CN109476106A - 用于构造车辆车轮的轮胎的方法和设备 - Google Patents

Abstract

通过将条状元件(B)以彼此靠近平行并且一个接一个布置的方式敷设在敷设表面(S)上而在成形鼓(12a，12b)上形成轮胎(2)的至少一个部件，所述敷设表面在相对于所述成形鼓的径向外部位置中沿着成形鼓(12a，12b)的周向发展方向延伸。每个条状元件(B)的敷设借助于包括螺旋弹簧(26)的至少一个压力辊(23)进行，所述螺旋弹簧以径向推力的关系沿着横向延伸的接触区域在抵靠敷设表面(S)布置的相应的条状元件(B)上操作。在敷设期间，压力辊(23)沿着条状元件(B)的纵向方向平移，并且抵靠所述条状元件(B)弹性变形，以至少沿着所述接触区域取得径向截面根据所述敷设表面(S)成形的轮廓，以便将所述径向推力分布在条状元件(B)的整个宽度上。

Description

用于构造车辆车轮的轮胎的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于构造车辆车轮的轮胎的方法。本发明还涉及一种用于构造车辆车轮的轮胎的设备，所述设备可用于实施所述方法。

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，所述至少一个胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构接合的相应地相对的端部折片，所述环形锚固结构集成在通常称作“胎圈”的区域中。

带束结构联接到胎体结构，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相对于彼此并且相对于胎体帘布层径向叠置布置，所述帘布层具有交叉取向和/或基本平行于轮胎的周向发展方向的织物或金属增强帘线。

胎面带应用在带束结构的径向外部的位置中，所述胎面带与构成轮胎的其他半成品一样由弹性体材料制成。

弹性体材料的相应侧壁还施加在胎体结构的侧表面上的轴向外部位置中，每个侧壁从胎面带的侧边缘中的一个延伸直到胎圈的相应环形锚固结构处。

在通过组装各个半成品构造生轮胎之后，通常进行模制和硫化处理，以为了通过弹性体材料的交联确定轮胎的结构稳定性以及赋予在胎面带上的所需胎面花纹并赋予在侧壁处的任何区别性的图形标志。为此，将轮胎引入模具中，以通过组合的加热和加压作用而被硫化，例如通过将处于压力下的蒸汽引入与轮胎自身接合的可膨胀室中而获得所述组合的加热和加压作用。

术语“弹性体材料”用于表示包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，这种组合物还包括添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，因此这种材料可以通过加热而交联，以便形成最终的制品。

在本文中，轮胎的“初级半成品”是指单独的弹性体材料的细长元件(通过线圈或挤出机而沿着周向和横向方向分配或以其它方式形成以供使用)，或者所述细长元件还包括结构元件，例如至少一个织物或金属增强帘线，或至少两个帘线，所述帘线优选彼此平行，每个帘线优选地在所述细长元件的纵向方向上发展。

“条状元件”是指切割成一定尺寸的上述细长元件，其具有扁平形状的横截面轮廓并且包括一个或多个织物和/或金属帘线，所述帘线平行于条状元件自身的纵向发展部并嵌入或者至少部分涂覆有至少一层弹性体材料。条状元件可以近似具有介于约1mm至约80mm的横向尺寸。

术语“卷绕”是指这样的操作，即，围绕几何轴线沿着基本周向方向缠绕连续细长元件，以便形成相互并排的线圈，并且可选地，部分地相互重叠，以形成至少一个基本连续的层。

轮胎的“H/C截面比”是指在径向截面(包含轮胎的旋转轴线的轮胎的截面)中在胎面带的径向最外点和胎圈的径向最内点之间的测量的截面高度H与在相同的径向截面中在轮胎的最大弦点中轴向测量的截面宽度C之比。

同一申请人名下的文献WO 01/38077描述了制造用于车辆车轮的轮胎的带束结构的方法和设备。带束结构由条状元件构成，所述条状元件以周向顺序并且相互成靠近关系地敷设在环面支撑件上。设备设置有敷设单元，所述敷设单元包括两个压力元件，每个压力元件沿着引导结构由可移动支撑构件在交叉操纵装置的作用下沿着环面支撑件的基本轴向方向承载。每个压力元件可以与环面支撑件的径向外表面成相对关系地沿着条状元件移动。每个支撑元件还优选地与至少一个辅助保持元件接合，所述辅助保持元件适于与相应的压力元件配合以在从连续带切割条状元件以及施加在环面支撑件上之间的瞬间保持条状元件。

支撑元件远离彼此运动导致压力元件沿着条状元件同时平移远离赤道面，使得条状元件本身将其整个长度施加在环面支撑件上，其中按压动作从中央部分开始朝向条状元件的相对两端逐渐延伸。

同一申请人名下的文献WO2009/068939描述了一种处理，在所述处理中，胎体结构通过在构造鼓上以相互周向接近的方式敷设条状元件而制成。敷设单元敷设条状元件，所述敷设单元适于依序接合条状元件中的每一个并使其施加在构造鼓的径向外部敷设表面上。进给单元包括切割构件，所述切割构件布置成切割连续的细长元件以获得单个条状元件。WO2009/068939中描述的设备还包括辅助调节装置，所述辅助调节装置能够使敷设单元相对于构造鼓的几何旋转轴线围绕相应的基本径向校正轴线移动。辅助调节装置的功能是将条状元件在相对于构造鼓的周向发展部的任何角度下敷设在成形鼓上，以构成胎体帘布层，在所述胎体帘布层中形成其一部分的帘线相对于帘布层的纵向发展方向，即，相对于待构造的轮胎的周向方向具有除了90°之外的“帘布层角”。

也在同一申请人名下的文献WO2011/045688描述了用于构造车辆车轮的轮胎的处理和设备，其中至少一个轮胎部件(例如胎体帘布层)通过在成形鼓的径向外部敷设表面上周向并排地敷设条状元件来组装。出于敷设目的，每个条状元件径向接近敷设表面并以其中央部分抵靠敷设表面而锁定。从中央部分开始朝向其相对端沿着相反方向拉动条状元件，同时中央部分被保持抵靠敷设表面锁定，以便逐渐地将条状元件敷设在敷设表面上。

本申请人已经注意到，尽管遵守了复杂的生产方案，但是如例如任何上述文献中所描述那样获得的轮胎的定性特征在某些情况下低于预期。

本申请人还已经注意到，以下每种情况都会导致上述问题尤为突出：

-缩短硫化时间，在生产过程中可能希望缩短硫化时间，以实现生产成本的降低和生产率的提高；

-在硫化过程中增大胎体结构和带束结构所承受的张力，在增加轮胎的“操纵”性能时，即，它们对车辆的转向指令的易响应性时，这通常是期望的；

-减小轮胎的H/C截面比(例如小于0.5)，所述H/C截面比通常用于制造高性能车辆的轮胎。

在寻求对上述情况之间的关系的可能解释时，本申请人已经得出结论，即，上述问题的原因确定为在轮胎结构内部包含的气泡，气泡有时在外部可见并且尺寸大，但是气泡通常尺寸小，因此不可见。

事实上，本申请人认为，这种气泡虽然尺寸小并且因此普通控制系统无法检测到，但是却构成了结构不连续性，在所述结构不连续性处可能触发轮胎的内部部件的过热、早期磨损和/或分离。

因此，本申请人已经观察到，随着硫化时间缩短并因此使用需要快速固结弹性体分子结构的更高模具温度，阻碍了少量空气的排出，所述少量空气本来在不太快速固化的硫化过程中需要更长的时间渗透通过尚未交联的弹性体。此外，能够通过研究模具和生轮胎的适当几何形状获得的在硫化过程中胎体和/或带束结构的高张力部分地对抗(contrast)蒸汽压力，因此倾向于降低对模具壁的轮胎按压力，从而限制了由于这种压力所导致的空气排出。本申请人还已经注意到，轮胎的低H/C截面比限制了在为了其与带束结构相联的成形期间施加在胎体结构上的变形，从而不利于排出任何被困在衬里和胎体帘布层或多个胎体帘布层之间的气泡。

因此，本申请人已经认识到，通过采取适当措施以最小化在轮胎构造期间包含空气颗粒，特别是在胎体帘布层或多个帘布层和/或带束层的构造期间包含空气颗粒，可以实现最终产品定性方面以及生产率方面的显著改进。

更具体地，本申请人已经最终发现，对于敷设条状元件而言，借助于压力辊能够有效减少在敷设表面和单独的条状元件之间包含空气颗粒，在相对于成形鼓施加的推力作用下，所述压力辊可以弹性变形，以便使其形状适应敷设表面本身的形状。

发明内容

更具体地，根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于构造车辆车轮的轮胎的方法。

优选地，通过将条状元件以彼此靠近平行并且一个接一个布置的方式敷设在敷设表面上而在成形鼓上形成轮胎的至少一个部件，所述敷设表面在相对于所述成形鼓的径向外部位置中沿着成形鼓的周向发展方向延伸。

优选地，所述条状元件中的每一个的敷设借助于至少一个压力辊进行，所述至少一个压力辊以径向推力的关系沿着横向延伸的接触区域在抵靠敷设表面布置的相应的条状元件上操作。

优选地，在敷设期间，压力辊沿着条状元件的纵向方向平移，并且抵靠所述条状元件弹性变形，以至少沿着所述接触区域取得径向截面根据所述敷设表面成形的轮廓，以便将所述径向推力分布在条状元件的整个宽度上。

根据本发明的第二方面，本发明涉及一种用于构造车辆车轮的轮胎的设备。

优选地，提供至少一个成形鼓和至少一个组装装置，用于在成形鼓上组装轮胎部件。

优选地，所述至少一个组装装置包括敷设单元，所述敷设单元包括至少一个压力辊，用于敷设至少一个条状元件。

优选地，所述至少一个组装装置包括交叉操纵装置(cross handling device)，用于在敷设所述条状元件期间沿着每个条状元件的纵向方向平移所述压力辊。

优选地，所述至少一个组装装置包括径向操纵装置，用于在装载状态和敷设状态之间平移所述压力辊，在所述装载状态下，所述压力辊径向地远离位于相对于成形鼓的径向外部的敷设表面，在所述敷设状态下，所述压力辊沿着由压力辊在外部提供的接触区域施加与敷设表面相对的径向推力。优选地，压力辊能够弹性变形，以在敷设状态下沿着所述接触区域取得径向截面根据所述敷设表面成形的轮廓。

本申请人认为，使用柔性辊允许按照其整个表面延伸部更均匀地施加条状元件，以便显著减少或消除不希望地困在条状元件的径向内表面和相邻敷设表面之间的气泡量。压力辊的柔性还允许通过在不同尺寸的成形鼓和/或根据条状元件的不同敷设角度操作来遵循敷设表面的形状。由于更均匀地施加单个条状元件，因此还可以使用更大的条状元件，以减少所述条状元件根据成形鼓的整个周向发展部的施加所需的数量和时间。

在上述方面中的至少一个中，本发明还具有以下优选特征中的一个或多个。

优选地，压力辊能够朝向敷设状态径向移动到成形鼓，在所述敷设状态下，所述压力辊以与成形鼓成推力关系地操作。

优选地，在到达敷设状态之前，压力辊超过瞬态状态，在所述瞬态状态下，条状元件沿着其中间纵向线与所述压力辊和所述敷设表面至少部分地接触，同时条状元件的相应地相对的纵向边缘与压力辊和/或敷设表面间隔开。

优选地，在敷设期间，压力辊沿着其旋转轴线经受弹性弯曲变形。

优选地，在敷设期间，压力辊保持其轴向尺寸沿着接触区域基本恒定。

因此抵消摩擦或其他异常应力，所述摩擦或其它异常应力可能导致条状元件上出现皱折或表面损坏。

优选地，所述条状元件中的至少一个敷设成在受到压力辊作用的重叠区域处，所述条状元件的纵向边缘径向叠置在先前敷设的条状元件的纵向边缘上。

优选地，压力辊具有轴向部分，所述轴向部分能够相对于彼此相对于所述辊的旋转轴线径向地弹性移动。

轴向部分的移动性允许压力辊适应敷设表面的形状，同时还遵循接合区域中制品的厚度变化。

优选地，在敷设期间，压力辊在接触区域处保持横截面中的圆形发展部。

优选地，在敷设期间，压力辊能够在相对于成形鼓的基本径向平面中成角度地枢转。

因此促进了压力辊的适应性，使得由所述辊施加在条状元件上的推力总是基本垂直于敷设表面。

优选地，压力辊能够抵抗弹性推力构件的作用相对于成形鼓径向移动。

优选地，压力辊能够通过沿着其旋转轴线弯曲而弹性变形。

优选地，压力辊沿着其旋转轴线的柔性使得产生至少等于2*10^-5m/N的弯曲变形矢度(camber)，所述弯曲变形矢度更优选地至少等于5*10^-5m/N。

因此，实现了压力辊对敷设表面的形状的充分适应性。

优选地，所述压力辊在平行于其旋转轴线的轴向方向上基本是不可压缩的。

优选地，所述压力辊包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧具有沿着所述旋转轴线并排连续的线圈。

优选地，所述线圈至少在所述装载状态下彼此抵靠地布置。

优选地，在敷设状态下，所述线圈在压力辊的与条状元件径向接触的周向部分中彼此抵靠地布置。

优选地，压力辊由支撑托架可旋转地支撑，所述支撑托架能够围绕摆动轴线成角度地枢转。

优选地，支撑托架围绕摆动轴线的成角度摆动对应于压力辊的旋转轴线在相对于成形鼓的基本径向平面中的成角度摆动。

优选地，所述摆动轴线基本垂直于压力辊的旋转轴线的所处平面。

优选地，所述摆动轴线与跟成形鼓的几何轴线同心的圆周基本相切。

优选地，提供弹性平衡构件，所述弹性平衡构件作用在支撑托架上，以将压力辊保持在两个极端摆动位置之间的中间取向上。

优选地，所述螺旋弹簧的轴向相对的端部轴向装配在可旋转地接合到支撑托架的相应的衬套上。

优选地，压力辊由支撑元件可操作地承载，所述径向操纵装置对所述支撑元件进行操作。

优选地，提供弹性推力构件，用于在敷设状态下将压力辊弹性地推向敷设表面。

优选地，所述支撑托架以能够围绕所述摆动轴线枢转的方式约束到支撑元件。

通过对根据本发明的用于构造车辆车轮的轮胎的方法和设备的优选但非排他性实施例的详细描述，其他特征和优点将变得更加明显。

附图说明

在下文参照附图给出了这样的描述，附图仅用于说明性并且因此是非限制性的目的，在所述附图中：

-图1示意性地示出了根据本发明制造的用于构造车辆车轮的轮胎的设备的俯视图；

-图2示意性地示出了接合在条状元件敷设站中的成形鼓的透视图；

-图3示意性地示出了在装载状态和敷设状态之间的瞬态状态下根据图2中的迹线III-III观察的敷设单元；

-图4示出了敷设状态下图3中的敷设单元；

-图5示出了可以利用主题方法和设备构造的轮胎的断开的直径剖面。

具体实施方式

参照上面的附图，附图标记1总体上表示用于构造车辆车轮的轮胎的设备，所述设备设计成实施根据本发明的方法。

设备1设计成构造轮胎2(图5)，所述轮胎基本包括至少一个胎体结构3，所述至少一个胎体结构具有至少一个胎体帘布层4。弹性体材料的气密层或所谓的衬里5可以施加在胎体帘布层/多个胎体帘布层4的内部。两个环形锚固结构6(每个环形锚固结构包括在径向外部位置中承载弹性体填充物6b的所谓的胎圈芯6a)与胎体帘布层或多个胎体帘布层4的相应端部折片4a接合。环形锚固结构6集成在通常称为“胎圈”7的区域附近，在该区域中通常发生轮胎2和相应安装轮辋之间的接合。

包括一个或多个带束层8a、8b的带束结构8围绕胎体帘布层/多个帘布层4周向施加，并且胎面带9周向地叠置在带束层结构8上。

带束结构8可以与所谓的“底层带束插入件”10相联，所述“底层带束插入件”各自放置在胎体帘布层/多个胎体帘布层4和带束结构8的轴向相对的端部边缘之一之间。作为底层带束插入件10的附加或替代方案，由弹性体材料制成和/或包括基本平行于轮胎的周向发展方向的织物或金属帘线(0度带束层)或其他增强元件的环形插入件(未示出)可至少径向叠置到带束层8a、8b的轴向相对的端部边缘和/或至少在所述端部边缘处插置在相同的带束层8a、8b之间。

各自从相应胎圈7延伸到胎面带9的对应侧边缘的两个侧壁11施加在胎体帘布层/多个胎体帘布层4上的侧向相对位置中。

优选地借助于拟人类型的一个或多个机器人臂“R”在不同的工作站之间移动一个或多个成形鼓12a、12b而在所述成形鼓上构造轮胎2的所述部件，所述机器人臂“R”优选地具有至少6个旋转轴(图1)，在所述工作站中的每一个处专门装置预选地将初级半成品施加在所述成形鼓或多个成形鼓12a、12b上。

在图1中通过示例示意性示出的优选实施例中，设备1包括胎体构造线13、外套筒构造线14和成形站15。在胎体构造线13中，一个或多个第一成形鼓12a在不同的工作站之间按照顺序移动，所述工作站布置成在每个成形鼓12a上形成胎体套筒，所述胎体套筒包括胎体帘布层或多个胎体帘布层4、衬里5、环形锚固结构6和可选地侧壁11的至少一部分。沿着胎体构造线13使用的第一成形鼓12a中的每一个可以由所谓的“第一级”类型或“单级”类型的“构造鼓”表示，在所述构造鼓上构造和/或组装胎体结构3。

同时，在外套筒构造线14中，一个或多个第二成形鼓12b在不同的工作站之间按照顺序移动，所述工作站设计成在每个成形鼓上形成外套筒，所述外套筒至少包括带束结构8、胎面带9以及可选地底层带束插入件10和/或侧壁11的至少一部分。沿着外套筒构造线14使用的第二成形鼓12b中的每一个可以例如由所谓的“辅助鼓”表示。

在成形站15中，从第二成形鼓12b移除外套筒，以通过胎体结构的环面形状联接到预先沿着胎体构造线13形成的胎体结构3。

然后将构造的轮胎2依次转移到至少一个硫化单元(未示出)。

根据本发明，可以预期的是，通过将呈条状元件“B”的形状的初级半成品以彼此并排平行并且一个接一个布置的方式敷设在敷设表面“S”上而在相应的成形鼓12a、12b上形成轮胎2的部件中的至少一个部件，例如至少一个胎体帘布层4和/或至少一个带束层8a、8b，所述敷设表面“S”在所述成形鼓的径向外部位置中沿着成形鼓的周向发展方向延伸。

优选地，每个条状元件“B”的横向尺寸大约介于约2mm至约50mm之间，例如介于约20mm至约40mm之间。

在本文所示的示例中，特别参照图2至图4，用于构造胎体结构3的第一成形鼓12a可操作地接合在沿着胎体构造线13布置的条状元件敷设站16中，用于在由成形鼓自身提供的敷设表面“S”上形成胎体帘布层4。

条状元件敷设站16包括至少一个组装装置17，所述至少一个组装装置构造成在将相互成周向接近关系的条状元件“B”敷设在成形鼓12a上。在出现时，可以提供两个或更多个在直径上相对或者围绕成形鼓12a的几何轴线“X-X”不同地分布的组装装置17。

应该注意的是，所述敷设表面“S”可以是成形鼓12a的径向外表面或者优选地由已经敷设在所述成形鼓12a上的衬里5和/或轮胎2的任何其他部件提供的径向外表面。

优选地，成形鼓12a围绕其几何轴线“X-X”定位并可旋转地支撑。未示出的装置，例如呈由电动机驱动的主轴的形状的装置用于使成形鼓12a围绕所述几何轴线“X-X”旋转。更具体地，成形鼓12a可以根据角度旋转步骤旋转。在两个随后的角度步骤之间的每次停止时，组装装置17施加条状元件“B”。可以选择角度旋转步骤的宽度，使得根据结构要求，条状元件“B”稍微间隔开或彼此相互接触，以便形成胎体帘布层4或其他部件，所述胎体帘布层或其他部件围绕成形鼓12a的几何轴线“X-X”具有基本连续且均匀的周向发展部。更特别地，优选的是，至少在制造胎体帘布层4中，一个或多个条状元件敷设成在重叠区域“Z”处，每个条状元件的纵向边缘径向叠置在先前敷设的条状元件的纵向边缘上。

还可以设想的是成形鼓12a和组装装置17可以例如围绕定向轴线相对于彼此成角度地定向，所述定向轴线优选地位于鼓本身的横向对称平面“P”中。因此，根据结构要求，可以修改条状元件“B”相对于成形鼓12a的周向发展方向的敷设角度“α”。为了制造胎体4，这种敷设角度“α”可以例如介于约70°和约100°之间。为了制造带束层4，这种敷设角度“α”可以例如介于约45°和约60°之间。

组装装置17包括至少一个进给单元18，所述至少一个进给单元设计成优选地一次一个地将根据预定长度切割的条状元件“B”供给到敷设单元19。

通过在来自拉伸和/或压延装置或来自供给线圈的至少一个连续细长元件20上依序执行的切割操作来优选地获得条状元件“B”，因此条状元件“B”都具有相同的宽度“W”。优选地，这种宽度“W”介于约20mm和约40mm之间。

连续细长元件20以及由此获得的条状元件“B”具有金属或织物材料的多个帘线或类似的线状元件，所述多个帘线或类似的线状元件沿着细长元件和条状元件“B”本身的纵向发展部彼此平行延伸并且至少部分地涂覆有通过拉伸和/或压延操作施加的弹性体材料层。

进给单元18可以是例如同一申请人名下的US 8,342,220 B2中描述的类型。特别地，进给单元18包括至少一个切割构件21，所述至少一个切割构件布置成相对于切割连续细长元件的纵向发展部垂直地或根据预定倾斜度切割连续细长元件20，以获得单个条状元件“B”。切割构件21与至少一个夹持构件22相联，所述至少一个夹持构件可在第一工作位置和第二工作位置之间移动，在所述第一工作位置中，所述夹持构件设计成接合连续细长元件20的靠近切割构件21的终端，在所述第二工作位置中，从切割构件本身移除所述夹持构件。

在从第一工作位置平移到第二工作位置之后，夹持构件22拉动连续细长元件20，以使其根据具有对应于在随后致动切割构件本身后要获得的条状元件“B”的长度的长度的部分延伸超过切割构件21，并且优选地在与成形鼓12a相距的短距离处处于径向并排位置。

敷设单元19设计成按照顺序接合以上述方式制备的条状元件“B”中的每一个，以确定其抵靠由成形鼓12a提供的敷设表面“S”的施加。

敷设单元19包括至少一个压力辊23，所述至少一个压力辊围绕相应的旋转轴线Y-Y可旋转地支撑，所述旋转轴线Y-Y横向于，优选地垂直于条状元件“B”的纵向发展方向布置。

更特别地，在优选实施例中，使用至少两个压力辊23，每个压力辊由可移动支撑元件24沿着引导结构25承载，所述引导结构优选地在垂直于压力辊23的旋转轴线Y-Y的发展部的方向上延伸。

敷设单元19与交叉操纵装置相联，所述交叉操纵装置未示出(因为它们可以以任何方便的方式实施)，并且例如在引导结构25和支撑元件24之间操作，用于沿着引导结构25相互远离地(distancing)平移压力辊23。压力辊23的交叉操纵优选地在第一操作状态(图2)和第二操作状态(未示出)之间进行，在所述第一操作状态中，它们相互并排，优选地在成形鼓12a的横向对称平面“P”附近并且在相对于条状元件“B”的纵向中心线的对称中心位置中，在所述第二操作状态(未示出)中，它们远离横向对称平面“P”。因此，压力辊23在条状元件的敷设期间根据条状元件“B”的纵向方向平移。

还提供了径向操纵装置，其设计成使压力辊23径向平移接近成形鼓12a的敷设表面“S”。这些径向操纵装置未详细示出或描述，这是因为它们可以由本领域技术人员以任何方便的方式实施，并且可以例如对引导结构25和/或直接对支撑元件24进行操作，以便使得条状元件“B”在敷设表面“S”上处于接触关系。更特别地，在操纵装置的作用下，每个压力辊23可在装载状态和敷设状态之间平移，在所述装载状态下，压力辊在径向上远离敷设表面“S”，如图2所示，在所述敷设状态下，与敷设表面“S”相对地，压力辊23以径向推力的关系抵靠条状元件“B”操作，如图4所示。

根据本发明，每个压力辊23可弹性变形。而且，每个压力辊23可沿着其旋转轴线Y-Y弹性弯曲变形。为此，压力辊23可以有利地包括至少一个螺旋弹簧26，优选地由金属材料制成，所述至少一个螺旋弹簧具有沿着所述旋转轴线Y-Y连续并排的线圈26a。优选地，螺旋弹簧26的相对端部轴向装配在相应的衬套27上，所述衬套关于旋转轴线Y-Y同轴地与支撑托架28的轴向相对的端部28a可旋转地接合。优选地，支撑托架28与支撑元件24借助于销29接合，所述销布置在相应的端部部分28a之间的基本中央位置。因此，支撑托架28在相对于成形鼓12a的基本径向平面中围绕由销29限定的相应摆动轴线成角度地摆动，所述相应摆动轴线基本正交于压力辊23的旋转轴线Y-Y的所处平面并且优选地与跟成形鼓12a的几何轴线“X-X”同心的圆周相切。支撑托架28围绕由销29限定的摆动轴线的成角度摆动对应于压力辊23的旋转轴线“Y-Y”在相对于成形鼓12a的基本径向平面中的成角度摆动。

优选地，两个牵引弹簧30或等效的弹性平衡构件分别在相互相对的端部部分28a附近在支撑托架28上操作，以根据两个极端摆动位置之间的预定中间取向保持压力辊23。

弹性推力构件(31，32)可插置在支撑托架28和支撑元件24之间，以在施加状态下促进压力辊23抵靠条状元件“B”并且因此抵靠成形鼓12a的基本恒定的推力作用。更具体地，例如可以设想，支撑托架28由滑动件31承载，所述滑动件通过支撑元件24可滑动地引导。通过压缩预加载而可选地预加载的推力弹簧32在支撑元件24和由滑动件31承载的肩部31a之间操作，以将压力辊23推向成形鼓12a。

从图2中可以看出，在装载状态下，先前在切割构件21的作用下切割的条状元件“B”优选地在距离敷设表面“S”一定径向距离处放置成抵靠压力辊23接触。

为了在切割构件21的作用下切割条状元件“B”和将其施加在成形鼓12a上之间的瞬间适当地保持条状元件“B”，可以设想接合至少一个辅助保持构件33。每个辅助保持构件33可以例如包括从相应的支撑元件24突出的板(或其他类似的机械元件)，以提供支撑座，所述支撑座用于由夹持构件22拉动的细长元件20并且用于切割的条状元件“B”。

在从图2所示的装载状态进行径向操纵期间，每个压力辊23在到达与敷设表面“S”成推力关系的敷设状态之前到达瞬态状态，在所述瞬态状态的瞬间，条状元件“B”优选地在压力辊23的轴向对称平面“C”附近抵靠敷设表面“S”初始接触。在瞬态状态下，由于敷设表面“S”的曲率，因此条状元件“B”本身的相应地相对的纵向边缘仍与压力辊23和/或敷设表面“S”间隔开，而条状元件“B”在其中间纵向线附近与压力辊23和敷设表面“S”切向接触，如图3所示。

在到达过渡状态之前，构成每个压力辊23的螺旋弹簧26根据基本圆柱形构造保持休止状态，其中各个线圈26a根据螺旋弹簧26自身的整个周向发展部抵靠彼此布置。

尽管压力辊23由于线圈26a之间的相互接触而在轴向方向上(即，平行于其旋转轴线“Y-Y”)基本是不可压缩的，但是螺旋弹簧26仍然赋予压力辊23以弹性可变形结构。更特别地，优选地选择螺旋弹簧26的特征使得赋予压力辊23以沿着其旋转轴线“Y-Y”的预定的柔性。

优选地，柔性使得由于通过支撑托架28的端部部分28a施加到压力辊的端部的并且因接触在敷设表面“S”上而在压力辊自身的轴向对称平面中反作用的径向推力，压力辊23具有弯曲变形矢度，所述弯曲变形矢度至少等于2*10^-5m/N，更优选至少等于5*10^-5m/N。

因此，通过超过瞬态状态以到达敷设状态，压力辊23沿着其旋转轴线“Y-Y”经受弹性弯曲变形。这种弹性变形允许压力辊23的形状适应于敷设表面“S”的形状，以便从纵向中心线开始朝向压力辊自身的轴向相对端部逐渐地遵循敷设表面的周向和/或横向曲率。

因此，沿着压力辊23和条状元件“B”之间的接触区域的整个发展部促进了均匀分布的径向推力作用的应用。限定在压力辊23的外表面上的所述接触区域根据横向于条状元件“B”的基本线性发展部并且大体沿着由辊自身的圆柱形构造表示的旋转实体的母线延伸。

在到达敷设状态时，压力辊23因此抵靠条状元件“B”弹性变形，从而至少沿着接触区域取得与敷设表面“S”的径向截面轮廓相对应的径向截面轮廓。

压力辊23的弯曲变形可以通过螺旋弹簧26的单个线圈26a的相互径向移动来促进。线圈26a实际上是压力辊23的轴向部分，其可彼此相对地并且也相对于压力辊本身的旋转轴线“Y-Y”径向地弹性移动，以便遵循由于直径肩部的存在和/或在重叠区域“Z”中周向相继的条状元件“B”的纵向边缘叠置而导致的敷设表面“S”的任何不均匀性。

当到达敷设状态时，压力辊23的弯曲变形可以可选地引起线圈26a在远离敷设表面“S”的周向区域中相互轴向位移，而相同的线圈26a在与条状元件“B”径向接触而且靠近敷设表面“S”的周向区域中保持彼此抵靠地布置，如图4清楚所示。

换句话说，尽管辊本身的弯曲变形，压力辊23至少沿着接触区域的轴向发展部保持几乎恒定。

优选地，在压力辊23在第一操作状态下在鼓的横向对称平面“P”附近相互接近的情况下到达敷设状态。在到达敷设状态时，由敷设单元19承载的在第一操作状态下在压力辊23之间延伸的条状元件“B”的中间纵向截面被致使抵靠敷设表面“S”粘附。交叉操纵装置随后使压力辊23相互远离而朝向第二操作状态。在该转移期间，压力辊23中的每一个在相应端部的方向上沿着在其上行进的条状元件“B”滚动，从而将径向推力作用均匀地分布在受压力辊23通过影响的条状元件“B”的整个发展部上。通过使用金属螺旋弹簧26使得每个压力辊23在由于径向推力而如上所述弹性变形的同时保持还在推力作用集中的接触区域处的横截面中的圆形发展部。

为了防止由于压力辊23在线圈26a之间的相互接近点中的滚动而在条状元件“B”上出现皱折和/或其它结构扭曲，优选使用螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的线圈26a各自具有圆形或基本椭圆形的横截面轮廓。然而，也可以考虑使用具有这样线圈26a的螺旋弹簧，所述线圈具有矩形或多边形的横截面，可选地具有圆角。

由于压力辊23的柔性和几何适应性，在施加期间作用在每个条状元件“B”的表面发展部上的径向推力作用的均匀性确保了条状元件“B”和敷设表面“S”之间的有效空气排出，从而即使在高操作速度下也能令人满意地施加条状元件“B”。特别地，也可以消除或显著减少例如在重叠区域“Z”中(即，沿着周向相邻的条状元件“B”的相应重叠的纵向边缘)可能发生的结构不连续性处的不期望的气泡。

本申请人已经发现，消除这种气泡允许显著减少生产浪费。例如特别参考胎体帘布层4的实施方式，实际上发现本发明实现了单个条状元件“B”抵靠敷设表面“S”的更好粘附。在施加期间通过条状元件均匀地施加的按压也倾向于消除或减少可能存在于敷设表面“S”上的表面不规则性，尤其是当敷设表面由衬里5或由卷绕形成的其他弹性体部件限定时，所述卷绕即为将弹性体材料的连续细长元件按照相互并置的线圈(并且可选地部分相互重叠以形成基本连续的层)围绕成形鼓12a、12b缠绕。由压力辊23施加的推力作用还促进了线圈26a的压实，从而防止了条状元件“B”之间的不希望的分离和最终产品中的随后的结构缺陷，所述线圈形成条状元件“B”施加在其上的部件。

在胎体帘布层4或通过敷设条状元件“B”制成的其它部件的整个发展部上也实现了更好的表面规则性。该状态导致在形成其他部件(例如侧壁11和/或胎面带9，特别是如果通过卷绕获得的话)期间进一步减少不期望的气泡。

因此，还关于具有非常小的H/C截面比的轮胎，显著减少了生产废物。

通过限制生轮胎2的部件之间的气泡还允许显著加速硫化过程(使用较高的温度)，这是因为不再需要给予困在轮胎部件中的空气以在交联之前在模制压力的作用下从轮胎部件逸出所需的时间。

还促进了在硫化期间使胎体结构3和带束结构8经受高张力的可能性，例如以实现特定的轮胎操纵性能。

Claims (26)

1.一种制造用于车辆车轮的轮胎的方法，其中，通过将条状元件(B)以彼此靠近平行并且一个接一个布置的方式敷设在敷设表面(S)上而在成形鼓(12a，12b)上形成轮胎的至少一个部件，所述敷设表面在相对于所述成形鼓的径向外部位置中沿着成形鼓(12a，12b)的周向发展方向延伸；

其中，所述条状元件(B)中的每一个的敷设借助于至少一个压力辊(23)进行，所述至少一个压力辊以径向推力的关系沿着横向延伸的接触区域在抵靠敷设表面(S)布置的相应的条状元件(B)上操作，

其中，在敷设期间，压力辊(23)沿着条状元件(B)的纵向方向平移，并且抵靠所述条状元件(B)弹性变形，以至少沿着所述接触区域取得径向截面根据所述敷设表面(S)成形的轮廓，以便将所述径向推力分布在条状元件(B)的整个宽度上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，压力辊(23)能够朝向敷设状态径向移动到成形鼓(12a，12b)，在所述敷设状态下，所述压力辊(23)以与成形鼓(12a，12b)成推力关系地操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在到达敷设状态之前，压力辊(23)超过瞬态状态，在所述瞬态状态下，条状元件(B)沿着其中间纵向线与所述压力辊(23)和所述敷设表面(S)至少部分地接触，同时条状元件(B)的相应地相对的纵向边缘与压力辊(23)和/或敷设表面(S)间隔开。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，在敷设期间，压力辊(23)沿着其旋转轴线(Y-Y)经受弹性弯曲变形。

5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，在敷设期间，压力辊(23)保持其轴向尺寸沿着接触区域基本恒定。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述条状元件(B)中的至少一个敷设成在受到压力辊(23)作用的重叠区域(Z)处，所述条状元件的纵向边缘径向叠置在先前敷设的条状元件(B)的纵向边缘上。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，压力辊(23)具有轴向部分，所述轴向部分能够相对于彼此相对于所述辊的旋转轴线(Y-Y)径向地弹性移动。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，在敷设期间，压力辊(23)在接触区域处保持横截面中的圆形延伸部。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，在敷设期间，压力辊(23)能够在相对于成形鼓(12a，12b)的基本径向平面中成角度地枢转。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，压力辊(23)能够抵抗弹性推力构件的作用相对于成形鼓(12a，12b)径向移动。

11.一种制造用于车辆车轮的轮胎的设备，其包括：

至少一个成形鼓(12a，12b)；

至少一个组装装置(17)，其用于在所述成形鼓(12a，12b)上组装轮胎部件；

其中，所述至少一个组装装置(17)包括：

敷设单元(19)，其包括用于敷设至少一个条状元件(B)的至少一个压力辊(23)；

交叉操纵装置，其用于在敷设所述条状元件期间沿着每个条状元件(B)的纵向方向平移所述压力辊(23)；

径向操纵装置，其用于在装载状态和敷设状态之间平移所述压力辊(23)，在所述装载状态下，压力辊(23)径向地远离位于相对于成形鼓(12a，12b)的径向外部的敷设表面(S)，在所述敷设状态下，所述压力辊(23)沿着由压力辊(23)在外部提供的接触区域施加与所述敷设表面(S)相对的径向推力；

其中，压力辊(23)能够弹性变形，以在敷设状态下沿着所述接触区域取得径向截面根据所述敷设表面(S)成形的轮廓。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，压力辊(23)能够沿着其旋转轴线(Y-Y)弹性弯曲变形。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，压力辊(23)沿着其旋转轴线(Y-Y)的柔性使得产生至少等于2×10^-5m/N的弯曲变形矢度。

14.根据权利要求11至13中的一项或多项所述的设备，其中，所述压力辊(23)在平行于其旋转轴线(Y-Y)的轴向方向上基本不能压缩。

15.根据权利要求11至14中的一项或多项所述的设备，其中，所述压力辊(23)包括螺旋弹簧(26)，所述螺旋弹簧具有沿着所述旋转轴线(Y-Y)并排连续的线圈(26a)。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述线圈(26a)至少在所述装载状态下彼此抵靠地布置。

17.根据权利要求15或16所述的设备，其中，在敷设状态下，所述线圈(26a)在压力辊(23)的与条状元件(B)径向接触的周向部分中彼此抵靠地布置。

18.根据权利要求11至17中的一项或多项所述的设备，其中，压力辊(23)由支撑托架(28)可旋转地支撑，所述支撑托架能够围绕摆动轴线成角度地枢转。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，支撑托架(28)围绕摆动轴线的成角度摆动对应于压力辊(23)的旋转轴线(Y-Y)在相对于成形鼓(12a，12b)的基本径向平面中的成角度摆动。

20.根据权利要求18或19所述的设备，其中，所述摆动轴线基本垂直于压力辊(23)的旋转轴线(Y-Y)的所处平面。

21.根据权利要求18至20中的一项或多项所述的设备，其中，所述摆动轴线与跟成形鼓(12a，12b)的几何轴线(X-X)同心的圆周基本相切。

22.根据权利要求18至21中的一项或多项所述的设备，其还包括弹性平衡构件，所述弹性平衡构件作用在支撑托架(28)上，以将压力辊(23)保持在两个极端摆动位置之间的中间取向上。

23.根据权利要求15至22中的一项或多项所述的设备，其中，所述螺旋弹簧(26)的轴向相对的端部轴向装配在可旋转地接合到支撑托架(28)的相应的衬套(27)上。

24.根据权利要求11至23中的一项或多项所述的设备，其中，压力辊(23)由支撑元件(24)可操作地承载，所述径向操纵装置对所述支撑元件进行操作。

25.根据权利要求11至24中的一项或多项所述的设备，其还包括弹性推力构件，用于在敷设状态下将压力辊(23)弹性地推向敷设表面(S)。

26.根据权利要求18和24所述的设备，其中，所述支撑托架(28)以能够围绕所述摆动轴线枢转的方式约束到支撑元件(24)。