專利名稱：車輪用輪胎的骨架結(jié)構(gòu)以及含有上述骨架結(jié)構(gòu)的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪用輪胎的骨架結(jié)構(gòu)，它具有至少一個(gè)骨架線網(wǎng)層，骨架線網(wǎng)層具有第一和第二組條帶段，它們沿骨架結(jié)構(gòu)周邊發(fā)展順序排列，每個(gè)上述條帶段基本上按照U形延伸以及具有至少兩個(gè)纖維元件，它們縱向排列和相互平行，以及至少部分被至少一層未處理的彈性體材料覆蓋，還具有一對(duì)環(huán)形的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，每個(gè)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)與骨架線網(wǎng)層的相應(yīng)的內(nèi)周邊邊緣附近接合。
車輪用輪胎的制造需要形成骨架結(jié)構(gòu)，它實(shí)質(zhì)上具有一個(gè)或多個(gè)骨架線網(wǎng)層，按照基本環(huán)形成形以及具有軸向相對(duì)的橫邊緣與相應(yīng)的周邊不可延伸的環(huán)形增強(qiáng)元件連接，這種環(huán)形增強(qiáng)元件通常稱為“輪胎邊環(huán)”。
在骨架結(jié)構(gòu)上，在周邊外部設(shè)置條帶結(jié)構(gòu)，它具有一個(gè)或多個(gè)封閉環(huán)形狀的條帶，它實(shí)質(zhì)上由紡織品的或金屬的心線組成，它們適當(dāng)?shù)叵嗷ハ鄬?duì)取向以及相對(duì)于屬于相鄰的骨架線網(wǎng)層的心線取向。
在條帶結(jié)構(gòu)的周邊外面，隨后設(shè)置外胎面帶，它通常由適當(dāng)厚度的彈性體材料條帶組成。
應(yīng)該特別指出，為了說明目的，術(shù)語(yǔ)“彈性體材料”是指完整意義上的橡膠化合物，它是由至少一種適合于與增強(qiáng)填料和/或各種添加劑混合的聚合物基組成。
最后，在被制造的輪胎的相對(duì)的側(cè)面設(shè)置一對(duì)側(cè)壁，每個(gè)側(cè)壁覆蓋位于所謂肩部區(qū)的輪胎的橫向部分，肩部區(qū)鄰接外胎面帶相應(yīng)的橫邊，以及所謂的輪胎邊條位于相應(yīng)的輪胎邊條環(huán)對(duì)應(yīng)處。
傳統(tǒng)的制造方法實(shí)質(zhì)上提供上述的輪胎元件，首先它們是互不相關(guān)單獨(dú)生產(chǎn)的，隨后在輪胎的制造階段組裝。
例如，制造骨架線網(wǎng)層與輪胎邊環(huán)相結(jié)合以形成骨架結(jié)構(gòu)，首先需要通過擠壓和/或砑光過程生產(chǎn)橡膠浸漬纖維，它具有縱向排列的連續(xù)的紡織品的或金屬的心線，橡膠浸漬纖維進(jìn)行橫向切割，以生產(chǎn)預(yù)定尺寸的段，它們隨后組合成連續(xù)的帶形半成品，它具有橫向平行放置的心線。
這個(gè)制造件隨后必須切割成段，其長(zhǎng)度相當(dāng)于準(zhǔn)備生產(chǎn)的骨架結(jié)構(gòu)的周邊展開長(zhǎng)度。
還提出了各種生產(chǎn)半成品的代替方法，在輪胎的制造階段直接生產(chǎn)骨架結(jié)構(gòu)。
例如，美國(guó)專利5,453,140公開一種方法和裝置，它由預(yù)先纏繞在轉(zhuǎn)軸上的單根心線開始形成骨架線網(wǎng)層。按照該專利公開的方法和裝置，在裝置的每個(gè)工作循環(huán)中借助電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)筒由轉(zhuǎn)軸拉出心線和借助氣動(dòng)張緊系統(tǒng)保持張緊，切割以獲得預(yù)定長(zhǎng)度的段。
心線段被安裝在圍繞電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的滑輪皮帶上的夾緊元件拉出，橫向鋪設(shè)在環(huán)形支承件的外表面上。
段的末端隨后被環(huán)形支承件的相對(duì)面上工件的折疊機(jī)構(gòu)接合，使心線段借助滑動(dòng)元件徑向鋪設(shè)在環(huán)形支承件上，滑動(dòng)元件沿段的橫向部分以指桿方式動(dòng)作。
上述工作循環(huán)的重復(fù)導(dǎo)致肩并肩地沿周邊鋪設(shè)許多心線段，直至環(huán)形支承件的整個(gè)周邊發(fā)展被包圍。
根據(jù)需要，環(huán)形支承件預(yù)先涂覆一層未處理的橡膠，它具有雙重功能，即粘接鋪設(shè)在其上的心線，以便按照固定位置正確保持它，以及在成品輪胎內(nèi)形成不泄漏空氣的內(nèi)涂層。
通過這種制造方法獲得的輪胎具有骨架結(jié)構(gòu)，而骨架線網(wǎng)層是由單獨(dú)的心線組成，每個(gè)具有兩個(gè)橫向部分，在軸向上相互保持距離，以及取向徑向?qū)?zhǔn)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，還有凸起部在橫向部分之間徑向外部延伸。
在骨架制造的范圍內(nèi)，還了解到，在輪胎的輪胎邊附近放置組成骨架線網(wǎng)層的單獨(dú)的心線的相對(duì)的末端，在代替的程序中，在相對(duì)于組成上述輪胎邊環(huán)的環(huán)形固定元件的軸向相對(duì)的位置放置，上述輪胎邊環(huán)成形為由絲圈組成的環(huán)形，徑向相互重疊，如歐洲專利0 664 231和美國(guó)專利5,702,548所示。
然而，組成骨架簾布的心線是按照相應(yīng)的輪胎邊的抗彎曲中間軸線設(shè)置的，在這種情況下，輪胎邊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須借助于加入輪胎邊結(jié)構(gòu)中極硬的彈性體材料制成的填充插入件的剛度，而其行為受到環(huán)境因素以及正常工作時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力兩者導(dǎo)致溫度改變的影響。
在法國(guó)專利384 231中，公開的骨架結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法是，在環(huán)形支承件上鋪設(shè)許多組橡膠浸漬纖維制成的切向條帶，它們肩并肩地先后沿周邊設(shè)置以及按照相對(duì)于支承鼓筒自身幾何形狀軸線的徑向平面排列。條帶的鋪設(shè)以這樣的方式進(jìn)行，使兩個(gè)不連續(xù)條帶的端邊緣部分被夾在其間的條帶的端邊緣覆蓋。
端邊緣之間存在的被條帶覆蓋的間距被重疊的條帶的端邊緣形成的梯形插入件充填。條帶的鋪設(shè)按數(shù)層重疊進(jìn)行，其數(shù)目與骨架結(jié)構(gòu)的厚度有關(guān)。存在上述梯形插入件確定了骨架結(jié)構(gòu)在輪胎邊條區(qū)的加厚，它提供了在輪緣處雙倍的厚度。
美國(guó)專利4,248,287公開一種方法，按照此方法，骨架結(jié)構(gòu)的形成，是在環(huán)形鼓筒上鋪設(shè)若干層條帶，每層是由橡膠浸漬絲制成的徑向條帶組成，它們沿周邊相互肩并肩地排列。一旦鋪設(shè)完成，在輪胎邊區(qū)設(shè)置兩個(gè)輪胎邊環(huán)，繞該區(qū)隨后輪胎邊環(huán)向后折疊由徑向條帶組成的骨架層的端邊緣。
按照本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)在輪胎制造的范圍內(nèi)可獲得驚人的優(yōu)點(diǎn)，其方法是生產(chǎn)的骨架簾布是鋪設(shè)至少兩個(gè)不同的條帶段組，以及在每個(gè)增強(qiáng)邊條的環(huán)形結(jié)構(gòu)上設(shè)置兩個(gè)環(huán)形插入件，它夾住屬于上述兩組段相應(yīng)一組的端邊緣。
更具體地說，本發(fā)明涉及輪胎的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于每個(gè)上述環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)主要部分，它具有取向?qū)?zhǔn)屬于第一組的段端邊緣的軸向內(nèi)側(cè)面以及取向?qū)?zhǔn)屬于第二組的段端邊緣的軸向外側(cè)面，以及至少一個(gè)附加部分，它的位置對(duì)著屬于第二組條帶段的端邊緣在相對(duì)于環(huán)形結(jié)構(gòu)本身主要部分的相對(duì)側(cè)面上；而上述主要部分具有第一周邊不可延伸的環(huán)形插入件，它的形狀實(shí)質(zhì)上是與骨架結(jié)構(gòu)同軸的環(huán)形以及鄰接骨架簾布的內(nèi)周邊，上述第一環(huán)形插入件是由至少一個(gè)沿同心圈延伸的長(zhǎng)條元件形成；填充體由彈性體材料制成，它具有與第一環(huán)形固定插入件接合的側(cè)面；至少一個(gè)第二周邊不可延伸插入件，它實(shí)質(zhì)上是成形為環(huán)形，是由至少一個(gè)沿同心圈延伸的長(zhǎng)條元件形成以及它的位置與骨架結(jié)構(gòu)同軸線，在軸向上與填充體肩并肩設(shè)置，以及橫向相對(duì)于第一環(huán)形插入件相對(duì)；以及上述附加部分具有至少一個(gè)第三周邊不可延伸的環(huán)形插入件，它實(shí)質(zhì)上是成形為環(huán)形，是由至少一個(gè)沿同心圈延伸的長(zhǎng)條元件形成，以及它的位置與骨架結(jié)構(gòu)同軸線，以及鄰接骨架線網(wǎng)層的內(nèi)周邊緣。
優(yōu)選地，上述第一和第二組條帶段沿骨架結(jié)構(gòu)的整個(gè)周邊發(fā)展以相互交替的順序排列。
優(yōu)選地，每個(gè)上述條帶段具有兩個(gè)橫向部分，它實(shí)質(zhì)上向上述骨架結(jié)構(gòu)的幾何形狀軸線發(fā)展，在軸向上相互間隔，還有凸起部分，它們?cè)跈M向部分之間的徑向外部位置延伸，分別屬于第一和第二組條帶段的凸起部分沿骨架結(jié)構(gòu)的周邊發(fā)展相互肩并肩地排列。
優(yōu)選地，第三和第二環(huán)形插入件每個(gè)具有比第一環(huán)形插入件徑向延伸更小的徑向延伸。更具體地說，第三周邊不可延伸的環(huán)形插入件具有較小的徑向延伸，其值在第一周邊不可延伸的環(huán)形插入件的徑向延伸的1/3和2/3之間。
也可以使第二周邊不可延伸的環(huán)形插入件具有較小的徑向延伸，其值在第一周邊不可延伸的環(huán)形插入件的徑向延伸的1/3和2/3之間。
優(yōu)選地，上述骨架結(jié)構(gòu)還具有由彈性體材料制成的輔助填充體，位于對(duì)著上述至少一個(gè)骨架簾布的軸向外部位置以及沿由上述第三環(huán)形插入件徑向分離方向延伸。
上述輔助填充體最好具有的硬度實(shí)質(zhì)上等于屬于主要部分的填充體的硬度。
本發(fā)明還涉及含有骨架結(jié)構(gòu)的輪胎，它具有上述一種或多種特點(diǎn)。
本發(fā)明的其它一些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過下述的按照本發(fā)明的車輪用輪胎的骨架結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)施例的說明參考附圖明確表示出來，附圖中

圖1是按照本發(fā)明制造的帶有骨架結(jié)構(gòu)的輪胎的局部剖切圖；圖2是用于形成骨架絲網(wǎng)層的連續(xù)的條帶元件的制造示意圖；圖3是上述條帶元件的實(shí)施例的橫剖面圖；圖4是按照本發(fā)明形成骨架絲網(wǎng)層的第一組條帶段的鋪設(shè)程序的局部透視圖；圖5是不可延伸的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的主要部分的局部透視圖，它橫向設(shè)置在屬于第一組的條帶段的端邊緣；圖6是設(shè)置第三環(huán)形插入件和在輪胎邊條增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的附加部分內(nèi)的輔助填充體后的骨架結(jié)構(gòu)的局部透視圖；圖7是按照本發(fā)明的輪胎的橫剖面圖。
參見上述各圖，車輪用輪胎1具有按照本發(fā)明制造的骨架結(jié)構(gòu)2。
骨架結(jié)構(gòu)2具有至少一個(gè)第一骨架線網(wǎng)層3，它按照實(shí)質(zhì)上環(huán)形成形以及借助其相對(duì)的周邊邊緣接合一對(duì)不可延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)4，一旦輪胎完成后，每個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)4位于通常稱為“輪胎邊”區(qū)內(nèi)。
在骨架結(jié)構(gòu)2上沿周邊外部位置鋪設(shè)條帶結(jié)構(gòu)5，它由一層或多層條帶6a，6b和7組成。在條帶結(jié)構(gòu)5的上面沿周邊重疊外胎面帶8，接著進(jìn)行模制操作與輪胎的固化同時(shí)進(jìn)行，獲得縱向和/或橫向槽8a，這些槽排列成限定要求的“外胎面設(shè)計(jì)”。
輪胎還具有一對(duì)“橫壁”9，它們橫向鋪設(shè)在骨架結(jié)構(gòu)2的相對(duì)側(cè)面上。
骨架結(jié)構(gòu)2可以涂覆一層密封層10在其內(nèi)壁上，或稱為“襯層”，實(shí)質(zhì)上是由一層不透空氣的彈性體材料組成，以保證充氣輪胎的氣密性。
上述各組件的裝配，以及一個(gè)或多個(gè)組件的制造都是借助環(huán)形支承件11來進(jìn)行(如圖1虛線所示)，它的形狀按照被制造的輪胎的內(nèi)壁的形狀。
環(huán)形支承件11可以具有比成品輪胎小的尺寸，按照直線測(cè)量?jī)?yōu)選地在2％和5％之間，作為說明是沿與輪胎本身的赤道面重合的支承件本身赤道面對(duì)應(yīng)的圓周發(fā)展取此尺寸。
環(huán)形支承件11沒詳細(xì)說明及示出由于對(duì)于本發(fā)明目的并不特別有關(guān)，它可以按照，例如可壓扁的鼓筒或可膨脹的管子制造，它們適合增強(qiáng)以采取和保持膨脹狀態(tài)要求的環(huán)形。
如上所述，輪胎1的制造需要首先形成骨架結(jié)構(gòu)2，它可能由形成密封層10開始。
密封層10最好用圍繞環(huán)形支承件11繞上至少一根帶材12沿周邊纏繞而成。帶材由不透空氣的彈性體材料制成。纏繞時(shí)使用位于環(huán)形支承件附近的張緊器和/或砑光器，由圖1可見，帶材12的纏繞實(shí)質(zhì)上是沿周邊圈順序地邊靠邊跟隨環(huán)形支承件11的外表面的橫剖面型面進(jìn)行。
對(duì)于本發(fā)明目的，術(shù)語(yǔ)橫剖面型面表示環(huán)形支承件11半剖面的形狀，該支承件按照其轉(zhuǎn)動(dòng)的幾何軸線的徑向平面(在圖中未示出)剖開，環(huán)形支承件11的轉(zhuǎn)動(dòng)幾何軸線與輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)幾何軸線重合，因此，也與被制造的骨架結(jié)構(gòu)2的轉(zhuǎn)動(dòng)幾何軸線重合。
骨架線網(wǎng)層3通過鋪設(shè)直接在環(huán)形支承件11上，下面會(huì)更清楚鋪設(shè)由至少一條連續(xù)的條帶元件2a獲得的第一和第二組條帶段13，14，條帶元件的寬度優(yōu)選地在3mm和15mm之間。
如圖2所示，連續(xù)的條帶元件2a的準(zhǔn)備實(shí)質(zhì)上包括提供由相應(yīng)的卷軸15a供應(yīng)的一條或多條纖維元件15，優(yōu)選地為3條至10條纖維元件15，它們被導(dǎo)向通過擠壓設(shè)備17附帶的第一張緊器16，而擠壓設(shè)備17把原始的彈性體材料供送通過張緊器本身。
應(yīng)特別指出，為了本說明的目的，術(shù)語(yǔ)“張緊器”表示擠壓設(shè)備的一部分，在技術(shù)中與術(shù)語(yǔ)“擠壓頭”意義相同，它帶有供被加工產(chǎn)品通過的模板，模板的?？椎男螤詈统叽缗c被加工的幾何和尺寸特性相適應(yīng)。
彈性體材料和纖維元件15在張緊器16內(nèi)直接結(jié)合，制成的產(chǎn)品是連續(xù)的條帶元件2a，它具有至少一層彈性體材料層18，其厚度包括了纖維元件本身。
根據(jù)要求，有可能引導(dǎo)纖維元件15以這種方式進(jìn)入張緊器16，使它們不會(huì)整體壓入彈性材料層18，而是由它的一面或兩面露出。
纖維元件15可以由紡織心線組成，直徑最好在0.6mm和1.2mm之間，或者由金屬心線組成，直徑最好在0.3和2.1mm之間。
如果需要，最好使纖維元件15在連續(xù)的條帶元件2a內(nèi)以這種方式定位，使獲得的骨架線網(wǎng)層3具有預(yù)料不到的致密性和均勻性。
為了此目的，纖維元件15例如可以排列成密度超過每厘米6根纖維元件，這是在輪胎1的赤道面附近的骨架線網(wǎng)層3上沿周邊測(cè)量的。在任何情況下，最好使纖維元件15在條帶元件2a內(nèi)的定位按照它們的相應(yīng)的中心之間的距離小于纖維元件自身直徑的1.5倍，以便使相鄰的纖維之間適當(dāng)?shù)赝可舷鹉z。
由張緊器16輸出的連續(xù)的條帶元件2a可以被引導(dǎo)，通過積累一補(bǔ)償裝置17a進(jìn)入鋪設(shè)設(shè)備，后者的結(jié)構(gòu)和工作特性詳見本申請(qǐng)的歐洲專利申請(qǐng)928680A，該文件此處結(jié)合作為參考。
這種鋪設(shè)設(shè)備可以相繼地切割連續(xù)的條帶元件2a，以獲得預(yù)定長(zhǎng)度的條帶段13，14。
每個(gè)條帶段13，14的切割完成后，立即隨后進(jìn)行鋪設(shè)段到環(huán)形支承件11上，將條帶段圍繞環(huán)形支承件的橫剖面型面成形為“U”形，以這種方式使在條帶段13，14內(nèi)認(rèn)別出兩個(gè)橫向區(qū)19，20，它們徑向向支承件11的軸線伸展，而在軸向上相互保持距離，條帶段13，14還包括凸起部分21，22，它們延伸到橫向部分之間的徑向外部位置。
涂覆纖維元件15的彈性體材料層18的未處理的彈性體材料的粘附性可以保證條帶段13，14在環(huán)形支承件11表面上穩(wěn)定的粘接，以及在環(huán)形支承件上沒有密封層10的情況下也如此。更具體地說，一當(dāng)條帶段13，14與環(huán)形支承件11的橫剖面型面的徑向外部接觸時(shí)即可看到上述的粘接。
為了補(bǔ)充或代替上述彈性體材料的自然粘接能力的利用，可以借助在環(huán)形支承件上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)孔產(chǎn)生的吸氣作用而將一個(gè)或多個(gè)條帶段13，14保持在環(huán)形支承件11上。
環(huán)形支承件11可以按照與上述鋪設(shè)設(shè)備動(dòng)作同步的步進(jìn)動(dòng)作進(jìn)行角度轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，以這種方式，在每個(gè)條帶段13，14的切割動(dòng)作之后，在相對(duì)于前面鋪設(shè)的段13，14沿周邊隔開地鋪設(shè)這些條帶段。
更具體地說，環(huán)形支承件11的轉(zhuǎn)動(dòng)是按照角度節(jié)距進(jìn)行，此節(jié)距相當(dāng)于周邊位移等于每個(gè)條帶段13，14的寬度的多倍，更具體地說是兩倍。
應(yīng)該指出，為了本說明的目的，除另有規(guī)定外，術(shù)語(yǔ)“周邊的”是指在環(huán)形支承件11的外表面附近赤道面上的周邊的鋪設(shè)。
按照本發(fā)明，上述的操作程序是環(huán)形支承件11圍繞其自身軸線的第一完全轉(zhuǎn)動(dòng)限定了鋪設(shè)第一組條帶段13，使該組條帶段按照周邊的節(jié)距等于每個(gè)條帶段寬度的兩倍沿周邊分布。因此，如圖4所示，在屬于第一組的一個(gè)和下一個(gè)條帶段之間保留著中空的空間“S”，它至少相當(dāng)于條帶段的凸出部分21，等于該部分的寬度。
骨架結(jié)構(gòu)2的制造隨后進(jìn)入把上述不可延伸的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4，更具體地說，是其主要部分4a鋪設(shè)在被制造的骨架線網(wǎng)層3的每個(gè)內(nèi)周邊緣附近，以便獲得骨架區(qū)，即所謂的“輪胎邊”，特別用以保證輪胎固定到相應(yīng)的安裝輪緣。
每個(gè)上述環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的主要部分4a具有第一周邊不可延伸的環(huán)形插入件23，它實(shí)質(zhì)上成形為與環(huán)形支承件11的轉(zhuǎn)動(dòng)幾何軸線同軸的圓形凸起部分，該凸起部分處于對(duì)著屬于第一組條帶段13提供的端邊緣19a的周邊的內(nèi)部位置。
第一環(huán)形插入件23包括按照多個(gè)實(shí)質(zhì)上同心的圈23a纏繞而成的至少一個(gè)金屬長(zhǎng)條元件同心圈23a可以被連續(xù)的螺旋或相應(yīng)的長(zhǎng)條元件形成的同心環(huán)件限定。
第一環(huán)形插入件23與第二周邊不可延伸的環(huán)形插入件24結(jié)合，第二環(huán)形插入件24實(shí)質(zhì)上按照相應(yīng)的環(huán)形延伸，該環(huán)形相對(duì)于第一環(huán)形插入件23肩并肩地隔開適當(dāng)?shù)木嚯x同軸排列。
第二環(huán)形插入件24也最好由至少一個(gè)金屬長(zhǎng)條元件按照多個(gè)實(shí)質(zhì)上同心圈24纏繞而成，這些圈可以被連續(xù)的螺旋或相應(yīng)的長(zhǎng)條元件形成的同心環(huán)件限定。
第二環(huán)形插入件24提供徑向延伸，該延伸是由環(huán)形插入件本身最小內(nèi)徑和最大外徑之間的差值決定的，它最好小于第一環(huán)形插入件23的徑向延伸，以及更具體地說，為第一環(huán)形插件23的徑向延伸的1/3和2/3之間。
在第一和第二環(huán)形插入件之間至少夾入一層由彈性體材料組成的填充體25，最好是熱塑性的，具有在23℃測(cè)量的肖氏D的硬度在48°和55°之間。
第一部分4a的制造包括形成與第一環(huán)形插入件23分開的第一填充體25，以及隨后使第一填充體本身與第一環(huán)形插入件結(jié)合，而第一環(huán)形插入件已預(yù)先鋪設(shè)對(duì)著鋪設(shè)在環(huán)形支承件11上的條帶段13的端邊緣19a。
更具體地說，按照一個(gè)最佳實(shí)施例，第一環(huán)形插入件23直接對(duì)著條帶段13的端邊緣19a制造，方法是按照相互肩并肩排列的同心圈23a鋪設(shè)至少一個(gè)長(zhǎng)條元件，圍繞相當(dāng)于成品輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的它們的幾何纏繞軸線，按照周邊逐步增加直徑。
纖維元件的纏繞可以借助滾筒或其它與環(huán)形支承件11的表面接觸的方便的器件來進(jìn)行。
涂覆屬于第一組的條帶段13的彈性體材料層18從及預(yù)先鋪設(shè)在鼓筒上可能的密封層10的粘接性保證了被形成的單獨(dú)的同心圈23a的穩(wěn)定的定位。
之后，填充體25可以直接對(duì)著環(huán)形固定插入件23形成，例如，通過鋪設(shè)由位于鼓筒11相鄰處的強(qiáng)緊器輸出的一條彈性體材料的連續(xù)的條帶而形成。連續(xù)的條帶可具有填充體25的最終的剖面形狀，即如由相應(yīng)的張緊器輸出的形狀。代替的方法是連續(xù)的條帶可以具有比填充體小的橫剖面，它獲得的方法是按照多圈肩并肩地鋪設(shè)條帶和/或重疊以限定最終形狀的填充體25。
之后，第二插入件24可以直接制造在原先已形成的填充體25上面，方法是按照同心圈24a鋪設(shè)長(zhǎng)條的元件，鋪設(shè)的方式與第一插入件23鋪設(shè)方式相同。
在鋪設(shè)相應(yīng)的環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的起始部分4a之后，第一骨架線網(wǎng)層3的形成以鋪設(shè)第二組條帶段14結(jié)束，該條帶段是切割連續(xù)的條帶元件2a和在環(huán)形支承件11上鋪設(shè)而獲得，鋪設(shè)方式與屬于第一組的條帶段13的鋪設(shè)方式相同。
屬于第二組的每個(gè)條帶段14圍繞環(huán)形支承件11的橫剖面型面在屬于第一組的兩條相鄰的段13之間按照“U”形鋪設(shè)。更具體地說，屬于第二組的每個(gè)段14具有相應(yīng)的凸起部分22，它沿周邊插入在屬于第一組的段13的凸起部分21之間，以填充凸起部分21之間存在的空間“S”，各條帶段還有一對(duì)橫向部分20它使段的端邊緣20a在環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的相應(yīng)的主要部分4a上疊置，處于相對(duì)于屬于第一組的段13的端邊緣19a徑向相對(duì)的位置。
換句話說，每個(gè)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的主要部分4a具有實(shí)質(zhì)上呈三角形的橫剖面型面，其頂點(diǎn)取向離開輪胎軸線，每個(gè)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的主要部分4a具有軸向內(nèi)側(cè)面，取向?qū)χ鴮儆诘谝唤M的條帶段13的端邊緣，還有軸向外側(cè)面，取向?qū)χ鴮儆诘诙M的條帶段14的端邊緣。
屬于第二組的每個(gè)段14的橫向部分20也部分覆蓋屬于第一組的兩個(gè)相鄰的段13的橫向部分19，各以位于相應(yīng)的主要部分4a的徑向外邊緣25a之間以及橫向部分本身和凸起部分21之間的過渡區(qū)的長(zhǎng)度覆蓋。
屬于第一組的條帶段13的重疊區(qū)如圖6內(nèi)13a所示。
由于與環(huán)形支承件11的幾何軸線成徑向取向的相鄰的橫向部分19，20之間的相互收斂，屬于第一組的段13的橫向部分19的重疊或覆蓋，即重疊區(qū)13a的周邊高度逐漸模糊，由每個(gè)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的主要部分4a的徑向內(nèi)邊緣25a附近的最大值降低至相當(dāng)于橫向部分19，20和凸起部分21，22之間過渡區(qū)的零值。如果在輪胎邊的附近相對(duì)于第一組和第二組段13，14，纖維元件15獲得更均勻的分布，隨后可在連續(xù)的條帶元件2a上的相當(dāng)于在切割后得到的條帶段13，14末端的縱向發(fā)展區(qū)域進(jìn)行彎折步驟，以這種方式，在每個(gè)條帶段13，14的展開長(zhǎng)度上限定了增加寬度區(qū)，它位于與骨架線網(wǎng)層3的內(nèi)周邊邊緣對(duì)應(yīng)處。
彎折作用引起彈性體層18的厚度減少，以及條帶元件2a的寬度增加，并且隨后纖維元件15相互分開。這樣做的結(jié)果，每個(gè)段13，14的末端邊緣19a，20a可以變寬直到它們達(dá)到相當(dāng)于沿周邊內(nèi)部的邊界，此寬度為凸起部分21，22的兩倍，這樣就完全覆蓋了每個(gè)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的相應(yīng)的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面。
在以上述方式鋪設(shè)屬于第二組的條帶段14之后，環(huán)形輪胎邊的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的成形完成。
為此目的，對(duì)每個(gè)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4形成一個(gè)第三周邊不可延伸的環(huán)形插入件26，它實(shí)質(zhì)上按照相應(yīng)的環(huán)形延伸，相對(duì)于第二環(huán)形插入件24肩并肩地同軸設(shè)置。
第三環(huán)形插入件26也最好由至少一個(gè)金屬長(zhǎng)條元件組成，按照多個(gè)實(shí)質(zhì)上同心圈26a纏繞而成，它可以被螺旋或相應(yīng)的長(zhǎng)條元件形成的同心圈限定。此外，第三環(huán)形插入件最好具有徑向延伸，它是由環(huán)形插入件本身的最小內(nèi)徑和最大外徑之間的差值決定的，該徑向延伸小于第一環(huán)形插入件23的徑向延伸，以及最好處于其1/3和2/3之間。
第三插入件26因此成為增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4的附加部分，它設(shè)置在對(duì)著屬于第二組的條帶段14的端邊緣20a處，例如借助直接對(duì)著端邊緣纏繞相應(yīng)的長(zhǎng)條元件而成。
在此工序之后，屬于第二組的段14的每個(gè)端邊緣20a最好包入第二環(huán)形插入件24和第三環(huán)形插入件26之間。
也需要增加由彈性體材料制成的輔助的填充體27，它位于對(duì)著骨架線網(wǎng)層3的軸向外部，以及離開上述第三環(huán)形插入件26徑向延伸。
優(yōu)選地，輔助的填充體27的硬度實(shí)質(zhì)上與填充體25的硬度相同。
在徑向輪胎內(nèi)，一個(gè)條帶結(jié)構(gòu)5通常用于骨架結(jié)構(gòu)2。
條帶結(jié)構(gòu)5可以用技術(shù)熟練人員方便的任何方式獲得，在所述的實(shí)施例中，它實(shí)質(zhì)上是由第一和第二條帶6a，6b組成，條帶6a，6b帶有相應(yīng)交叉取向的心線。在條帶上疊加了輔助的條帶7，舉例來說，它是由至少一條連續(xù)的心線按照與第一和第二條帶6a，6b肩并肩軸向設(shè)置的圈纏繞而成。
在條帶結(jié)構(gòu)5上隨后設(shè)置外胎面帶8和側(cè)壁9，它們也是用技術(shù)熟練人員方便的任何方式獲得的。
條帶結(jié)構(gòu)，側(cè)壁和胎冠帶的實(shí)施例可以有效地用于在環(huán)形支承件11上實(shí)現(xiàn)外胎面1的制造，詳見本申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)919，406A。
制造好的輪胎1可以在由支承件11取下后進(jìn)入固化階段，它可用任何已知和方便的方式進(jìn)行。
本發(fā)明具有重要的優(yōu)點(diǎn)。
主骨架結(jié)構(gòu)可以直接在環(huán)形支承件上獲得，與美國(guó)專利5,362,343公開的方法比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)輪胎可在較短的加工時(shí)間內(nèi)成形。
主輪胎的設(shè)計(jì)概念，特別是參照其骨架結(jié)構(gòu)2可達(dá)到在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面相當(dāng)大的改進(jìn)，特別是側(cè)壁和輪胎邊附近，這里通常需要較大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及行經(jīng)崎嶇路面時(shí)顯現(xiàn)的特別與偏移的軸向負(fù)荷有關(guān)的性能，而由所有這些優(yōu)點(diǎn)得到的利益，典型地與單線網(wǎng)層的骨架結(jié)構(gòu)有關(guān)。
特別是，不可延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)4的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及它們與骨架簾布的接合方式進(jìn)一步增強(qiáng)了輪胎1在輪胎邊和側(cè)壁區(qū)內(nèi)的優(yōu)異的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
周邊不可延伸的環(huán)形插入件23，24和26的存在與骨架線網(wǎng)層3直接接合，對(duì)屬于不同組的條帶段的纖維元件15提供了優(yōu)異的連接。因此骨架結(jié)構(gòu)2在相當(dāng)于輪胎1的輪胎邊區(qū)域進(jìn)一步增強(qiáng)，而不需要為此目的使用附加的條帶插入件，該插入件通常稱為“擋板條”，圍繞環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)4纏繞而成環(huán)形，在現(xiàn)有的技術(shù)中代替地使用。
特殊的是第二和第三環(huán)形插入件的存在包容了第二組條帶段的端邊緣，帶給輪胎邊特殊的強(qiáng)度，而不需要這些環(huán)形插入件相對(duì)于第一環(huán)形插入件過度的徑向發(fā)展。第二和第三插入件24，26減小的徑向發(fā)展使獲得空間可用于插入輔助的填充體27，它給予整個(gè)輪胎更大的強(qiáng)度和自支承的能力。
有利地獲得與側(cè)壁一致的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的增加，而不需要過度地增強(qiáng)骨架結(jié)構(gòu)的凸起部分，在這里單線網(wǎng)層3的段沿周邊肩并肩地設(shè)置，沒有相互的重疊。這個(gè)方面對(duì)于帶有降低型面的高性能輪胎特別有利，其側(cè)壁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是極重要的項(xiàng)目，因?yàn)檩喬ケ仨毮軅魉透叩呐ぞ刂怠?br> 權(quán)利要求
1.一種車輪用輪胎的骨架結(jié)構(gòu)，它具有至少一個(gè)骨架線網(wǎng)層(3)，骨架線網(wǎng)層(3)具有第一和第二組條帶段(13，14)，它們沿骨架結(jié)構(gòu)(2)周邊發(fā)展順序排列，每個(gè)條帶段基本上按照U形延伸，以及具有至少兩個(gè)纖維元件(15)，它們縱向排列和相互平行，以及至少部分被至少一層未處理的彈性體材料(18)覆蓋，還具有一對(duì)環(huán)形的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)，每個(gè)環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)與骨架線網(wǎng)層(3)的相應(yīng)的內(nèi)周邊邊緣附近接合，其特征在于每個(gè)上述環(huán)形增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)具有至少一個(gè)主要部分(4a)，它具有取向?qū)?zhǔn)屬于第一組的段(13)的端邊緣(19a)的軸向內(nèi)側(cè)面以及取向?qū)?zhǔn)屬于第二組段(14)的端邊緣(20a)的軸向外側(cè)面，以及至少一個(gè)附加部分(24)，該附加部分的位置對(duì)著屬于第二組條帶段(14)的端邊緣(20a)在相對(duì)于環(huán)形結(jié)構(gòu)本身主要部分(4a)的相對(duì)側(cè)面上；而上述主要部分具有第一周邊不可延伸的環(huán)形插入件(23)，它的形狀實(shí)質(zhì)上是與骨架結(jié)構(gòu)(2)同軸的環(huán)形，并且鄰接骨架線網(wǎng)層(3)的內(nèi)周邊，上述第一環(huán)形插入件(23)是由至少一個(gè)按照同心圈(23a)延伸的長(zhǎng)條元件形成；由彈性體材料制成的一個(gè)填充體(25)，它具有與第一環(huán)形固定插入件(23)接合的側(cè)面；至少一個(gè)第二周邊不可延伸插入件(24)，該插入件實(shí)質(zhì)上成形為環(huán)形，是由至少一個(gè)按照同心圈(23a)延伸的長(zhǎng)條元件形成，以及它的位置與骨架結(jié)構(gòu)(2)同軸，在軸向上與填充體(25)肩并肩設(shè)置以及橫向與第一環(huán)形插入件(23)相對(duì)；以及上述附加部分(24)具有至少一個(gè)第三周邊不可延伸的環(huán)形插入件(26)，它實(shí)質(zhì)上成形為環(huán)形凸起部分，該凸起部分由至少一個(gè)按照同心圈延伸的長(zhǎng)條元件形成，以及它的位置與骨架結(jié)構(gòu)(2)同軸線并且鄰接骨架線網(wǎng)層(3)的內(nèi)周邊緣。
2.按照權(quán)利要求1所述的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于上述第一和第二條帶段(13，14)沿骨架結(jié)構(gòu)的整個(gè)周邊發(fā)展以相互交替的順序排列。
3.按照權(quán)利要求2所述的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于每個(gè)上述條帶段(13，14)具有兩個(gè)橫向部分(19，20)它們實(shí)質(zhì)上向著上述骨架結(jié)構(gòu)的幾何軸線發(fā)展，而在軸向上相互保持距離，還有凸起部分(21，22)，它們延伸到橫向部分(19，20)之間的徑向外部位置，分別屬于第一組和第二組的段(13，14)的凸起部分(21，22)沿骨架結(jié)構(gòu)(2)的周邊發(fā)展相互肩并肩地排列。
4.按照權(quán)利要求1所述的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于上述第三和第二環(huán)形插入件(24，26)每個(gè)具有比第一環(huán)形插入件(23)徑向延伸小的徑向延伸。
5.按照權(quán)利要求4所述的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于第三周邊不可延伸環(huán)形插入件(26)具有較小的徑向延伸，其值在第一周邊不可延伸環(huán)形插入件(23)徑向延伸的1/3和2/3之間。
6.按照權(quán)利要求4所述的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于第二周邊不可延伸插入件(24)具有較小的徑向延伸，其值在第一周邊不可延伸插入件(23)徑向延伸的1/3和2/3之間。
7.按照權(quán)利要求1所述的骨架結(jié)構(gòu)，它還具有輔助的填充體(27)，由彈性體材料制成，它處于對(duì)著上述至少一個(gè)骨架線網(wǎng)層的軸向外部位置以及徑向離開上述第三環(huán)形插入件(26)延伸。
8.按照權(quán)利要求6所述的骨架結(jié)構(gòu)，其特征在于輔助的填充體(27)的硬度值實(shí)質(zhì)上與填充體(25)的硬度相等。
全文摘要
一種骨架線網(wǎng)層(3)，通過在環(huán)形支承件(11)上鋪設(shè)第一和第二組條帶段(13，14)形成，條帶段是由含有縱向纖維元件(15)和彈性體材料層(18)的連續(xù)的條帶元件(2a)切割至規(guī)定尺寸而制成。第一組段(13)相互保持一定的周邊距離順序鋪設(shè)以形成橫向部分(19)，在其端邊緣(19a)上把相應(yīng)的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(4)的主要部分(4a)設(shè)置到含有第一和第二環(huán)形插入件(23，24)的輪胎邊。第二組段(14)每個(gè)夾在第一組的兩個(gè)段(13)之間限定的空間內(nèi)，并且相應(yīng)的端邊緣(20a)疊置在環(huán)形結(jié)構(gòu)(4)的主要部分(4a)上。對(duì)著屬于第二組的段(14)的端邊緣設(shè)置第三環(huán)形插入件(26)，以包容對(duì)著第二插入件(24)的上述端邊緣部分。徑向離開上述第三環(huán)形插入件延伸的輔助的填充體(27)也在此形成。
文檔編號(hào)B29D30/08GK1635960SQ01800017
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2001年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月28日
發(fā)明者雷納多·卡勒塔 申請(qǐng)人:倍耐力輪胎公司