[发明专利]制造充气轮胎的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于车轮的充气轮胎的方法和设备。

背景技术

在轮胎生产过程中，在制造和/或组装不同的轮胎部件的建造过程 之后，执行模制和硫化过程，其目的在于根据所希望的几何形状确定 轮胎结构，该几何形状通常具有特殊的胎面花纹。

为此，轮胎被封入型腔中，所述型腔由硫化模具的内部限定并且 形状与所获得的轮胎的外表面的几何结构相一致。

充气轮胎通常包括圆环形结构的胎体结构，包括由位于径向平面 内的强化帘线加强的一个或多个胎体帘布层，所述径向平面，即包含 轮胎旋转轴线的平面。每个胎体帘布层的端部与至少一个金属的环形 锚固结构刚性地结合，所述锚固结构也就是通常所称的胎圈芯(bead core)，胎圈芯构成所述胎圈即所述轮胎的径向内端的强化结构，其功 能是为了将轮胎组装到相应的安装轮圈上。被称作胎面带的弹性体材 料带，沿胎冠方向作用于所述胎体结构上，并且在硫化和模制步骤结 束时，在所述胎面上形成花纹以与地面接触。设置在所述胎体结构和 胎面带之间的是当前所称的带束层。在用于小汽车的轮胎的情况下， 这种带束层通常包括至少两个径向叠置的由涂有橡胶的织物构成的条 带，所述条带具有通常由金属构成的强化帘线，所述强化帘线彼此平 行地设置在每个条带中并且与相邻条带的帘线交叉，优选地相对于轮 胎的中平面对称地设置。优选地，所述带束层至少在下面的条带的端 部上还包括由织物或金属帘线构成的第三层，其周向地(以零度角) 布置在径向的外部位置上。

弹性体材料的各个外壁还作用在胎体结构的侧表面上，每个外壁 从胎面带的其中一个侧边缘延伸到靠近相应的胎圈的环形锚固结构。

最终，在无内胎即不具有充气内胎的轮胎中，其具有径向的内部 层，该内部层具有非渗透性的特征，以确保轮胎的气密性，所述内部 层一般被称为“衬里”。

为了本说明的目的，此处应当指出，术语“弹性体材料”指的是一 种包括至少一种弹性聚合物和至少一种强化填充物的成分。该成分还 包括添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料 可通过加热而交联，从而形成制造的最终产物。

在已有的模制和固化方法中，生胎被布置这样的模具中，该模具 被设置在基本上刚性的环形支撑上。所述方法优选地用于这样的轮胎， 即基于当前的制造工艺，该轮胎从将有限数目的装到环形支撑上的基 本半成品开始，其中所述环形支撑的外形与需要生产的轮胎的径向内 表面的形状一致。所述环形支撑优选地通过自动化系统在多个站之间 移动，其中在每个站上以自动化的顺序执行特定的轮胎制造步骤(例 如，见本申请人的文献EP 0928680)。

本申请人的已授权的欧洲专利申请第0976533号公开了一种用于 模制和固化汽车车轮轮胎的方法和装置，其中在环形支撑上制造的生 胎被封装于硫化模具的型腔中；随后，带压的蒸汽或其它流体进入至 少一个间隙，以便在环形支撑的外表面和所述轮胎的内表面之间形成 流体扩散，从而向所述轮胎施加径向膨胀，导致后者压靠着型腔的内 表面。在该施压操作之后，在所述型腔中适当的形成脊在所述胎面带 的区域内穿入弹性体材料，产生如此设置的凹入部分和槽，以形成理 想的胎面花纹。

但是，通过上述轮胎的方法，固化的轮胎可能具有一些缺陷，这 是因为用于硫化的蒸汽或其它工作流体直接接触轮胎的最内层，就直 接在同一个环形支撑上组装和固化的轮胎而言，不具有在不使用环形 支撑组装半成品元件而构建的轮胎上执行硫化时，通常所用的硫化气 囊的效果。

为了克服这些缺点，本申请人已经通过文件WO 2004/045837的 教导实施了上述方法，根据该文件，生胎接受一预处理步骤，即将其 压靠在所述环形支撑上，同时加热以使所述轮胎的最内层和其胎圈区 域至少部分地硫化。通过这种方式，可在使轮胎膨胀以靠在型腔外表 面上的同时随后执行模制和硫化步骤，而不会使所述环形支撑接触的 轮胎部分缺乏均匀性和平整性，其中所述部分在硫化过程中首先与工 作流体接触。模制和硫化步骤中所用的所述工作流体实际上与轮胎的 已经部分固化的部分相接触，在该部分中，其材料的性能已经不再是 塑性的而是几乎弹性的，从而在承受流体作用时不会受到损坏和变形。

本申请人还已经认识到，在上述硫化方法中，通过将轮胎靠在环 形支撑上执行预压处理，在轮胎的径向外部至少在特定的工作状况下 可能会出现表面不平整。