專利名稱：用于制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的處理和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的處理和設備，尤其是在環(huán)面支撐件上制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的處理和設備。
背景技術：
在用于制造輪胎的處理的技術領域中，文獻W02009/033493、W02009/034400和W02008/015486涉及用于在環(huán)面支撐件上制造用于輪胎的增強結構的處理。

發(fā)明內容
諸如車輛的帶束結構的增強結構可以由至少兩個徑向疊置的層構成，每個層均包括彈性體材料，所述彈性體材料由相互平行布置的簾線增強，這些層布置成使得第一層的簾線相對于輪胎的赤道面傾斜定向，而第二層的簾線也具有傾斜定向，并且相對于第一層的簾線交叉(所謂的“交叉帶束”)。本申請人注意到，在摩托車輪胎的情況下，由于這些輪胎的高曲率，根據先前技術的教導通過鋪設條狀元件在環(huán)面支撐件上制造所謂的“交叉帶束”尤為困難。而且，本 申請人:已經注意到，為了將浸膠的條狀元件適當地鋪設在環(huán)面支撐件上以制造所謂的“交叉帶束”，需要保持條狀元件和環(huán)面支撐件的外表面之間沿著條狀元件自身的整個鋪設路徑連續(xù)且精確地接觸。然而，本申請人已經發(fā)現，利用例如那些以上提及的已知設備和處理，盡管基本能夠保持條狀元件和環(huán)面支撐件的外表面之間的接觸，但是由于某些物理限制，不能控制沿著條狀元件的整個鋪設路徑的接觸。特別地，本申請人已經觀察到，由于環(huán)面支撐件的高曲率，當鋪設元件沿著其路徑將條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件的軸向外部分近側時將在有效實施鋪設方面出現問題。當使用具有織物類型的增強元件的條狀元件時，這個方面變得更為關鍵。已知的處理和設備實際上主要涉及試圖通過使鋪設設備的按壓元件發(fā)生變形來克服遵循精確的鋪設路徑的困難從而控制鋪設元件和環(huán)面支撐件的外表面之間的接觸?？商娲兀ㄟ^移動環(huán)面支撐件實現鋪設元件和環(huán)面支撐件的外表面之間的接觸，但控制諸如環(huán)面支撐件的較大且較重的元件的運動較為困難。已知的處理和設備可能導致遵循預定鋪設路徑的準確性較低，并且可能導致條狀元件不充分地附著到環(huán)面支撐件的外表面。本申請人甚至已經想到制造多個預成形的條狀元件，事先使每個條狀元件具有在鋪設之后需要具有的適當的立體形狀，并且使每個條狀元件具有足夠的彈性可變形性，以允許其鋪設在環(huán)面支撐件的適當位置。從技術的角度的來看，尤其對于包括織物增強元件的條狀元件的情況，這種想法不很可行。雖然如此，它已經使本申請人認識到可以通過控制條狀元件的鋪設使得該鋪設根據預定形狀進行來解決適當鋪設輪胎的帶束層的問題。本申請人已經發(fā)現，通過這樣的處理和設備可以形成基本不會在整個環(huán)面支撐件上降低鋪設精確度的帶束層:所述處理和設備允許控制鋪設元件的定向和位置，使得在將浸膠條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件的外表面上期間，鋪設元件的定向從而待鋪設的條狀元件的定向在鋪設路徑的每個點都沒控制和預先確定。本申請人還已經注意到，為了最優(yōu)化鋪設，條狀元件和環(huán)面支撐件的表面之間的接觸除了連續(xù)之外還應當根據預定定向保持，所述預定定向取決于沿著環(huán)面支撐件的外表面的位置。根據本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明涉及一種通過至少一種鋪設元件在包括外表面的環(huán)面支撐件上制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的處理；所述鋪設元件包括鋪設表面，所述鋪設表面適于作用在浸膠條狀元件的一部分上，以將所述浸膠條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件的外表面上；-所述增強結構至少包括徑向疊置的第一和第二增強層；-每個增強層均包括增強線狀元件；-所述增強層布置成使得第一增強層的增強線狀元件相對于輪胎的赤道面(Y-Y)定向傾斜，并且第二增強層的增強線狀元件也具有相對于第一增強層的增強線狀元件交叉的傾斜定向；-所述處理包括:a)提供待鋪設在環(huán)面支 撐件的外表面上的至少一個浸膠條狀元件，所述至少一個浸膠條狀元件包括所述增強線狀元件，所述增強線狀元件沿著該浸膠條狀元件的縱向方向布置；b)對每個待鋪設的浸膠條狀元件，在環(huán)面支撐件的外表面上預先確定至少一條鋪設路徑，所述鋪設路徑通過預定點序列限定，所述預定點序列在同樣多的定位多邊形上選擇，所述鋪設路徑與所述定位多邊形的定位序列相關，在所述序列中的每個定位多邊形的定位通過所述定位多邊形相對于參照系的定向并且通過其相應的預定點在所述參照系中的三向坐標限定；c)朝向環(huán)面支撐件移動所述至少一個鋪設元件以及待鋪設的浸膠條狀元件，直到待鋪設的浸膠條狀元件的至少一部分接觸環(huán)面支撐件的外表面；d)通過沿著環(huán)面支撐件的外表面移動所述鋪設元件，并通過控制所述鋪設元件的定向和位置以使所述鋪設元件的所述鋪設表面的位置和定向的序列與和所述預定鋪設路徑有關的所述定位多邊形的所述定位序列大體匹配，鋪設所述浸膠條狀元件；e)使環(huán)面支撐件旋轉預定角節(jié)距，以使所述環(huán)面支撐件準備好鋪設新的浸膠條狀元件；f )對新的條狀元件，重復步驟a)至e)。本發(fā)明在一個或多個優(yōu)選方面中可以包括以下特征中的一個或多個。優(yōu)選地，輪胎是用于摩托車車輪的輪胎，其具有等于至少0.2，優(yōu)選地介于0.2和
0.8之間的曲率比。方便地，環(huán)面支撐件具有大于0.15，甚至更優(yōu)選地大于0.18-0.20的曲率比。優(yōu)選地，所述鋪設元件的鋪設表面的位置和方向的序列的每個位置都可以通過所述鋪設元件的點相對于參照系的三向坐標(coordinate triad)并通過所述鋪設元件的空間定向來限定。有利地，預先確定定位序列中的多邊形的定向，使得在鋪設期間，所述鋪設元件的鋪設表面在預定鋪設路徑的每個預定點都與和環(huán)面支撐件的表面相切的平面基本重合(或者平行)。方便地，所述鋪設元件的空間定向可以由三個角度:橫搖角(α )、縱搖角(β )和平擺角(Y)來限定。優(yōu)選地，控制鋪設元件的定向和定位，使得條狀元件的受到鋪設元件的鋪設表面作用的部分每次均與和鋪設路徑相關的定位多邊形基本重合。優(yōu)選地，條狀元件的受到鋪設元件的鋪設表面作用的部分在鋪設路徑的每個預定點均與環(huán)面支撐件基本相切。有利地，每個定位多邊形相對于參照系的定向可以由三個角度:橫搖角(α，)、縱搖角(β')和平擺角(Y')來限定。方便地，在移動所述鋪設元件期間，對于限定在環(huán)面支撐件的外表面上的定位多邊形的每個位置，鋪設元件的橫搖角(α )、縱搖角(β )和平擺角(Y )以受控的方式改變，以與所述定位多邊形的橫搖角(α ')、縱搖角(β')和平擺角(Y')基本相同。每個定位多邊形的位置均可以參照空間坐標的任何參照系，所述空間坐標例如是笛卡爾坐標、極坐標或者柱面坐標。作為定位多邊形，可以認為其是矩形，其中，一條邊基本等于條狀元件的寬度，而另一條邊任意地小于鋪設元件的沿著條狀元件的縱向方向的尺寸或與鋪設元件的沿著條狀元件的縱向方向的尺寸有關。在本說明書的框架內，適用如下定義:輪胎或者環(huán)形支撐件的“赤道面”指的是垂直于輪胎的旋轉軸線并且將輪胎或環(huán)形支撐件分成兩個對稱相等部分的平面。輪胎的“曲率比”指的是在輪胎的橫截面中，胎面帶的徑向最高點與輪胎的最大弦相距的距離和輪胎的該最大弦之間的比。環(huán)面支撐件的“曲率比”指的是在環(huán)面支撐件的橫截面中，所述環(huán)面支撐件的外表面的徑向最高點與所述環(huán)面支撐件的最大弦相距的距離和環(huán)面支撐件的該最大弦之間的比?！皥A周/周向”方向指的是大體根據輪胎或者環(huán)面支撐件的旋轉方向指向或者在任何情況下相對于輪胎或者環(huán)面支撐件的旋轉方向僅略微傾斜的方向?！拜S向方向”或者“軸向地”指的是平行于輪胎或者環(huán)面支撐件的旋轉軸線或者在任何情況下相對于所述旋轉軸線僅略微傾斜的方向?！皬较虻摹被蛘摺皬较虻亍敝傅氖腔菊挥谳喬セ蛘攮h(huán)面支撐件的旋轉軸線的方向。優(yōu)選地，實施朝向環(huán)面支撐件移動鋪設元件的步驟，以根據預定方向將待鋪設的浸膠條狀元件的大體中 央部分放置成與環(huán)面支撐件的外表面的騎著環(huán)面支撐件的赤道面的一部分相接觸。優(yōu)選地，在鋪設步驟期間，移動鋪設元件遠離環(huán)面支撐件的赤道面。
優(yōu)選地，在施加步驟期間，鋪設元件將壓力施加在所述浸膠條狀元件的至少一部分上。便捷地，在鋪設步驟期間，鋪設元件遵循環(huán)面支撐件的曲率運動遠離赤道面。優(yōu)選地，在鋪設步驟期間，鋪設元件大體從浸膠條狀元件的中央部分到條狀元件自身的端部為止施加壓力?？商娲?，鋪設元件可以從邊緣或者肩部開始運動，從而沿著赤道面的方向從條狀元件的端部開始鋪設條狀元件并且繼續(xù)到相對的邊緣或者肩部，直到鋪設完條狀元件的相對的端部為止。有利地，為了縮短鋪設時間，可以由兩個鋪設元件來實施鋪設步驟，所述兩個鋪設元件沿著彼此相反的方向遵循環(huán)面支撐件的曲率運動遠離環(huán)面支撐件的赤道面。優(yōu)選地，兩個鋪設元件可以沿著相對于鋪設起始點基本對稱的路徑運動。有利地，兩個鋪設元件可以獨立于彼此運動。有利地，可以控制兩個鋪設元件，以覆蓋基本對稱的路徑，但卻存在暫時偏移的(shifted)鋪設時間。便捷地，擬人化類型的機械手可以移動每個鋪設元件，所述機械手能夠以6個自
由度運動。這種選擇允許一方面逐點控制鋪設元件的定向，另一方面允許使用構造簡單的鋪設元件。有利地，通過在至少一個連續(xù)條`狀元件(其在彈性體基材中包括線狀元件)上依次進行切割操作執(zhí)行提供條狀元件的步驟。便捷地，在每個切割操作之后，將所獲得的單個浸膠條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件上。根據第二方面，本發(fā)明涉及一種用于制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的設備;用于車輛車輪的所述輪胎包括赤道面(Y-Y)；所述增強結構至少包括徑向疊置的第一和第二增強層，所述第一和第二增強層由多個浸膠條狀元件獲得；每個增強層均包括增強線狀元件；這些增強層布置成使得第一增強層的增強線狀元件相對于輪胎的赤道面(Y-Y)傾斜定向，并且第二增強層的增強線狀元件也具有相對于第一增強層的增強線狀元件交叉的傾斜定向；所述設備包括:-包括外表面的至少一個環(huán)面支撐件；-至少一個鋪設元件，所述至少一個鋪設元件包括鋪設表面，所述鋪設表面適于作用在條狀元件的一部分上，用于將所述條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件的外表面上；所述鋪設元件的空間位置可以由所述鋪設元件的點在參照系中的三向坐標并且由所述鋪設元件的空間定向來限定；-用于至少一個鋪設元件的運動裝置，其適于以受控的方式改變所述鋪設元件的點的所述位置和所述鋪設元件的空間定向；
-用于至少一個所述鋪設元件的運動裝置的控制裝置。優(yōu)選地，所述輪胎是用于摩托車車輪的輪胎，所述輪胎的曲率比等于至少0.2，優(yōu)選地介于約0.2和約0.8之間。便捷地，所述鋪設元件的空間定向可以由三個角度:橫搖角(α )、縱搖角(β )和平擺角(Y)來限定。有利地，運動裝置適于以受控的方式改變所述鋪設元件的橫搖角(α )和/或縱搖角(β)和/或平擺角(Y)。為了縮短將每個浸膠條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件上所需的鋪設時間，可以提供兩個鋪設元件。有利地，運動裝置可以包括擬人類型的機械手，所述機械手可以以6個自由度旋轉。優(yōu)選地，可以設置有相對于環(huán)面支撐件的赤道面布置在相對的側上的兩條機械手，每條所述機械手均適于以受控的方式移動鋪設元件。便捷地，設備可以包括用于運動裝置的支撐框架。優(yōu)選地，支撐框架可以包括上部分，所述上部分在環(huán)面支撐件上方延伸，運動裝置固定在上部分上。這種選擇允許減小設備的整體尺寸，并且避免或在任何情況下顯著降低運動裝置和設備的其它部件或者與其它設備的部件產生干擾的可能性。

便捷地，鋪設元件可以包括鋪設輥，所述鋪設輥能夠圍繞旋轉軸線旋轉。有利地，為了確保條狀元件在環(huán)面支撐件上的良好附著，鋪設輥的寬度可以等于所述浸膠條狀元件的寬度L的至少0.8倍。這種選擇確保在鋪設期間，鋪設元件在條狀元件自身的基本整個寬度上將浸膠條狀元件壓在環(huán)面支撐件的外表面上。通常，控制裝置包括至少一個微處理器。除了已經提及的有益效果，根據本發(fā)明的處理和設備還允許:-任意逐點限定浸膠條狀元件的鋪設路徑，以例如根據帶束層的增強元件相對于赤道面的鋪設角的變化給輪胎帶來的性能來改變該鋪設角；-獲得系統(tǒng)的較高的靈活性和自動化程度，這種系統(tǒng)適于用在產品混合度較高(即，具有不同曲率的輪胎，或者具有根據不同鋪設角度交叉的增強結構的輪胎)的生產工廠中。


將參照如在附圖中以非限制性示例示出的實施例來描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢，其中:圖1示意性示出了垂直于摩托車輪胎的實施例的赤道面的半剖面，能夠通過根據本發(fā)明的處理制造所述摩托車輪胎；圖2以透視圖示意性示出了能夠用在根據本發(fā)明的處理中的設備的實施例；圖3示意性示出了根據本發(fā)明的處理的第一步驟，在所述第一步驟中，將浸膠的條狀元件帶至環(huán)面支撐件附近；
圖4示意性示出了根據本發(fā)明的處理的第二步驟，在所述第二步驟中，將浸膠的條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件上；圖5示意性示出了根據本發(fā)明的處理的在圖4中示出的步驟之后的步驟；圖6以示意性簡化視圖示出了適于實施根據本發(fā)明的處理的鋪設元件的鋪設輥和環(huán)面支撐件；圖6A示意性示出了與根據本發(fā)明的處理的鋪設路徑相關的定位多邊形的放大視圖；圖7示意性示出了與根據本發(fā)明的處理的條狀元件的鋪設路徑相關的定位多邊形序列。
具體實施例方式在圖2中，用附 圖標記100整體表示設備的示例性實施例，所述設備根據實施本發(fā)明的優(yōu)選方式能夠用在制造用于車輛的輪胎的處理中。特別地，在構造摩托車輪胎的增強結構的步驟中使用設備100。特別地，在構造摩托車輪胎10的增強結構的步驟中使用設備100，所述摩托車輪胎10的特征在于曲率比大于0.2，所述曲率比優(yōu)選地處于0.2和0.8之間。詳細地，在要安裝在后輪上的摩托車輪胎的情況下，曲率比優(yōu)選地介于0.25和
0.35之間，而對于要安裝在前輪的摩托車輪胎，曲率比優(yōu)選地介于0.35和0.7之間。參照圖1，這種輪胎通常具有由至少一個胎體層202形成的胎體結構。胎體層202具有大體環(huán)面構造，并且通過其相對的周向邊緣接合至少一個環(huán)形增強結構209，以形成通常稱為“胎圈”的結構。在圖1示出的優(yōu)選實施例中，胎體層包括由包括增強元件的彈性體材料制成的多個第一條狀件203和多個第二條狀件204，所述多個第一條狀件203和多個第二條狀件204根據倒U形構造沿著結構的輪廓以大體環(huán)面進程(development)交替布置，以在胎冠區(qū)域中毗連并且在胎圈區(qū)域中大體疊置。包括在胎體層202中的增強元件優(yōu)選地包括織物簾線，所述織物簾線選自那些通常適于在制造輪胎胎體時使用的那些織物簾線，例如，尼龍、人造纖維、芳族聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，其中，初級線的直徑介于0.35mm和
1.5_之間。胎體層202中的增強元件優(yōu)選地沿著徑向方向布置，即，按照相對于赤道面Y-Y成介于70°和110°之間的角度，更加優(yōu)選地介于80°和100°之間的角度布置。在圖1示出的實施例中，環(huán)形增強結構209具有至少一個環(huán)形插入件，所述環(huán)形插入件通過伸長元件(優(yōu)選由金屬制成)獲得，所述伸長元件至少部分地由彈性體材料覆蓋，并且布置成大體同心的線圈，每個所述線圈均由連續(xù)螺旋的分段限定或者由相應的金屬簾線形成的同心環(huán)形件限定。優(yōu)選地，如圖1所示，設置有兩個環(huán)形插入件209a和209b，并且在相對于第一環(huán)形插入件209a的軸向外部位置設置有由彈性體材料制成的填充件222。仍然如圖1所示，第二環(huán)形插入件209a布置在條狀件204的軸向外部位置。最后，在相對于所述第二環(huán)形插入件209b的軸向外部位置處但不必與其相接觸，設置有另一個填充件223，所述填充件223完成了環(huán)形增強結構209的制造。
在沒有示出的替代性實施例中，胎體結構的相對的側向邊緣與稱作胎圈環(huán)的傳統(tǒng)環(huán)形增強結構相聯。在這種情況下，胎體層與胎圈環(huán)的相聯通過圍繞同樣的胎圈環(huán)翻起胎體層的相對的側向邊緣獲得，以便形成所謂的胎體翻起部。胎體結構還可以包括多個胎體層。在徑向外部位置，帶束結構205周向施加到胎體結構，胎面帶206周向疊置到帶束結構205上。在輪胎硫化期間實施模制操作之后，在胎面帶206上可以形成縱向和/或橫向槽，所述縱向和/或橫向槽布置成限定期望的胎面圖案。輪胎10可以包括一對側壁207，所述側壁207側向施加到所述胎體結構的相對的側部上。通過根據本發(fā)明的處理形成通稱為交叉帶束的帶束結構205，其至少具有第一和
第二徑向疊置的增強層。每個增強層均具有圍繞輪胎的旋轉軸線的周向延伸部，并且包括多個條狀元件5，所述條狀元件5布置成成并排關系。每個浸膠條狀元件5繼而包括多個線狀增強元件，所述線狀增強元件通常為織物或者可能是金屬元件，并且至少部分地由至少一層彈性體材料層覆蓋，所述線狀增強元件布置成基本相互平行，并且平行于浸膠條狀元件5自身的縱向方向。優(yōu)選地，所述線狀織物增強元件由合成纖維制成，所述合成纖維優(yōu)選為高模量合成纖維,例如,芳纟侖合成纖維(芳族酰胺(aromatic amide)纖維,例如，ICevlai* 纖維)。每個浸膠條狀元件的一個尺寸(長度)相對于另外兩個尺寸(寬度和厚度)占據主導地位。特別地，條狀 元件的長度優(yōu)選地介于5_和25_之間。優(yōu)選地，條狀元件的厚度介于0.5mm和2mm之間。優(yōu)選地，條狀元件的增強線狀元件或者簾線的數量介于4個和40個之間，密度優(yōu)選地介于60簾線/分米和130簾線/分米之間。因此，每個增強層均包括多個線狀增強元件，所述線狀增強元件布置成基本相互平行。在帶束結構205中，增強層布置成使得第一增強層的增強線狀元件相對于輪胎的赤道面(Y-Y)傾斜定向，第二增強層的增強線狀元件也具有傾斜定向，但與第一增強層的線狀元件交叉。根據圖2示出的實施例的設備100包括支撐框架8，所述支撐框架8具有底座101，并且在中央位置設置有具有外表面3a的環(huán)面支撐件3，帶束結構將形成在該外表面3a上。適于下文描述的處理的環(huán)面支撐件3可以具有例如大于0.15，優(yōu)選地大于
0.18-0.20的曲率比。環(huán)面支撐件3以完全傳統(tǒng)的方式圍繞旋轉軸線X-X可旋轉地安裝。因為本領域中的技術人員能夠以任何適當的方式來設計支撐件3的結構，所以這里沒有詳細描述支撐件3的結構。而且，帶束結構可以直接構造到胎體結構上。在這種情況下，胎體結構執(zhí)行環(huán)面支撐件的功能。環(huán)面支撐件3通過支承構件105支撐，并且通過運動構件106移動。因為環(huán)面支撐件3的支承構件105和運動構件106均完全為傳統(tǒng)類型的，因此不再詳細描述它們。而且，在底座101的四個相對的角部處，四個豎直支柱102從底座101豎直延伸。豎直支柱102支撐上部分或者橫向橋部103，用于鋪設元件6的至少一個運動裝置7固定到所述上部分或者橫向橋部103。在圖2-6示出的實施例中，設有兩個運動裝置7，所述兩個運動裝置7在環(huán)面支撐件3上方從橫向橋部103延伸。運動裝置7由擬人類型的兩條機械手表示，每個運動裝置7均能夠以6個自由度運動。機械手的自由端(S卩，沒有固定到橫向橋部103的端部)支撐鋪設元件6。運動裝置7并且因此鋪設裝置6布置成相對于環(huán)面支撐件3相互面對并且相對，尤其是相對于環(huán)面支撐件3的赤道面相互面對并且相對。運動裝置7的運動致使鋪設裝置6運動。運動裝置7能夠運動遠離彼此。優(yōu)選地，運動裝置7的運動控制成相對于鋪設起始點同步并且對稱地實施。有利地，運動元件7能夠彼此獨立地運動。鋪設元件6用于支撐待鋪設的浸膠條狀元件5并且與運動裝置7相配合，用于使所述條狀元件5與環(huán)面支撐件3的外表面3a相接觸并且用于引導條狀元件5在該外表面3a上的布置。鋪設元件6包括鋪設表面，所述鋪設表面適于作用在浸膠條狀元件的一部分上，用于將所述浸膠條狀元件鋪設在環(huán)面支撐件3上。在圖2-6示出的實施例中，每個鋪設元件6均包括至少一個鋪設輥9、至少一個相對的輥12和導軌11。在鋪設期間，鋪設輥9向浸膠條狀元件5施加壓力，使得所述浸膠條狀元件5按照預定的鋪設路徑附著到環(huán)面支撐件3的外表面3a。在圖2-6中示出的實施例中，鋪設輥9的向浸膠條狀元件5施加壓力的部分為鋪設裝置6的上述鋪設表面。特別地，鋪設表面為在布置浸膠條狀元件5時鋪設輥9外表面的接觸所述浸膠條狀元件5的一部分的那部分。鋪設輥9圍繞旋轉軸線可旋轉并且空轉地(idly)安裝，鋪設輥9在優(yōu)選地等于條狀元件5寬度的至少0.8倍的寬度上沿著旋轉軸線方向延伸，并且更加優(yōu)選地在浸膠條狀元件5的至少整個寬度上沿著旋轉軸線方向延伸。相對的輥12用于在鋪設浸膠條狀元件5并且與鋪設輥9相配合期間保持浸膠條狀元件5。而且，相對的輥12圍繞一旋轉軸線可旋轉并且空轉地安裝，并且平行于鋪設輥9的旋轉軸線，所述相對的輥12優(yōu)選地在大于鋪設輥9的寬度的寬度上沿著其旋轉軸線的方向延伸。 相對的輥12布置在鋪設輥9和導軌11之間。毗鄰相對的輥12的導軌11的尺寸設定成容納待鋪設的浸膠條狀元件5。為此，導軌11具有槽，所述槽的尺寸設定成容納待鋪設的浸膠條狀元件5。
鋪設元件6的空間位置尤其是鋪設輥9的空間位置可以通過所述鋪設元件的點的三向坐標并且通過所述鋪設元件在預定參照系中的空間定向來確定。優(yōu)選地，根據附圖中示出的實施例并且尤其參照圖6，通過三個角度限定鋪設元件6的空間定向，所述三個角度為:橫搖角(α )、縱搖角(β )、平擺角(Y )。在圖6中示意性示出的實施例中，使用三向笛卡爾軸X、y、z測量所述鋪設元件6尤其是鋪設輥9的橫搖角(α )、縱搖角(β )、平擺角(Y )，其中原點位于鋪設輥9的中心，并且根據可能性之一布置成使得I軸與鋪設元件的寬度方向重合，X軸在平行于鋪設平面的平面中垂直于y軸，并且ζ軸垂直于所述平面。鋪設元件的縱搖角(β )指的是鋪設元件圍繞I軸的旋轉角，鋪設元件的平擺角(Y )指的是鋪設元件圍繞ζ軸的旋轉角，并且鋪設元件的橫搖角(α )指的是鋪設元件圍繞X軸的旋轉角?？梢栽谂c鋪設元件6相關的X軸、y軸、ζ軸的方向和參照三向笛卡爾坐標軸X。、y0>z0的方向之間測量每個所述角度，其中所笛卡爾坐標軸Xryc^ztl例如定位在環(huán)面支撐件3的中心。為了控制運動裝置7并且由此控制鋪設元件6的運動，設備100還具有微處理器，例如在附圖中沒有示出的工業(yè)處理器或者可編程邏輯處理器(PLC)。將不描述微處理器以及其與運動裝置7的相互作用，因為它們完全是傳統(tǒng)類型的。設備100還包括適于供給預定長度的條狀元件5的至少一個裝置。通過切割至少一個連續(xù)帶狀元件提供浸膠條狀元件5，所述至少一個連續(xù)帶狀元件在圖中沒有示出，并且在彈性體材料層中包括線狀元件。本領域中的 技術人員可以以任何適當的方式來設計在附圖中沒有示出的供給裝置。作為示例，供給裝置可以是包括至少一個切割構件的類型的，所述切割構件適于按照預定長度并且相對于該切割構件的縱向延伸部的預定傾角切割連續(xù)帶狀元件，以獲得單個的條狀元件5。切割構件通常布置在環(huán)面支撐件3的側面。特別地，在一個實施例中，切割構件相對于環(huán)面支撐件布置這樣的側上，連續(xù)帶狀元件來自于所述側。供給裝置還可以設置有至少一個抓持構件，所述抓持構件與切割元件相結合。抓持構件用于抓持連續(xù)帶狀元件的端部，以將所述連續(xù)帶狀元件拉至工作位置，所述工作位置位于環(huán)面支撐件3的徑向上方，并且與切割構件間隔開大于待鋪設的浸膠條狀元件5的長度的距離。優(yōu)選地，在制造帶束結構之前，將胎體結構(在附圖中沒有示出)施加到環(huán)面支撐件3上，該胎體結構能夠便捷地在該環(huán)面支撐件3上形成?？商娲兀ンw結構可以單獨制造，并且在構造步驟期間與在環(huán)面支撐件上制造的帶束結構相聯。為了實施根據本發(fā)明的處理，首先確定待鋪設的每個浸膠條狀元件5的在環(huán)面支撐件3的外表面3a上的至少一條鋪設路徑，如圖7所示。通過一系列預定點14限定鋪設路徑，所述一系列預定點14在同樣數量的定位多邊形13上選擇。繼而，每個所述定位多邊形13的位置通過相對于參照系的定向以及其相應的預定點14相對于所述參照系的三向坐標限定。因此，定位多邊形13的位置和定向的序列與浸膠條狀元件5在環(huán)面支撐件3的外表面3a上的鋪設路徑相關。每個定位多邊形13均表示待鋪設在環(huán)面支撐件3上的浸膠條狀元件5的位置。具體參照圖6A和7，每個定位多邊形13的橫搖角(α ')、平擺角(Y')和縱搖角(β')優(yōu)選地指的是能夠由與定位多邊形相關的三向笛卡爾坐標軸X'、y'、z'限定的定位多邊形的旋轉。作為示例，I'軸與橫向方向重合(垂直于鋪設路徑)，X'軸在由定位多邊形限定的平面中垂直于y'軸，并且Z'軸選擇為垂直于X'軸和y'軸。座標系的原點優(yōu)選地設定在所述定位多邊形的形心。定位多邊形的縱搖角(β ^ )指的是定位多邊形圍繞 < 軸的旋轉角，定位多邊形的平擺角(Y ^ )指的是定位多邊形圍繞Z'軸的旋轉角，而所述定位多邊形的橫搖角(a')指的是定位多邊形圍繞X'軸的旋轉角。

所述角度(α' )、(β')和(Y')中的每一個均可以在與定位多邊形13相關的軸X'、y'、z'的方向和定位在例如環(huán)面支撐件3的中心的三向參照笛卡爾坐標軸Xc^ytl'Z0的方向之間測量。該三向笛卡爾坐標軸Xc^yrXtl優(yōu)選地定位在環(huán)面支撐件的中心，使得Iq軸與環(huán)面支撐件的旋轉軸線重合。根據本發(fā)明的處理提供抓持元件來抓持連續(xù)帶狀元件的位于切割構件附近的端部，用于將其拉到操作位置。操作位置位于環(huán)面支撐件3上方，并且與切割構件間隔開大于浸膠條狀元件5的長度的距離。在這個步驟中，使每個鋪設元件6的處于打開位置(即相對于環(huán)面支撐件3沿著徑向方向相互間隔開)的鋪設輥9和相對的輥12相互靠近，以接合連續(xù)帶狀元件并將所述連續(xù)帶狀元件夾持在它們之間。然后，切割構件操作，以從帶狀元件切割出預定長度的浸膠條狀元件5。由此獲得的浸膠條狀元件5通過兩個鋪設元件6保持在環(huán)面支撐件3的赤道面上方的居中位置。在每個切割操作之后，將獲得的單個條狀元件5鋪設在環(huán)面支撐件3上。為此，如圖3中的箭頭M所示，鋪設元件6與待鋪設的浸膠條狀元件5—起朝向環(huán)面支撐件3運動，直到待鋪設的浸膠條狀元件5的至少一部分與環(huán)面支撐件3的外表面3a接觸為止。實施朝向環(huán)面支撐件3移動鋪設元件6的步驟，以使浸膠條狀元件5的大體中央部分以大致騎著環(huán)面支撐件3的赤道面的方式與環(huán)面支撐件3的外表面3a的一部分相接觸。詳細地，使浸膠條狀元件5的大體中央部分大致騎著環(huán)面支撐件3的赤道面以與該環(huán)面支撐件3的赤道面成預定定向或角度的方式與環(huán)面支撐件3的外表面3a的一部分相接觸。在圖4和圖5中，示出了鋪設元件6隨后如何根據由箭頭F表示的方向離開環(huán)面支撐件3的赤道面朝向環(huán)面支撐件自身的各個肩部部分運動。為了使浸膠條狀元件5附著到環(huán)面支撐件3，對應的機械手7移動每個鋪設元件6，以使限定在支撐件3的同一外表面3a上的預定鋪設路徑與鋪設元件6的空間位置并且由此浸膠條狀元件5的空間位置相匹配。在移動鋪設元件6期間，對于限定在環(huán)面支撐件3的外表面3a上的路徑的每個位置而言，鋪設元件的定向可以改變，以使鋪設元件6的鋪設表面的一系列位置與和鋪設路徑相關的定位多邊形的一系列位置基本匹配。特別地，鋪設元件6的定向控制成使得鋪設元件6的鋪設表面在鋪設路徑的每個預定點均與和環(huán)面支撐件3的表面3a相切的平面大致重合(或平行)。便捷地，如圖6所示，在移動鋪設元件6期間，對于定位多邊形13的對應于浸膠條狀元件5的相應位置的每個位置而言，鋪設元件6的橫搖角(α ')和/或縱搖角(β ')和/或平擺角(Y ,)以受控的方式改變(使后者改變期望的角度)，使得它們與浸膠條狀元件5的預定定位多邊形13的橫搖角(α ')、縱搖角(β')和平擺角(Y')基本相同。在這個步驟期間，鋪設輥9的運動使浸膠條狀元件的鋪設依次連續(xù)匹配預定鋪設路徑。通過控制定向，鋪設輥9的運動能夠精確地遵循環(huán)面支撐件3的曲率。在基本從浸膠條狀元件5的中央部分到條狀元件自身的端部向環(huán)面支撐件3的外表面3a施加壓力的同時,實施鋪設。有利地，為了使浸膠條狀元件5附著到環(huán)面支撐件3的外表面3a，每個鋪設元件6，尤其是鋪設輥9，在浸膠 條狀元件5的大致整個寬度向環(huán)面支撐件3的外表面3a施加壓力。鋪設元件6的運動使得在條狀元件5和環(huán)面支撐件3之間的附著區(qū)域，鋪設輥9與同一環(huán)面支撐件3的彎曲在圓周方向和周向方向兩個方向上大致相切地定向。當完成鋪設浸膠條狀元件5時，大致通過旋轉環(huán)面支撐件3預定角節(jié)距，設備準備好鋪設后續(xù)的浸膠條狀元件5。這種節(jié)距通常與條狀元件5的周向分布節(jié)距有關。然后，重復前述步驟，直到完成至少第一帶束層，所述第一帶束層具有圍繞環(huán)面支撐件3的幾何旋轉軸線X-X的連續(xù)圓周進展部。當鋪設完成適于形成第一帶束層的條狀元件5時，重復前述步驟，直到完成第二帶束層。這些層布置成使得第一帶束層的增強線狀元件相對于輪胎的赤道面傾斜定向，而第二帶束層的增強線狀元件也具有傾斜定向，但與第一帶束層的增強線狀元件交叉。通過根據本發(fā)明的處理制造的帶束結構還可以具有更多根據不同角度鋪設的層，這些更多根據不同角度鋪設的層可以分別以與前兩層基本相同的方式制造。在制造用于車輛車輪的處理中，上述設備100能夠用于制造帶束結構。盡管已經具體參照制造用于摩托車的輪胎描述了設備100，但是由于前述問題涉及鋪設有帶束結構的環(huán)面支撐件的曲率，本申請人已經意識到在鋪設增強層期間改變并且控制鋪設元件的位置和定向允許將任何增強層鋪設在任何類型的環(huán)面支撐件或者輪胎前體上，并實現了遵循與輪胎的用途和形狀相適應的鋪設路徑的有益效果。已經參照本發(fā)明的一些實施例描述了本發(fā)明。在不背離所附權利要求所限定的本發(fā)明的保護范圍的前提下，能夠對詳細描`述的實施例進行多種修改。
權利要求
1.一種通過至少一個鋪設元件(6)在包括外表面(3a)的環(huán)面支撐件(3)上制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的處理；所述鋪設元件(6)包括鋪設表面，所述鋪設表面適于作用在浸膠條狀元件(5)的一部分上，以將所述浸膠條狀元件鋪設在所述環(huán)面支撐件的所述外表面(3a)上； -所述增強結構至少包括徑向疊置的第一增強層和第二增強層； -每個增強層均包括增強線狀元件； -所述增強層布置成使得所述第一增強層的增強線狀元件相對于所述輪胎的赤道面(Y-Y)傾斜定向，所述第二增強層的增強線狀元件也具有相對于所述第一增強層的增強線狀元件交叉的傾斜定向； -所述處理包括: a)提供待鋪設在所述環(huán)面支撐件的所述外表面(3a)上的至少一個浸膠條狀元件(5)，所述至少一個浸膠條狀元件(5)包括所述增強線狀元件，所述增強線狀元件沿著同一浸膠條狀元件(5)的縱向方向布置； b )對每個待鋪設的所述浸膠條狀元件(5 )在所述環(huán)面支撐件(3 )的所述外表面(3a)上預先確定至少一條鋪設路徑，所述鋪設路徑由預定點(14)的序列限定，所述預定點的序列在同樣多的定位多邊形(13)上選擇，所述鋪設路徑與所述定位多邊形的定位序列相關，每個定位多邊形(13)在所述序列中的定位由所述定位多邊形(13)相對于參照系的定向并由所述定位多邊形的預定點(14)在所述參照系中的三向坐標限定； c)朝向所述環(huán)面支撐件(3)移動所述至少一個鋪設元件(6)以及待鋪設的所述浸膠條狀元件(5)，直到待鋪設的所述浸膠條狀元件(5)的至少一部分與所述環(huán)面支撐件(3)的所述外表面(3a)接觸； d)通過沿著所述環(huán)面支撐件(3)的所述外表面(3a)移動所述鋪設元件(6 )，并通過控制所述鋪設元件(6)的定向和位置以使所述鋪設元件(6)的所述鋪設表面的位置和定向序列與所述定位多邊形(13)的與所述預定鋪設路徑相關的定位序列基本匹配，鋪設所述浸膠條狀元件(5)； e)使所述環(huán)面支撐件(3)旋轉預定的角節(jié)距，以使所述環(huán)面支撐件(3)準備好鋪設新的浸膠條狀元件(5)； f )對新的浸膠條狀元件重復步驟a)至e)。
2.根據權利要求1所述的處理，其中，所述輪胎是用于摩托車車輪的輪胎，所述輪胎的曲率比等于至少0.2。
3.根據權利要求1或2所述的處理，其中，所述鋪設元件(6)的所述鋪設表面的位置和定向的序列的每個位置都通過所述鋪設元件(6)的點相對于參照系的三向坐標并通過所述鋪設元件(6 )的空間定向限定。
4.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，預先確定所述多邊形在所述定位序列中的定向，使得在鋪設期間，所述鋪設元件(6 )的鋪設表面在所述預定鋪設路徑的每個預定點都與和所述環(huán)面支撐件(3)的所述外表面(3a)相切的平面基本重合。
5.根據權利要求4或5所述的處理，其中，所述鋪設元件(6)的所述空間定向由三個角度:橫搖角(α )、縱搖角(β )、平擺角(Y )限定。
6.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，在移動所述鋪設元件(6)期間，對于限定在所述環(huán)面支撐件的所述外表面(3a)上的定位多邊形的每個位置，所述鋪設元件(6)的橫搖角(α )、縱搖角(β )、平擺角(Y )以受控的方式改變，以與所述定位多邊形(13)的橫搖角(a')、縱搖角(β')和平擺角(Y')基本相同。
7.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，實施朝向所述環(huán)面支撐件(3)移動所述鋪設元件(6)的步驟，以根據預定定向將待鋪設的所述浸膠條狀元件(5)的大體中央部分放置成大體騎著所述環(huán)面支撐件的赤道面與所述環(huán)面支撐件(3)的所述外表面(3a)的一部分相接觸。
8.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，在鋪設步驟期間，使所述鋪設元件(6)移動離開所述環(huán)面支撐件(3)的所述赤道面。
9.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，在施加步驟期間，所述鋪設元件(6)在所述浸膠條狀元件(5)的至少一部分上施加壓力。
10.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，在鋪設步驟期間，使所述鋪設元件(6)遵循所述環(huán)面支撐件(3)的曲率并且基本從所述浸膠條狀元件(5)的中央部分到所述浸膠條狀元件自身的端部施加壓力，移動離開所述所述環(huán)面支撐件(3 )的所述赤道面。
11.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，通過沿著彼此相反的方向遵循所述環(huán)面支撐件 (3)的曲率移動離開所述環(huán)面支撐件(3)的所述赤道面的兩個鋪設元件(6)實施鋪設步驟。
12.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，通過擬人類型的機械手(7)移動所述鋪設元件(6)，所述機械手(7)能夠以6個自由度運動。
13.根據前述權利要求中的任意一項所述的處理，其中，所述環(huán)面支撐件的曲率大于約0.15。
14.一種用于制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的設備； 所述用于車輛車輪的輪胎包括赤道面(Y-Y)； 所述增強結構至少包括徑向疊置的第一增強層和第二增強層，所述第一增強層和所述第二增強層通過多個浸膠條狀元件獲得； 每個所述增強層均包括增強線狀元件； 所述增強層布置成使得所述第一增強層的增強線狀元件相對于所述輪胎的所述赤道面(Y-Y)傾斜定向，所述第二增強層的增強線狀元件也具有相對于所述第一增強層的增強線狀元件交叉的傾斜定向； 所述設備包括: -至少一個包括外表面的環(huán)面支撐件(3)； -至少一個鋪設元件(6)，所述至少一個鋪設元件包括鋪設表面，所述鋪設表面適于作用在浸膠條狀元件(5)的一部分上，用于將所述浸膠條狀元件鋪設在所述環(huán)面支撐件的所述外表面(3a)上；所述鋪設元件(6)的空間位置能夠由所述鋪設元件(6)的點在參照系中的三向坐標并由所述鋪設元件(6)的空間定向來限定； -用于所述鋪設元件的至少一個運動裝置(7)，其適于以受控的方式改變所述鋪設元件(6)的點的所述位置和所述鋪設元件(6)的所述空間定向； -用于控制用于所述鋪設元件(6)的運動裝置(7)的至少一個控制裝置。
15.根據權利要求14所述的設備，其中，所述鋪設元件(6)的空間定向由三個角度:橫搖角(α )、縱搖角(β )、平擺角(Y )限定。
16.根據權利要求15所述的設備，其中，所述運動裝置(7)適于以受控的方式改變所述鋪設元件(6)的所述橫搖角(α )和/或所述縱搖角(β )和/或平擺角(Y )。
17.根據權利要求14至16中的任意一項所述的設備，其中，所述設備包括兩個鋪設元件(6 )。
18.根據前述權利要求14至17中的任意一項所述的設備，其中，所述運動裝置(7)包括擬人類型的機械手，所述機械手能夠以6個自由度運動。
19.根據前述權利要求14至18中的任意一項所述的設備，其特征在于，包括相對于所述環(huán)面支撐件(3)的赤道面布置在相對的側上的兩條機械手，每條機械手均適于以受控的方式移動鋪設元件(6)。
20.根據前述權利要求14至19中的任意一項所述的設備，其中，所述鋪設元件(6)包括至少一個鋪設輥(9)，所述鋪設輥能夠圍繞旋轉軸線旋轉。
21.根據權利要求20所述的設備，其中，所述鋪設輥(9)的寬度等于所述浸膠條狀元件(5)的寬度的至少0.8倍。
22.根據權利要求14至21中的任意一項所述的設備，其中，所述鋪設輥(9)的適于在所述浸膠條狀元件(5)上施加壓力的部分限定所述鋪設元件(6)的所述鋪設表面。
23.根據 權利要求14至22中的任意一項所述的設備，其中，所述控制裝置包括至少一個微處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過至少一個鋪設元件(6)在包括外表面(3a)的環(huán)面支撐件(3)上制造用于車輛車輪的輪胎的增強結構的處理，所述鋪設元件(6)能夠以受控的方式在空間中定向；所述鋪設元件(6)包括鋪設表面，所述鋪設表面適于作用在浸膠條狀元件(5)的一部分上，以將所述浸膠條狀元件鋪設在所述環(huán)面支撐件的所述外表面(3a)上；增強結構至少包括徑向疊置的第一和第二增強層，每個增強層均包括多個條狀元件(5)；每個增強層具有圍繞輪胎的旋轉軸線的周向延伸部并且包括線狀增強元件，所述線狀增強元件布置成相互平行；所述增強層布置成使得所述第一增強層的增強線狀元件相對于所述輪胎的赤道面(Y-Y)傾斜定向，所述第二增強層的增強線狀元件也具有相對于所述第一增強層的所述增強線狀元件交叉的傾斜定向。
文檔編號B29D30/14GK103228429SQ201180057059
公開日2013年7月31日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權日2010年12月14日
發(fā)明者M·坎圖, S·圣喬瓦尼, W·曼德利 申請人:倍耐力輪胎股份公司