)的所述胎体套(12)的径向外表面(“S”)根据轴向毗邻的圆周线圈(44)卷绕至少一个连续细长增强元件来获得所述至少一个带束层(7a)。
12.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，胎面带(8)围绕在所述胎体套(12)上制成的所述至少一个带束层(7a)形成在径向外部位置。
13.根据权利要求12所述的工艺，其中，通过围绕所述至少一个带束层(7a)的径向外表面(“S”)根据接连地毗邻的圆周线圈(44)卷绕由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件来获得所述胎面带(8)。
14.根据权利要求1或2所述的工艺，其中，联接到所述至少一个带束层(7a)的所述胎体套(12)的曲率比介于0.15和0.45之间。
15.一种用于构造轮胎的方法，所述方法包括：
相对于彼此依序构造每个轮胎的胎体套(12)和胎冠结构；
其中，所述胎体套(12)被环面地成形，并且随后联接到能够膨胀的环面成形鼓(23)；
将联接到所述胎体套(12)的所述成形鼓(23)传送到带束结构施加平台(42)，所述带束结构施加平台远离成形平台(13)；
其中，在所述带束结构施加平台(42)处，所述胎冠结构构造在已经被环面地成形且与已经膨胀的环面成形鼓(23)相联的所述胎体套(12)的径向外表面(S)上。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述胎体套(12)以与所述成形鼓(23)的外表面相接触的关系联接在所述成形鼓的外表面上。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，在被环面地成形之前，所述胎体套(12)相对于所述成形鼓(23)轴向地居中。
18.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述成形鼓(23)的膨胀操作的至少一个部分与所述胎体套(12)的成形操作的至少一个部分同时进行。
19.根据权利要求15或16所述的方法，其中，在成形结束时，所述胎体套(12)的内表面达到最大直径(D2)，所述最大直径大于已经膨胀的所述成形鼓(23)的外表面所达到的最大直径(D1)。
20.根据权利要求15或16所述的方法，其中，在已经成形的所述胎体套(12)收缩之后，所述成形鼓(23)的外表面联接到所述胎体套(12)的内表面上。
21.根据权利要求15或16所述的方法，其中，对所述胎体套(12)的成形和/或所述成形鼓(23)的膨胀实施控制操作，以防止在成形期间发生相互接触。
22.一种用于构造轮胎的成套设备，所述成套设备包括：
成形平台(13)，所述成形平台包括用于接合胎体套(12)的胎体套接合装置(14)；
成形装置(15)，所述成形装置在所述成形平台(13)中操作，用于根据环面构造成形所述胎体套(12)；
能够膨胀的环面成形鼓(23)，所述环面成形鼓能够在相对于所述胎体套(12)的径向内部位置接合在所述成形平台(13)中；
致动器装置(34)，所述致动器装置在所述成形平台(13)中操作，用于使所述成形鼓(23)在所述胎体套(12)内部径向地膨胀；
至少一个带束结构施加平台(42)，所述带束结构施加平台远离所述成形平台(13)；
传送装置(43)，所述传送装置构造成用于将承载已经环面地成形的所述胎体套(12)的成形鼓(23)从所述成形平台(13)传送到所述至少一个带束结构施加平台(42)。
23.根据权利要求22所述的成套设备，所述成套设备还包括：
胎体构造线(10)；和
胎体装载装置(36)，所述胎体装载装置构造成用于将所述胎体套(12)从所述胎体构造线(10)传送到所述成形平台(13)。
24.根据权利要求23所述的成套设备，其中，所述胎体装载装置(36)包括胎体搬运装置(37)，所述胎体搬运装置在所述胎体套(12)的径向外表面(“S”)上操作。
25.根据权利要求22至24中的任一项所述的成套设备，其中，处于径向收缩的第一操作状态的所述成形鼓(23)的最大外径小于所述胎体套(12)的最小内径。
26.根据权利要求22至24中的任一项所述的成套设备，其中，所述成形鼓(23)包括中央轴(25)和多个扇段(24)，所述多个扇段围绕所述中央轴(25)圆周地分布，并且能够从第一操作状态运动到第二操作状态，在所述第一操作状态，所述扇段(24)靠近所述中央轴(25)，在所述第二操作状态，所述扇段(24)运动远离所述中央轴(25)。
27.根据权利要求26所述的成套设备，其中，每个所述扇段(24)的外表面均根据将赋予已经成形的胎体套(12)的内表面构造成形。
28.根据权利要求26所述的成套设备，其中，所述扇段(24)由相应的能够伸缩地延伸的引导构件(26)承载，所述引导构件从所述中央轴(25)径向地延伸。
29.根据权利要求26所述的成套设备，其中，所述成形鼓(23) 包括传动机构(27)，所述传动机构能够由所述致动器装置(34)操作地接合，并且所述传动机构构造成用于使所述扇段(24)从所述第一操作状态同时地平移到所述第二操作状态。
30.根据权利要求29所述的成套设备，其中，所述传动机构(27)包括控制杆(28)，每个所述控制杆均铰接到所述扇段(24)中的一个并且铰接到至少一个控制轴环(29)，所述控制轴环沿着中央轴(25)能够滑动地装配。
31.根据权利要求30所述的成套设备，其中，所述控制轴环(29)操作地连接到能够旋转地接合在所述中央轴(25)中的螺杆(30)。
32.根据权利要求31所述的成套设备，其中，所述致动器装置(34)包括旋转驱动装置(34)，所述旋转驱动装置能够在所述中央轴(25)的第一端部(25a)处与所述螺杆(30)操作地接合。
33.根据权利要求22至24中的任一项所述的成套设备，其中，所述胎体套接合装置(14)包括一对凸缘元件(16a，16b)，所述一对凸缘元件同轴地互相面对，并且能够与由所述胎体套(12)的相应的轴向相对的端部承载的相应的环形锚固结构(5)操作地接合。
34.根据权利要求33所述的成套设备，其中，所述胎体套接合装置(14)包括用于所述一对凸缘元件(16a，16b)的轴向运动构件。
35.根据权利要求34所述的成套设备，其中，所述轴向运动构件包括至少一个托架(19)，所述托架承载所述一对凸缘元件(16a，16b)中的一个并且能够朝向所述一对凸缘元件(16a，16b)中的另一个凸缘元件运动，以使所述成形平台(13)在装载/卸载状态和工作状态之间切换，在所述装载/卸载状态，所述一对凸缘元件(16a，16b)相互间隔开的距离大于来自所述胎体构造线(10)的未成形的胎体套(12)的轴向尺寸，在所述工作状态中，所述一对凸缘元件(16a，16b)相互间隔开的距离基本对应于所述胎体套(12)的所述轴向尺寸。
36.根据权利要求35所述的成套设备，其中，在所述装载/卸载状态，所述一对凸缘元件(16a，16b)相互间隔开的距离为未成形的所述胎体套(12)的轴向尺寸的至少两倍。
37.根据权利要求33所述的成套设备，其中，所述一对凸缘元件(16a，16b)中的每一个均包括至少一个圆周密封环(39a，39b)，所述圆周密封环构造成用于对所述环形锚固结构(5)中的一个进行操作。
38.根据权利要求37所述的成套设备，其中，所述一对凸缘元件(16a，16b)还包括扩张构件，所述扩张构件构造成用于确定相应的圆周密封环(39a，39b)的径向扩张。
39.根据权利要求33所述的成套设备，其中，所述致动器装置(34)容纳在所述一对凸缘元件(16a，16b)中的至少一个的内部。
40.根据权利要求22至24中的任一项所述的成套设备，其还包括监测装置(40a，40b)，所述监测装置分别用于监测所述胎体套(12)的径向尺寸和所述成形鼓(23)的径向尺寸，以在成形期间防止所述胎体套和所述成形鼓相互接触。
41.根据权利要求40所述的成套设备，其中，所述监测装置(40a，40b)构造成用于在所述胎体套(12)的外径和所述成形鼓(23)的外径之间的差低于预定阈值时能够对所述致动器装置(34)和/或所述成形装置(15)进行控制操作。
42.根据权利要求26所述的成套设备，其中，所述成形鼓(23)在所述第二操作状态的曲率比介于0.15和0.45之间。
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