CN113226795B - 轮胎的组件、轮胎及相关制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于轮胎的组件(1)，其包括：‑由第一丝状元件(15)形成的第一结构(10)，‑由第二丝状元件(16)形成的第二结构(12)，‑包括支承丝状元件(17)的支承结构(14)，所述支承帘线元件(17)连接第一结构(10)的第一丝状元件(15)和第二结构(12)的第二丝状元件(16)，以及‑至少一个丝状固定元件(18)，所述丝状固定元件(18)固定至第一丝状元件(15)和第二丝状元件(16)，所述固定元件(18)的在断裂之前的伸长至少等于最小伸长，所述最小伸长大于或等于组件(1)的成形高度(h)与第一结构(10)的厚度(e₁)、第二结构(12)的厚度(e₂)和锁定长度(E)之和之间的比例(A₁)。

Description

轮胎的组件、轮胎及相关制造方法

技术领域

本发明概括地说涉及的领域为用于车辆(通常是客运车辆、两轮车辆、重型货物车辆、农业车辆、土木工程车辆或飞机)的轮胎，或者，更概括地说涉及用于任何滚动设备的轮胎。更具体地，本发明涉及这种轮胎的扁平化。

背景技术

轮胎4是旨在安装在轮辋上，通过充气气体加压并且在负载的作用下在地面上压扁的环形结构。

如图1所示，示出了轮胎4的示例，轮胎4具有滚动表面(也就是说，旨在与地面接触的表面)、滚动平面(也就是说，与旋转轴线Y-Y’正交并且与滚动表面相交的平面)、周向轴线X-X’(对应于滚动平面的与滚动表面相切的轴线)和径向轴线Z-Z’(对应于与轮胎4的旋转轴线Y-Y’垂直并且与旋转轴线Y-Y'相交的轴线)。

如本身所知，轮胎4从旋转轴线Y-Y’到其滚动表面包括胎体3、沿径向设置在胎体3外部的胎冠和胎面7。

胎体3是旋转结构，包括具有胎体增强元件的胎体帘布层。胎体增强元件在给定方向上基本彼此平行，与轮胎4的周向轴线X-X’形成大于或等于65°，优选大于或等于80°，在此更优选基本上等于90°的角度。胎体增强元件可以特别地包括织物丝状增强元件，例如包括两根以290圈缠绕在一起的144tex聚酯线股。

胎冠6是旋转结构，沿径向设置在胎体3的外部并且包括两个工作帘布层和一个环箍帘布层。

每个工作帘布层都包括工作增强元件。工作增强元件在一个方向上基本彼此平行，并且与轮胎4的周向轴线形成范围为15°至40°，优选范围为20°至30°的角度，在此等于26°。工作增强元件从一个工作帘布层到另一个工作帘布层交叉。它们可以特别地包括金属帘线增强元件，例如2x0.30mm结构的缆线。

环箍帘布层沿径向设置在工作帘布层的外部并且包括支撑帘线增强元件，所述支撑帘线增强元件基本上彼此平行并且与轮胎4的周向方向形成至多等于10°，优选范围为5°至10°的角度，在此等于5°。支撑增强元件可以包括织物帘线增强元件，例如包括两根以315圈缠绕在一起的167tex芳纶线股。

胎面7沿径向设置在胎冠6的外部并且旨在与地面接触。因此，滚动表面对应于胎面7的全部或部分径向外表面。

胎体帘布层、工作帘布层和环箍帘布层由一种或多种聚合物组合物制得，例如是包含至少一种弹性体(优选二烯弹性体例如天然橡胶)且嵌入相应增强元件的弹性体组合物。

胎面7由聚合物组合物制得，例如是包含至少一种弹性体(优选二烯弹性体例如天然橡胶)的弹性体组合物。

为了增强轮胎4的扁平化，已经提出了一种组件，其包括由第一帘线元件形成的第一结构、由第二帘线元件形成的第二结构和具有连接第一结构和第二结构的支承帘线元件的支承结构。第一结构和第二结构可以用弹性体组合物(通常为橡胶)涂覆或浸渍，例如通过压延。

例如，该组件可以由三维织物或三维编织物形成。特别可以参考本申请人名下的文献WO2017/103490和WO 2017/103491，所述文献描述了组件的示例及其制造方法。

这种组件能够在轮胎4经受负载时显著增强胎面7的扁平化。

然而申请人注意到，当组件的顶部结构和底部结构在轮胎4中完全对准时，胎面7的扁平化进一步增强。目前，在组件的搬运过程中，一个结构通常会相对于另一个结构滑动，支承结构则未被绷紧，因此不能防止其相对移动。

为了防止这种相对滑动，文献WO2017/103490教导了使用牺牲装置从而在组件的搬运过程中将顶部结构固定在底部结构上。特别地，在将两个结构放置在成型鼓上之前，牺牲装置能够保证两个结构的正确定位。为此，牺牲装置的尺寸设定成在顶部结构和底部结构彼此分离时(例如在轮胎成形时)断裂。然而申请人注意到，难以正确设定牺牲装置的尺寸，以便保证搬运过程中顶部结构和底部结构的位置固定以及成形时牺牲装置的断裂。目前，如果牺牲装置在成形过程中不断裂，则造成组件的生产变慢。另一方面，当全部或部分牺牲装置在组件的搬运过程中断裂(因此在成形之前断裂)时，第一结构和第二结构变得错位，因此损坏胎面7的扁平化。由于牺牲装置的断裂整体上并不均匀，这也产生了结构不均匀性，降低了轮胎的性能。最后，需要考虑的额外约束是牺牲装置必须能够承受超过200℃的粘合温度。因此，除非针对每个新组件精确设定牺牲装置的尺寸，否则使用牺牲装置就不能保证结构对准，但这非常昂贵并且在工业规模上难以设想。

发明内容

本发明的目的是提出一种新型组件、相关制造方法和相关轮胎，其能够简单、有效且成本低廉地克服组件的第一结构和第二结构对准的难题，而不会以任何方式减慢组件和轮胎的制造，并且能够保证获得胎面扁平化显著增强的轮胎。

为此，本发明提出了一种用于轮胎的组件，其包括：

-由第一帘线元件形成的第一结构，所述第一结构具有在限定第一轴线的第一方向上延伸的纵向边缘，

-由第二帘线元件形成的第二结构，所述第二结构包括在限定第二轴线的第二方向上延伸的纵向边缘，所述第一轴线和第二轴线平行，

-包括支承帘线元件的支承结构，所述支承帘线元件连接第一结构的第一帘线元件和第二结构的第二帘线元件，以及

-至少一个帘线固定元件，所述帘线固定元件固定至第一帘线元件和第二帘线元件，

所述组件的特征在于，至少一个固定元件的断裂伸长至少等于最小伸长A_min，所述最小伸长A_min大于或等于组件的构造高度与第一结构的厚度、第二结构的厚度和锁定长度之和之间的比例：

A_min≥A₁＝h/(E+e₁+e₂)

其中：h是组件的构造高度，对应于当支承帘线元件绷紧时第一结构和第二结构的相对面之间的高度

e₁是第一结构的厚度

e₂是第二结构的厚度

E是锁定长度。

上述组件的某些优选但非限制性特征如下，单独或组合：

-至少一个固定元件具有两个相对的自由端部并且在其自由端部处锚固至第一帘线元件和第二帘线元件，并且在其自由端部之间锁定在第一结构和第二结构中。

-至少一个固定元件具有两个相对的自由端部并且在其自由端部处及其自由端部之间的多个点处锚固至第一帘线元件和第二帘线元件，并且最小伸长A_min大于或等于组件的构造高度与第一结构的厚度和第二结构的厚度之和之间的比例：A_min≥A₂＝h/(e₁+e₂)。

-固定元件的刚度小于或等于最大刚度，所述最大刚度对应于施加预定成形压力以形成空间时固定元件所经受的约束与其在该成形压力下的伸长之间的比例：E_max＝σ_renfort/A，其中σ_renfort对应于固定元件在预定成形压力下经受的约束，A对应于固定元件在该成形压力下的伸长。

-固定元件的刚度大于或等于最小刚度，所述最小刚度对应于固定元件在预定缠绕张力下经受的约束与固定元件18在相同缠绕张力下应该能够经受的伸长之间的比例：E_min＝σ_{T_renfort}/A_T，其中：σ_{T_renfort}对应于固定元件在缠绕张力T下经受的约束，A_T对应于固定元件在相同缠绕张力下应该能够经受的伸长。

-至少一个固定元件包括织物帘线元件，

-固定元件包含弹性体材料，优选聚氨酯，

-所述组件包括至少两个不同的固定元件。

根据第二方面，本发明提出了一种用于上述组件的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

-将第一结构放置在第二结构上，使得第一轴线和第二轴线基本上平行，以及

-通过将至少一个固定元件固定至第一帘线元件和第二帘线元件从而将第一结构固定至第二结构，

所述制造方法的特征在于，所述至少一个固定元件的尺寸设定成使得断裂伸长至少等于最小伸长A_min，所述最小伸长A_min大于或等于组件的构造高度与第一结构的厚度、第二结构的厚度和锁定长度之和之间的比例：

A_min≥A₁＝h/(E+e₁+e₂)

其中：h是组件的构造高度，对应于当支承帘线元件绷紧时第一结构和第二结构的相对面之间的高度

e₁是第一结构的厚度

e₂是第二结构的厚度

E是锁定长度。

上述方法的某些优选但非限制性特征如下，单独或组合：

-至少一个固定元件具有两个相对的自由端部，所述固定步骤包括在其自由端部处将所述至少一个固定元件锚固至第一帘线元件和第二帘线元件的子步骤以及在其自由端部之间将所述固定元件锁定在第一结构和第二结构中的子步骤。

-至少一个固定元件具有两个相对的自由端部，所述固定步骤以如下方式进行：在其自由端部处及其自由端部之间的多个点处将所述至少一个固定元件锚固至第一帘线元件和第二帘线元件，并且所述固定元件的尺寸设定成使得其最小伸长A_min大于或等于组件的构造高度与第一结构的厚度和第二结构的厚度之和之间的比例：

A_min≥A₂＝h/(e₁+e₂)。

-第一结构和第二结构被配置为通过施加预定成形压力而分离以形成空间，并且至少一个固定元件的尺寸设定成使得所述至少一个固定元件的刚度小于或等于最大刚度，所述最大刚度对应于施加预定成形压力以形成空间时固定元件经受的约束与其断裂伸长之间的比例：E_max＝σ_renfort/A，其中：σ_renfort对应于固定元件在预定成形压力下经受的约束，A对应于固定元件的断裂伸长。

-所述方法还包括通过将预定缠绕张力施加至所述组件从而围绕鼓缠绕组件的步骤，并且其中至少一个固定元件的刚度大于或等于最小刚度，所述最小刚度对应于固定元件在预定缠绕张力下经受的约束与固定元件在该缠绕张力下的断裂伸长之间的比例：E_min＝σ_{T_renfort}/A_T，其中σ_{T_renfort}对应于固定元件在缠绕张力T下经受的约束，A_T对应于固定元件在该缠绕张力下的断裂伸长。

-在固定步骤的过程中，将至少两个不同的固定元件固定至第一结构和第二结构

-所述方法还包括在固定步骤之前使第一轴线和第二轴线叠置的步骤。

根据第三方面，本发明提出了具有旋转轴线的轮胎，包括：

-上述组件，和

-沿径向由第一结构的内表面和第二结构的内表面界定的环形空间。

根据第四方面，本发明提出了一种上述轮胎的制造方法，所述方法包括以下步骤：

-供应上述组件，

-施加成形压力从而形成沿径向由第一结构的内表面和第二结构的内表面界定的环形空间。

附图说明

通过阅读以下详细描述并且参考作为非限制性示例的附图，本发明的其它特征、目的和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方案的轮胎生产示例在没有施加负载和压力的情况下呈现的立体局部截面图。

图2是示出固定元件的伸长随着施加至其的约束而变化的图。

图3是示出根据本发明的一个实施方案的用于制造组件的方法的步骤的流程图。

图4a是根据本发明的组件的生产示例沿着固定元件的截面图，其中固定元件锁定在第一结构和第二结构中。

图4b是根据本发明的组件的生产示例的立体图，其中固定元件锚固在第一结构和第二结构中。

具体实施方式

组件1

组件1包括：

-由第一帘线元件15形成的第一结构10，

-由第二帘线元件16形成的第二结构12，和

-包括支承帘线元件17的支承结构14，所述支承帘线元件17连接第一结构10和第二结构12。

包括这三个结构10、12、14并且可以使用的组件1的示例例如描述于上述文献WO2017/103490和WO 2017/103491。

更具体地，第一结构10是整体梯形(例如平行六面体或矩形)，并且具有沿着限定第一轴线11的第一方向延伸的第一纵向边缘，与第一纵向边缘相对的第二纵向边缘以及横向于第一纵向边缘和第二纵向边缘延伸的两个相对的横向边缘。

同样地，第二结构12是整体梯形(例如平行六面体或矩形)，并且具有沿着限定第二轴线13的第二方向延伸的第一纵向边缘，与第一纵向边缘相对的第二纵向边缘以及横向于第一纵向边缘和第二纵向边缘延伸的两个相对的横向边缘。

在一个实施方案中，第一结构10和第二结构12可以包括通过编织经线(第一帘线元件15和第二帘线元件16)和纬线形成的织物。组件1则为三维织物。

在一个变体中，第一结构10和第二结构12可以包括针织物，在这种情况下，组件1是三维针织物。

无论生产变体如何，第一结构10和/或第二结构12的织物的增强件可以是平纹编织、斜纹编织、针织或缎面类型。在轮胎4的组件1的情况下，平纹编织类型的增强件特别允许实现良好的机械性能水平。

根据又一变体，第一结构10和第二结构12的一者包括机织织物，第一结构10和第二结构12的另一者可以包括针织织物。

通常，组件1可以包括单壁或双壁平纹编织类型的三维机织织物或针织织物，如例如由PILE FABRICS GmbH公司销售的双壁织物PF-Farbroller-GR3-7103_01和/或由HEATHCOAT FABRICS Limited公司销售的针织织物N-02570-A01。

组件1还包括至少一个帘线固定元件18，所述帘线固定元件18一方面固定至第一帘线元件15另一方面固定至第二帘线元件16。

固定元件18是弹性的并且具有大于最小预定伸长的断裂伸长，从而使第一结构10相对于第二结构12保持原位，使得第一轴线11和第二轴线13在搬运步骤的过程中平行，同时当在第一结构10和第二结构12之间施加大于最小成形应力的应力时允许第一结构10和第二结构12通过固定元件18的伸长分离而不断裂。

固定元件18可以例如通过捆绑、粘合或超声波焊接仅在其自由端部处固定至第一结构10和第二结构12(图4b中的附图标记23和24)，然后与第一帘线元件15和第二帘线元件16交织。应注意，在这种情况下，固定元件18可以围绕结构10、12中一者的多个帘线(纬线和/或经线)锁定，然后围绕结构12、10中另一者的多个帘线(纬线和/或经线)锁定，等等，或者作为变体，围绕第一帘线元件15交织然后前行直接围绕第二帘线元件16，以此类推。例如，图4a示出了锁定的示例。在该示例中，根据规则节距进行交织(每次进入下一结构之前锁定三次)。然而，也可以设想不规则或非周期性节距。

作为变体，每次进入结构10、12中的一者或另一者之前，固定元件18可以在其自由端部处锚固，也可以在其自由端部之间锚固。固定元件18的锚固可以通过粘合、捆绑或超声波焊接来完成。例如，固定元件18可以例如通过围绕第一帘线元件15捆绑(附图标记19a和24)而锚固在第一结构10中，然后进入第二结构12，同样通过围绕第二帘线元件捆绑而锚固在第二结构12中，然后返回第一结构10，在第一结构10中围绕另一个第一帘线元件15捆绑，以此类推。

应该理解，固定元件18的行为及其尺寸根据所选择的固定模式而不同。实际上，在固定元件18与第一帘线元件15和第二帘线元件16单次锁定的情况下，固定元件18不仅在其部分19中变形而且在其部分20中变形，所述部分19在限定于第一结构10和第二结构12之间的空间2内延伸，所述部分20锁定在每个结构10、20内。因此，在设定尺寸时必须考虑所有这些部分19、20。应注意，部分19不缠绕或固定至第一结构10和第二结构12的任何帘线元件，而是介于固定元件18在第一结构10和第二结构12中的两个连续的锚固点23和24之间。

另一方面，当固定元件18锚固在第一结构10和第二结构12中时，在设定尺寸时只需要考虑在固定元件18的两个连续的锚固点23和24之间延伸的部分19的变形。

固定元件18分别在第一结构12和第二结构12中的锚固点23和24在此理解为表示固定元件18在空间2内延伸的每个部分19和固定元件18在给定部分19两侧延伸的每个部分21、22之间的接合点，固定元件18的一部分围绕所述接合点缠绕或者固定元件18在所述接合点处固定至第一结构10或第二结构12的帘线元件。

在一个实施方案中，固定元件18的尺寸设定成满足以下三个条件：

(i)可充分变形以充分伸长而不断裂，并且允许支承结构14的支承帘线元件17张紧，

(ii)足够柔性而不承受成形应力，并且在成形过程中不能防止由于第一结构10与第二结构12分离而造成的空间2的形成，

(iii)足够刚性而在组件的搬运步骤中不断裂，从而保证第一结构10相对于第二结构12的正确定位。

第一约束(i)的目的是通过固定元件弹性伸长而不断裂来允许第一结构10和第二结构12的相对分离。实际上，如上所述，固定元件18的断裂将产生结构不均匀性，这会降低胎面7的品质。

为此，选择固定元件18以便能够充分伸长以允许这种分离。

如上所述，必要的伸长根据固定元件18的固定方法而不同。

在固定元件18简单地锁定在第一结构10和第二结构12中的情况下，其具有的伸长A(以％计)必须大于或等于构造高度h与第一结构10的厚度e₁、第二结构12的厚度e₂和锁定长度E之和之间的比例：

A≥A₁＝h/(E+e₁+e₂)

其中h对应于当第一结构10放置在平坦表面上时在与正交于第一结构10的平面成直角的方向上介于第一结构10和第二结构12的相对面之间的距离，此时所述结构10、12由于施加成形压力而分离使得支承帘线元件17绷紧。

e₁对应于在所述成直角的方向上介于第一结构10的内表面和外表面之间的尺寸，

e₂对应于在所述成直角的方向上介于第二结构12的内表面和外表面之间的尺寸，

E对应于锁定长度，即固定元件18在部分19两侧锁定在第一结构10和第二结构12内的锁定部分18b的曲线长度(该曲线长度不包括部分18a的曲线长度)。该锁定长度E等于固定元件18锁定在第一结构10中的部分20的部分21的曲线长度E1和固定元件18锁定在第二结构12中的部分20的部分22的曲线长度E2之和，其中曲线长度E1等于固定元件18锁定在第一结构10的两个连续的锚固点23之间的曲线长度的一半，并且曲线长度E2等于固定元件18锁定在第二结构12中的固定元件18的两个连续的锚固点24之间的曲线长度的一半。

在固定元件18锚固在第一结构10和第二结构12中的情况下，其具有的伸长A(以％计)必须大于或等于构造高度h与第一结构10的厚度e₁和第二结构12的厚度e₂之和之间的比例：

A≥A₂＝h/(e₁+e₂)。

实际上，固定元件18在第一结构10和第二结构12内的部分21和22独立于连接它们的部分19而伸长，因为它们通过锚固点23和24与部分19隔离。

作为非限制性示例，当构造高度h等于40mm时，锁定长度E等于1cm，厚度(e₁+e₂)之和等于0.8mm，在第一种情况下获得的最小伸长A₁＝370％，并且在第二情况下获得的最小伸长A₂＝5000％。

第二约束(ii)是刚性不太高从而无法承受成形应力，也无法防止成形过程中第一结构10与第二结构12分离。实际上，取决于想要制造的轮胎4，组件1应当能够在预定成形压力下展开：因此在施加该成形压力时固定元件18不能防止结构10、12的分离。因此，固定元件18的刚度必须小于或等于最大可允许刚度E_max，所述最大可允许刚度E_max对应于固定元件18在成形压力下经受的约束σ_renfort与通过施加该成形压力形成空间2时固定元件18的伸长A之间的比例：

E_max＝σ_renfort/A

其中σ_renfort＝F_galbage/(S_renfort)＝(σ_galbage x S_pneu)/S_renfort

其中σ_galbage对应于成形应力

S_pneu对应于第一结构10和胎面7之间的界面的表面积。

S_renfort对应于所有固定元件18与第一结构10的所有第一帘线元件15的总界面的表面积。

因此，最大可允许刚度E_max定义如下：

E_max＝(σ_galbage x S_pneu)/(S_renfort x A)

正如第一标准一样，伸长A取决于固定元件18的固定方法。

在通过简单锁定固定的情况下，固定元件18的伸长A等于如上定义的构造高度h与第一结构10的厚度e₁、第二结构12的厚度e₂和锁定长度E之和：

A＝h/(E+e₁+e₂)

在通过锚固固定的情况下，固定元件18的伸长A等于构造高度h与第一结构10的厚度e₁和第二结构12的厚度e₂之和：

A＝h/(e₁+e₂)

第三约束(iii)是足够刚性以便在组件的搬运步骤中不断裂，从而保证第一结构10相对于第二结构12的正确定位。应当理解，这种固定与具有小变形的固定元件18的杨氏模量E直接关联。在实践中，一个目的是当组件1围绕用于组件1的储存和搬运的滚筒缠绕时，经受缠绕张力T的第一结构10和第二结构12的偏移距离不大于最大距离d。该最大距离d通常为约1至5毫米。因此，固定元件的刚度必须大于或等于固定元件18在该缠绕张力T下经受的约束σ_{T_renfort}和固定元件18在相同的缠绕张力T下必须能够经受的伸长A_T的比例E_min：

E_min＝σ_{T_renfort}/A_T

其中：σ_{T_renfort}＝T/S_renfort

其中S_renfort对应于所有固定元件18与第一结构10的所有第一帘线元件15的总界面的表面积。

正如第一标准一样，固定元件18在缠绕张力T下的伸长A_T取决于其固定方法。

在通过简单锁定固定的情况下，固定元件必须能够经受如下定义的伸长A_T而不断裂：

在通过锚固固定的情况下，伸长A_T如下定义：

作为非限制性示例，对于在纬向方向上每五厘米包括10个由2560tex弹性纤维(即，总表面积S_renfort等于0.00023cm²)制成的固定元件18的组件，缠绕张力T等于20kg并且最大距离d等于五毫米，在第一种情况下获得的最小刚度E_min等于0.54MPa，在第二种情况下获得的最小刚度E_min等于7.256MPa。

图2总结了固定元件18为了满足上文详述的三个条件而必须观察到的条件。更具体地，阴影区域表示固定元件的符合上文定义的三个标准的所有刚度。如在该图中所示，固定元件18的尺寸优选设定成：

-取决于其固定方法，其伸长大于A₁或A₂，并且

-其刚度(杨氏模量)介于E_min至E_max之间。

固定元件18可以包括以下元件中的至少一个：织物丝线或由复合材料制成的丝线。选择固定元件18的组成材料以承受粘合温度。因此，优选地，固定元件18具有大于200℃，优选大于230℃的熔点。

例如，织物帘线元件可以由弹性体材料制得，优选由聚氨酯制得，其中特别提及弹性纤维。弹性纤维通过DOW CHEMICAL公司的商标XLA或ASAHI KASEI公司的商标DORLASTAN已知。

在示例性实施方案中，帘线可以是纤维的组件，其包括一个或多个捻合在一起或不捻合的单丝或复丝纤维、织物、金属和/或复合材料。因此，在一个实施方案中，纤维的组件包括基本上彼此平行或螺旋缠绕的纤维。

帘线的直径可以在2mm至0.1mm之间。

优选地，第一轴线11和第二轴线13也叠置，和/或第一结构和第二结构12各自的第一横向边缘和第二横向边缘叠置。叠置在此被理解为表示第一轴线11和第二轴线13(或第一横向边缘和第二横向边缘)属于确定的平面，该平面对应于穿过第一轴线11(或第一横向边缘或第二横向边缘)并且当第一结构10平坦地放置在平坦表面上时与第一结构10的表面成直角的平面。

第一轴线11和第二轴线13的对准公差以及边缘(纵向和/或横向)的叠置公差小于或等于2毫米，优选小于或等于1毫米。

在一个实施方案中，一方面第一轴线11和第二轴线13叠置，另一方面第一结构10和第二结构12的横向边缘叠置，使得第一结构10和第二结构12完全叠置且对准(公差小于或等于两毫米，优选小于或等于1毫米)。通过将固定元件18固定至第一结构10和第二结构12(并且使其与第一帘线元件15和/或第二帘线元件16锁定和/或锚固)，在组件1的整个搬运过程中直到至少将其首次铺设在轮胎4的成型鼓5上(优选直到将其充气至成形压力)都能确保对准。

固定元件18可以在第一结构10和第二结构12的横向边缘和/或纵向边缘之间连续或不连续地延伸。作为变体，固定元件18也可以沿着与第一轴线11形成既不为零也不等于90°的角度的轴线延伸。

连续在此被理解为表示固定元件18在第一结构10的整个长度L(或整个宽度l)上延伸(长度L对应于当第一结构10平坦时第一结构10的横向边缘之间的最小距离，或更简单地，当第一结构10为平行六面体或矩形时对应于其纵向边缘的长度L，而宽度l对应于当第一结构10平坦时第一结构10的纵向边缘之间的最小距离，或更简单地，当第一结构10为平行六面体或矩形时对应于其横向边缘的宽度l)。

不连续在此被理解为表示固定元件18仅在第一结构10的一部分长度L(或宽度l)上延伸，优选在至少50％的长度L(或宽度l)上延伸。在这种情况下，固定元件18优选包括由确定的距离分开的至少两个相邻部段。为了保证即使在组件1的搬运过程中第一结构10和第二结构在组件1的所有点处保持完全对准和叠置，所述距离特别可以至多等于一米。在一个实施方案中，距离小于一米，优选小于75cm。为了覆盖第一结构10的至少50％的长度L，应当理解，当固定元件18的部段的尺寸减小时，其数量增加。

固定元件18的宽度(第一结构10的平面中在与第一结构10的纵向边缘成直角的方向上延伸的尺寸)可以在第一结构10的长度L(或宽度l)上连续或变化。然而，连续宽度在工业上更容易生产和设定尺寸。

固定元件18可以沿着第一结构10的纵向边缘(或横向边缘)之一并且邻近所述纵向边缘(或横向边缘)之一延伸，或者作为变体，距所述纵向边缘(或横向边缘)一定距离延伸。

任选地，第一结构10和第二结构12的外表面(即与第一结构10和第二结构12之间形成的空间2相对的表面)可以用弹性体组合物浸渍。

组件1的示例

对于等于0.06MPa的充气压力、等于20kg的缠绕张力、等于5毫米的最小距离d，组件1在5厘米宽度l中包括10个固定元件18，在20厘米长度L中包括一个固定元件18，表面积S_pneu等于0.3m2，第一结构10和第二结构20的厚度(e1+e2)等于0.4mm，构造高度h等于40mm，锁定长度E等于1cm，表面积S_renfort等于0.698181cm²：

-最小伸长A₁(固定元件18锁定的情况)等于370％

-最小伸长A₂(固定元件18锚固的情况)等于5000％，

-最大刚度E_max等于5.2MPa(固定元件18锁定的情况)或69.6MPa(固定元件18锚固的情况)，

-最小刚度E_min等于0.54MPa(固定元件18锁定的情况)或7.26MPa(固定元件18锚固的情况)。

在这种情况下，可以使用且满足上述三个条件(i)、(ii)和(iii)的固定元件18的示例是dTex支数为2560且密度等于1.1g/cm³的2560级Dorlastan织物丝线。

组件1的制造方法S0

现在将描述这种组件1的制造S0示例。

在第一步骤S1中，取得包括第一结构10、第二结构12和支承结构14的组件。该组件通常以本身已知的方式预先制得和/或可以以卷的形式供应，例如来自PILE FABRICS GmbH公司或GIRMES INTERNATIONAL GmbH公司。

在以卷的形式供应组件的情况下，将组件解绕并平坦地铺设，使得第一结构10和第二结构12中的一者位于支撑表面上。在该位置，第一结构10和第二结构12因此堆叠在支撑表面上，支承结构14的支承帘线元件17已经与第一帘线元件15和第二帘线元件16交织。

在第二步骤S2中，调节第一结构10和第二结构12的位置，使得第一轴线11和第二轴线13变得平行且(如有必要)叠置。任选地，还调节它们的位置，使得它们的第一横向边缘和/或它们的第二横向边缘叠置。

优选地，调节第一结构10和第二结构12的位置，使得第一轴线11和第二轴线13平行且叠置，并且它们的第一横向边缘和第二横向边缘叠置。当然应该理解，步骤S1和S2可以同时进行或接连进行，在这种情况下，这些步骤S1、S2可以以不同顺序实施，而不以任何方式脱离本发明的范围。

在这些步骤S1、S2中，第一结构10和第二结构12可以在它们的整个长度L上平坦，或者作为变体，组件可以仅部分地解绕，组件的其余部分在方法S0的第三步骤中逐步解绕。

在第三步骤S3中，通过使固定元件18与第一帘线元件15和第二帘线元件16交织和/或通过将其锚固在第一结构10和第二结构12中，通过至少一个固定元件18将第一结构10和第二结构12固定在一起，从而在组件1的搬运和使用过程中防止第一结构10相对于第二结构12移动。当固定元件18固定至第一结构10或第二结构时，其固定可以通过缝合、粘合或超声波焊接来完成。

第一结构10和第二结构12可以使用单个固定元件来固定，或者如图所示，通过多个不同的固定元件18来固定。在这种情况下，不同的固定元件18可以彼此平行和/或彼此横向地延伸。优选地，为了使组件1中的约束更均匀，并且为了简化组件1的制造，固定元件18通过基本恒定的节距彼此分离。

作为变体，步骤S1至S3可以通过用于制造组件的织机由织工直接进行，以便保证第一结构10和第二结构12完全对齐，并且避免可能产生对齐困难的缠绕操作和解绕操作。

任选地，第一结构10和第二结构12的外表面可以用弹性体组合物(通常为橡胶)浸渍，例如通过压延。该浸渍可以在用固定元件18使第一结构和第二结构12固定S3之后进行。

如有必要，然后在第四步骤S4中，可以搬运组件1，特别是将其缠绕在圆柱体上从而在使用之前储存。然后使固定元件18经受缠绕张力T。特别通过第一结构10与第二结构12的牢固固定以及通过固定元件18经受该缠绕张力T而不变形的能力而促进搬运，第一结构10与第二结构12的牢固固定避免了结构10、12中的一者相对于另一者12、10的任何滑动。

轮胎4的生产

由此获得的组件1可以特别用于生产轮胎4。

为此，将组件1放置在成型鼓5上以生产轮胎4。如有必要，可以预先切割组件1。

然后形成沿径向由第一结构10的内表面和第二结构12的内表面界定的环形空间2(参见图1)。在形成该空间的过程中，固定元件18伸长而不断裂，从而允许第一结构10相对于第二结构12沿径向分离。例如，可以通过施加预定成形压力通过充气而形成环形空间2(步骤S5)。

将特别注意到，在将其铺设至成型鼓5之前，固定元件18能够保证第一结构10相对于第二结构12的正确定位。事实上，由于固定元件18的刚度选择成大于E_min(E_min根据缠绕张力T及其固定方法(锁定或锚固)而确定)，固定元件18能够保持第一结构10与第二结构12对准。此外，由于其刚度小于E_max，因此在施加成形压力时S5不会防止组件1展开。

然后通过在充分展开的组件1上添加和接连固定胎冠6和胎面7来制造轮胎4。胎冠6和胎面7可以是常规的。

关于用所述组件1制造轮胎4的装置的更多细节，特别可以参考上述文献WO2017/103490和WO 2017/103491。

Claims (14)

1.用于轮胎的组件(1)，其包括：

-由第一帘线元件(15)形成的第一结构(10)，所述第一结构(10)具有在限定第一轴线(11)的第一方向上延伸的纵向边缘，

-由第二帘线元件(16)形成的第二结构(12)，所述第二结构(12)包括在限定第二轴线(13)的第二方向上延伸的纵向边缘，所述第一轴线(11)和第二轴线(13)平行，

-包括支承帘线元件(17)的支承结构(14)，所述支承帘线元件(17)连接第一结构(10)的第一帘线元件(15)和第二结构(12)的第二帘线元件(16)，以及

-至少一个帘线固定元件(18)，所述帘线固定元件(18)固定至第一帘线元件(15)和第二帘线元件(16)，

所述组件(1)的特征在于，至少一个帘线固定元件(18)的断裂伸长至少等于最小伸长A_min，所述最小伸长A_min大于或等于组件(1)的构造高度(h)与第一结构(10)的厚度(e₁)、第二结构(12)的厚度(e₂)和锁定长度(E)之和之间的比例(A₁)：

A_min≥A₁＝h/(E+e₁+e₂)

其中：h是组件的构造高度，对应于当支承帘线元件(17)绷紧时第一结构(10)和第二结构(12)的相对面之间的高度

e₁是第一结构(10)的厚度

e₂是第二结构(12)的厚度

E是锁定长度。

2.根据权利要求1所述的组件(1)，其中，至少一个帘线固定元件(18)具有两个相对的自由端部并且在其自由端部处锚固至第一帘线元件(15)和第二帘线元件(16)，并且在其自由端部之间锁定在第一结构(10)和第二结构(12)中。

3.根据权利要求1所述的组件(1)，其中，至少一个帘线固定元件(18)具有两个相对的自由端部并且在其自由端部处及其自由端部之间的多个点处锚固至第一帘线元件(15)和第二帘线元件(16)，并且其中最小伸长A_min大于或等于组件的构造高度(h)与第一结构(10)的厚度(e₁)和第二结构(12)的厚度(e₂)之和之间的比例(A₂)：

A_min≥A₂＝h/(e₁+e₂)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件(1)，其中，帘线固定元件(18)的刚度(E)低于或等于最大刚度(E_max)，所述最大刚度(E_max)对应于施加预定成形压力以形成分离第一结构(10)和第二结构(12)的空间(2)时帘线固定元件(18)所经受的约束(σ_renfort)与其在该成形压力下的伸长(A)之间的比例：

E_max＝σ_renfort/A

其中：σ_renfort对应于帘线固定元件(18)在预定成形压力下经受的约束，

A对应于帘线固定元件(18)在该成形压力下的伸长。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的组件(1)，其中，帘线固定元件(18)的刚度大于或等于最小刚度(E_min)，所述最小刚度(E_min)对应于帘线固定元件(18)在预定缠绕张力(T)下经受的约束(σ_{T_renfort})与帘线固定元件(18)在相同缠绕张力(T)下经受的伸长(A_T)之间的比例：

E_min＝σ_{T_renfort}/A_T

其中：σ_{T_renfort}对应于帘线固定元件(18)在缠绕张力T下经受的约束

A_T对应于帘线固定元件(18)在相同缠绕张力(T)下经受的伸长。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件(1)的制造方法(S0)，所述制造方法(S0)包括以下步骤：

-放置步骤(S1)：将第一结构(10)放置在第二结构(12)上，使得第一轴线(11)和第二轴线(13)基本上平行，以及

-固定步骤(S3)：通过将至少一个帘线固定元件(18)固定至第一帘线元件(15)和第二帘线元件(16)从而将第一结构(10)固定至第二结构(12)，所述制造方法(S0)的特征在于，至少一个帘线固定元件(18)的尺寸设定成使得断裂伸长至少等于最小伸长A_min，所述最小伸长A_min大于或等于组件(1)的构造高度(h)与第一结构(10)的厚度(e₁)、第二结构(12)的厚度(e₂)和锁定长度(E)之和之间的比例(A₁)：

A_min≥A₁＝h/(E+e₁+e₂)

其中：h是组件(1)的构造高度，对应于当支承帘线元件(17)绷紧时第一结构(10)和第二结构(12)的相对面之间的高度

e₁是第一结构(10)的厚度

e₂是第二结构(12)的厚度

E是锁定长度。

7.根据权利要求6所述的制造方法(S0)，其中，至少一个帘线固定元件(18)具有两个相对的自由端部，所述固定步骤(S3)包括在其自由端部处将所述至少一个帘线固定元件(18)锚固至第一帘线元件(15)和第二帘线元件(16)的子步骤以及在其自由端部之间将所述帘线固定元件(18)锁定在第一结构(10)和第二结构(12)中的子步骤。

8.根据权利要求6所述的制造方法(S0)，其中，至少一个帘线固定元件(18)具有两个相对的自由端部，通过在其自由端部处及其自由端部之间的多个点处将所述至少一个帘线固定元件(18)锚固至第一帘线元件(15)和第二帘线元件(16)来进行固定步骤(S3)，并且帘线固定元件(18)的尺寸设定成使其最小伸长A_min大于或等于组件(1)的构造高度(h)与第一结构(10)的厚度(e₁)和第二结构(12)的厚度(e₂)之和之间的比例(A₂)：

A_min≥A₂＝h/(e₁+e₂)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的制造方法(S0)，其中，第一结构(10)和第二结构(12)被配置为通过施加预定成形压力而分离以形成空间(2)，并且至少一个帘线固定元件(18)的尺寸设定成使得所述至少一个帘线固定元件(18)的刚度(E)小于或等于最大刚度(E_max)，所述最大刚度(E_max)对应于施加预定成形压力以形成空间(2)时帘线固定元件(18)经受的约束(σ_renfort)与其断裂伸长(A)之间的比例：

Emax＝σ_renfort/A

其中：σ_renfort对应于帘线固定元件(18)在预定成形压力下经受的约束，

A对应于帘线固定元件(18)的伸长。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的制造方法(S0)，还包括通过将预定缠绕张力(T)施加至所述组件(1)从而围绕鼓缠绕组件(1)的步骤(S4)，并且其中至少一个帘线固定元件(18)的刚度大于或等于最小刚度(E_min)，所述最小刚度(E_min)对应于帘线固定元件(18)在预定缠绕张力(T)下经受的约束(σ_{T_renfort})与帘线固定元件(18)在该缠绕张力(T)下经受的伸长(A_T)之间的比例：

E_min＝σ_{T_renfort}/A_T

其中：σ_{T_renfort}对应于帘线固定元件(18)在缠绕张力T下经受的约束

A_T对应于帘线固定元件(18)在相同缠绕张力(T)下经受的伸长。

11.根据权利要求6至8中任一项所述的制造方法(S0)，其中，在固定步骤(S3)中，至少两个不同的帘线固定元件(18)固定至第一结构(10)和第二结构(12)。

12.根据权利要求6至8中任一项所述的组件(1)的制造方法(S0)，在固定步骤(S3)之前还包括使第一轴线(11)和第二轴线(13)叠置的步骤(S2)。

13.具有旋转轴线的轮胎(4)，其包括：

-根据权利要求1至5中任一项所述的组件，和

-沿径向由第一结构(10)的内表面和第二结构(12)的内表面界定的环形空间(2)。

14.根据权利要求13所述的轮胎的制造方法(S)，所述方法包括以下步骤：

-供应根据权利要求1至5中任一项所述的组件，

施加成形压力从而形成沿径向由第一结构(10)的内表面和第二结构(12)的内表面界定的环形空间(2)。

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