[发明专利]制备轮胎的方法和轮胎胎圈结构

说明书

本发明涉及制备轮胎的方法以及轮胎胎圈结构。

更特别地，本发明涉及胎圈结构得到改进的轮胎的制备方法，所 述胎圈结构的贡献在于增加几何稳定性以及抗轮胎胎圈区域的局部变 形性。所述轮胎尤其适合于在卡车或货车中，特别是中型/重型运输用 的卡车或货车中使用，所述轮胎还适合于在轻型卡车车辆中使用。

而且，本发明还涉及轮胎胎圈结构。

轮胎通常包括：基本上为喇叭形状的胎体结构，所述胎体结构具 有与各自的右手和左手胎圈结构相连的相对侧面边缘，所述胎圈结构 包括至少一个胎圈芯和至少一个胎边芯；胎面胶；置于胎体结构和胎 面胶之间的带束层(belt)结构；和在轴向相对的位置上施加到所述胎 体结构上的一对侧壁。

所述胎体结构具有在各自的轮辋上固定轮胎的作用。特别地，胎 圈芯起到锚定一层或多层胎体帘布层的作用，而且，它耐受在充气压 力作用下胎体产生的力以及来自于使用轮胎导致的变形。此外，胎圈 芯确保纵向力的传动，和在无内胎轮胎情况下，确保轮胎与轮辋之间 的密封，其中在胎圈安装位置的相应处提供后者且包括两个基本上锥 形的共轴表面，所述基本上锥形的共轴表面充当轮胎胎圈的支持基座。 所述表面通常终止于径向向外伸出的轮缘，所述轮缘支持胎圈的轴向 外表面并且后者借助轮胎的充气压力毗邻所述轮缘。通过与金属胎圈 芯配合的胎圈内座的锥形形状，确保合适地定位胎圈到其内座内。

一般地，如以上所报道的，胎圈结构在所述胎圈芯的径向向外的 位置上还包括橡胶长条(通常称为胎边芯(或“三角胶芯”))，其具有 基本上三角形的截面且从各胎圈芯径向向外延伸。

在通过缠绕单一金属丝(以便形成所谓的“单金属丝胎圈芯”)或 多根金属丝(以便形成径向叠加的缠绕盘旋的多个层叠件，其中每一层 叠件由一根特定的金属丝形成)形成胎圈芯的情况下，在胎圈芯的制造 工艺过程中和当生产成品时，在保持位于有序的盘旋面(convolution) 和层内的数个盘旋中，通常均出现一些问题。

一般地，用橡胶组合物涂布形成轮胎胎圈芯的金属丝。由于在轮 辋上安装轮胎并从中取下轮胎要求在轮缘上的轮胎胎圈工序步骤，其 中后者的直径大于胎圈芯的径向的内直径，因此，需要胎圈芯变形， 以便为椭圆形结构(椭圆化)，以使以上提及的操作(在轮辋上安装和从 中拆卸)得以进行。然而，特别地在考虑大尺寸的无内胎轮胎(例如， 卡车轮胎)情况下，若轮胎胎圈芯由橡胶化的金属丝制成，则在硫化之 后，胎圈芯变得坚硬和紧凑，从而牺牲了挠性。为了解决这一问题， 提供由裸金属丝形成的胎圈芯(即非橡胶化的金属丝)，它能相对于彼 此在圆周方向上移动，并进而甚至在固化轮胎的情况下，允许胎圈芯 所要求的变形(椭圆化)。然而，由裸金属丝形成的胎圈芯不具有充足 的几何稳定性和扭转强度以耐受在轮胎制备步骤过程中(特别是在硫 化和模塑生轮胎的步骤过程中)和在使用轮胎的过程中在胎圈芯上产 生的应力。

可注意，由于胎圈座通常相对于轮胎的旋转轴倾斜，因此，这一 方面甚至更加苛刻，这一事实的贡献必然在于负面影响胎圈芯盘旋面 的几何稳定性。

本领域已知一些技术解决方案赋予胎圈芯圆形，并在制造轮胎及 其使用过程中均有助于保持所需的形状，以便可降低金属丝盘旋面的 不规则位移，且将后者保持在一起，以确保恰当地校正所述金属丝和 其良好的摩擦接触。

例如，美国专利US3949800公开了一种充气轮胎，其胎圈具有形 状稳定性得到改进的包装类型钢丝圈，所述包装钢丝圈由具有带至少 两个平行的相对边的四边形部分的一根或更多根钢丝形成，其中沿着 其对面的表面，钢丝的相邻圈数在径向方向和轴向方向上均彼此接触。 根据这一文献，胎圈芯优选被覆盖层包围，所述覆盖层包括与胎圈芯 接触的填充橡胶的嵌件和夹持所述嵌件的橡胶护套。

美国专利US4406317公开了一种充气轮胎，它包括由置于彼此之 上的缠绕的金属丝层制成且由具有角形截面的金属丝组成的胎圈芯。 由于在运动中轮胎周期性的应力，为了避免在胎圈芯的边缘处胎体的 断裂点，常规的是在胎圈芯周围模塑硬质橡胶组合物。然后，为了节 约成本，优选用保护长条包裹胎圈芯，所述保护长条基本上适合于胎 圈芯的轮廓并通过修整它们包围其角落。