[发明专利]用于制备包括非连续的增强件的橡胶条的方法和实施所述方法的设备

说明书

技术领域

本发明属于轮胎制造领域并且更具体地涉及包括非连续的增强件的橡胶条的制造。

背景技术

轮胎或外胎表示旨在安装在车轮的轮辋上的经硫化成品。胎坯表示在硫化之前通过组装采取橡胶帘布层的形状的各个半成品(所述半成品可能被增强或与其它半成品复合)和橡胶成型元件(所述橡胶成型元件可能与彼此复合)以及金属胎圈线等而形成的中间产品。

在一些轮胎部件的设计中，可能有利的是设置非连续的增强件。

例如，文献WO-2011/067211描述了一种轮胎，所述轮胎的胎侧包括非连续的增强件，所述非连续的增强件沿着与轮胎旋转轴线同轴的圆设置，即在轮胎的周向方向上设置。在文献WO-2011/067211中，非连续的增强件用于加硬轮胎胎侧的下部并且减小该胎侧下部中存在的填充元件的厚度。由于体积减小，当轮胎变形时填充元件耗散更少的能量，因此该轮胎的滚动阻力减小。同时该文献WO-2011/067211还出人意料地表明，增强件的非连续性还能够减小轮胎的滚动阻力。

根据另一个示例，文献US-3,570,574描述了一种轮胎，其中包封轮胎胎体的带束层或加强件由一个或更多个具有非连续的增强件的帘布层构成，所述非连续的增强件被称为零度的因为它们相对于垂直于轮胎的旋转轴线的中平面以0至10°的角度设置。在该文献US-3,570,574中，在胎坯在硫化模具中经历的额外成形的过程中，增强件的不连续性旨在允许帘布层沿径向膨胀。

出于相似的目的，文献EP-0,828,619提出在包封轮胎径向胎体的加强件中存在包括零度非连续的增强件的帘布层。所述EP-0,828,619文献还设想轮胎帘布层的制造方法，所述方法包括制造由至少五个连续排的涂布有橡胶配混物的非连续金属帘线形成的条，使用夹层将该条缠绕在卷轴上，并且解绕该条从而围绕模具进行螺旋缠绕，所述模具可以是圆柱形轮胎成型鼓或胎坯。该方法是有利的，因为可以使用同一个条形成具有不同宽度的帘布层，因此形成不同尺寸的轮胎。

然而，文献EP-0,828,619没有指明获得具有非连续的增强件的条的方法。

此外，文献US-3,844,327描述了包括非连续的增强件的帘布层的制造方法。应当注意的是，不同于之前的文献，该文献US-3,844,327提出使用具有非连续的增强件的帘布层作为胎体帘布层(其增强件围绕轮胎的旋转轴线沿径向设置)，或者使用具有成对非连续的增强件的帘布层作为工作胎冠帘布层(这两个工作胎冠帘布层的增强件彼此交叉并且在垂直于轮胎旋转轴线的中平面的每一侧上对称)。

根据所述文献US-3,844,327中描述的制造方法，首先制造具有涂布有橡胶基质的连续增强件的帘布层，然后以机械方式切割连续增强件。为此，文献US-3,844,327提出包括支撑辊和切割辊的切割设备，帘布层及其连续增强件在所述支撑辊和切割辊之间经过，切割辊装配有沿着其长度并且围绕其整个圆周分布的多个刀片。更具体地，切割辊在其长度上包括多排刀片，并且两个邻近排的刀片围绕切割辊的轴线沿径向偏离，从而获得两个邻近增强件的切口之间的偏离。

虽然其的确能够获得具有非连续的增强件的帘布层，所述文献US-3,844,327中描述的切割设备还具有各种缺点。

一方面，该切割设备提供极小的灵活性，因为切割辊上的刀片的位置需要适应帘布层中的增强件的位置并且适应同一个增强件的沿着帘布层长度的两个切口之间的希望的间隔。

另一方面，当增强件采取编织丝线或捻合丝线的集合的形式时，切割辊的刀片形成机械切口，所述机械切口使得帘布层中的丝线的端部展开，即彼此分离。此外，这样的帘布层中丝线的展开是不希望的，因为这可能减小丝线端部和帘布层橡胶之间的内聚，因此引发橡胶中的裂缝，裂缝的蔓延会减小使用该帘布层制造的轮胎的耐久性。

仍然以机械方式但是着眼于将具有零度增强件的帘布层的增强件切成几个部分，文献EP-0,732,227提出一种切割设备，所述切割设备包括参考支撑件和至少一个切刀，所述参考支撑件可与桌台相似并且帘布层在其上沿纵向移动，所述切刀在帘布层上沿横向移动并且以轧刀的方式朝向帘布层下降从而同时切割多个邻近的增强件。有利地，切割设备还包括横杆，在切刀在增强件上的切割动作的过程中，所述横杆用于保持帘布层。

由于切刀的长度及其横向移动，该文献EP-0,732,227中提出的切割设备提供比文献US-3,844,327中描述的切割设备更大的灵活性。特别地，该切割设备的切刀允许切割多个并列增强件，无论在帘布层的宽度上增强件之间的间隔如何。