CN100413676C - 制造车轮轮胎的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

制造车轮轮胎的方法和设备，其中用于组装半成品部件从而制造未完成胎坯构件(13)的线(100)与用于完成所述构件工位(200)合并，沿预定路径敷设一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件，以形成轮胎的的一个连续元件，例如胎冠和/或侧壁。这个方法设计了一个在装配线(100)和完工工位(200)之间临时储存未完成的胎坯构件(13)的步骤，主要执行“调节”功能，当后者运转并持续提供给完工工位，也可以是在装配线停顿时，使装配线减震。

Description

制造车轮轮胎的方法和设备
技术领域
本发明涉一种生产车轮轮胎的方法和一种能被用于实施上述生产方法的设备。
背景技术
车轮的轮胎通常包括一个胎体构件，其包括至少一个具有折叠环绕着环形加固构件的各自相对终边的胎体帘布层，每个环形的加固构件通常通过一个大体沿轴向为环形插入件形成，沿一个轴向向外位置在该环形插入件上应用至少一个填充插入件。
胎体构件通常具有与其结合的一个带状构件，该带状构件具有一层或多层带状层，带状层相对于胎体帘布层沿径向彼此叠置布置，并且带状层具有纺织线或金属加强线，这些线具有一个交叉方向和/或与轮胎的周向延伸方向大体平行。一个胎冠，如轮胎的其它半成品部分一样，也由合成橡胶材料制成，其沿一个径向外位置敷设到带状构件上。
此处必须指出的是，在本说明书和下面的权利要求中，术语“天然合成橡胶材料”要被理解为一种合成物，其包括至少一种合成橡胶聚合物和至少一种增强纤维。优选的是，这种合成物也包括添加剂，例如一种交联剂和/或一种增塑剂。由于有交联剂，这种材料可以采用加热的方法进行交联，以形成最终产品。
各个由合成橡胶材料制成的侧壁也应用于胎体构件的侧表面上，每一侧壁从胎冠的一个侧边延伸直到各自的环状胎圈加固构件，由此，所述的侧壁根据设计情况可以具有各自的叠置到胎冠的侧边上的径向外部终边，这样形成一种通常被称为“上覆盖侧壁”类型的结构布置，或者各自的位于胎体构件和胎冠自身的侧边之间径向外部终边，形成一种被称为“下覆盖侧壁”类型的结构布置。
在大多数已知轮胎的制造过程中，通常设计为，胎体构件和带状构件，连同相应的胎冠，在各自的工位上彼此独立制造，随后再装配在一起。
更具体地，胎体构件的制造首选设计为一层或多层胎体帘布层安装在第一鼓上(通常被称为“组装鼓”)，这样形成一种柱形套筒。环状胎圈加固构件在绕着所述的环状构件依次向后折叠的一层或多层胎体帘布层的相对的终边上装配或者形成。
同时，一个外部的套筒在一个第二鼓或者辅助鼓上制造，所述的套筒包括位于互相叠置径向布置的带状层，和沿径向外部位置敷设于带状层上的胎冠。外部的套筒从辅助鼓上移走并和胎体套筒连接。为此目的，外部套筒被同轴环绕在胎体套筒上放置，通过轴向相对移动胎圈，一层或多层胎体帘布层以环形构造成形，同时在胎体套筒内引入压力流体，这样沿径向外部位置上将带环和胎冠应用到轮胎胎体构件上。胎体套筒和外部套筒的装配可以在用于胎体套筒的制造的同一个鼓上完成，该实施例可以参考“单一阶段组装方法(unistagebuilding process)”。这种组装方法例如在专利US 3,990,931中进行了描述。
可供选择地，装配可以在一种所谓的成形鼓上完成，在这种鼓上，胎体套筒和外部套筒被传送，以使轮胎的组装能够以一种被称为“两阶段组装方法”完成，该方法如专利US 4,207,133和EP 0 081 858中所述。
在传统的组装方法中，胎冠通常由一种连续的挤制叶型部分制成，在冷却之后，为了稳定它的几何形状，胎冠附着在适当的平台上或卷轴上。一部分或者一个连续条带状形式的半成品被运送到一个进料单元，该单元从连续的预定长度的带状半成品、部分半成品中去掉一部分或去掉切口，每一种形成胎冠，以沿周向敷设到正在制造的轮胎的带状构件中。
文献EP 1,211,057 A2阐明了一种制造轮胎的方法，在一个胎坯的形成过程中，至少一个组成元件，例如一个侧壁从一个大体为柱状胎体构件的中心部分径向向外成形，然后绕它缠绕一个非硫化橡胶带，并将后者连接到成形的胎体构件的外周边表面上。
文献EP 1,201,414 A2描述了一种制造轮胎的方法，包括：装配非硫化橡胶部件以形成一种胎坯，对胎坯实施硫化，以及在胎体上缠绕一种非硫化橡胶带，以使缠绕部件大体上成为至少一种非硫化橡胶部件的预定的剖面形状，因此形成至少一种所述的非硫化橡胶部件。
申请人根据有关产品的适应性和产品的质量，调查出获得显著改进的可能性，以及一种通过组装半成品部件制造轮胎的方法，至少在一个包括制造轮胎的合成橡胶材料的组成部件，特别是一个胎冠和/或侧壁的组成部件的一个步骤中，通过沿着预定路径缠绕一种连续的长元件。
必须指出的是，在本说明书和下面的权利要求中，术语“未完成的胎坯构件”或者更简洁的“未完成构件”，意思应该理解为一种正在制造的胎坯，包括一个具有大体为环形的形状的胎体构件，其与沿轴向彼此间隔的环形加固构件结合，可选择地，一个带状构件在冠部区域与该胎体构件结合，并且不带至少一种合成橡胶材料制成的轮胎组成元件。优选的是，所述的至少一个轮胎组成元件从下述元件中选择：胎冠、胎冠衬层、侧壁和耐磨损带。
在本说明书和下面的权利要求中，术语“半成品部件装配线”或者更简洁的“装配线”，意思应该理解为一套组装并且随后为未完成的由半成品组件独立制造的胎坯构件成形的设备，先储存起来并随后提供给生产机器；这些设备的例子如下：组装鼓(经常称为“第一级鼓”)，成形鼓(经常称为“第二级鼓”)，组装和成形鼓(经常称为“多级单一阶段鼓”)，带状构件组装鼓(经常称为“辅助鼓”)，传送未完成的胎坯的设备，传送带状构件的设备，生产半成品的机器(包括诸如胎体帘布层，填充部件，带状元件，圆周环状加固嵌入件或者“胎圈中心”)，储存上述半成品的设备，将半成品供应到上述鼓的机器。
在本说明书和下面的权利要求中，术语“连续长元件完工工位(或线)”或者更简洁的“完工工位”或者“完工线”，意思应该理解为一套完成上述未完成胎坯构件的设备，包括制造所述的未完成胎坯构件的自动化设备，和提供并附着一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件。通过所述轮胎的至少一个组成部件的构成，连续长元件由合成橡胶材料制成完毕，所述的连续长元件，下面也称为“加长元件”，在原处生产，也就是说，在所述的轮胎组成元件形成前不久，所述的加长元件的储存没有包括在任何阶段的过程中。
为了获得所述的产品的适应性，申请人已经为它们制定了装配线与完工线结合的目标，装配线通过所制造的未完成的胎坯构件实现，完工线通过至少一个合成橡胶材料制成的轮胎组成元件形成，以使所述的未完成构件完工。
这些不同装配线的组合已经使得需要让不同产品性能和不同级别的效率之间达成和谐，因为这些装配线具有代表性，这样可使高生产率和高产品效率结合。特别的，申请人已经确认装配线具有高生产率的情况，也就是说，一个短暂的循环时间(在1分钟或者甚至更少的范围)，其中“循环时间”可以理解为，制造一部分(在特定实施例中，一个未完成的胎坯构件)所需要的时间。装配线的高生产率大增，归因于一个事实，与完工工位的结合过程允许从生产过程中去掉，该阶段包括申请中至少有一个由橡胶材料制成的轮胎部件的组成部分，特别是胎冠和/或侧壁。另一方面，装配线具有一种相对较低的效率级别(也就是说，实际生产时间和按程序安排的生产时间之间的比率)，通常不会高于60％～70％，是由于循环机器停止所导致，例如，需要改变供应半成品的绕组和因为所用机械的高复杂性导致的误操作。相反的，不用连续长元件的完工线具有一个更低的生产率，循环时间的范围通常从1.6分钟到2.3分钟，但是同时，由于所用机器的机械装配的相对简易性和加长元件的持续供给，会得到一个高效率(80-90％)和有限的机器停止，也因此不再需要储存绕组。
申请人发现，在一个单一的设备中进行过程合并是可能的，半成品部件的装配线和连续长元件完工线，通过在装配线和完工工位之间未完成的胎坯构件的临时储存的一个步骤，能使多条装配线上的不同产品的性能和不同级别的效率之间达成和谐。这一步包括在装配线制造的未完成构件的临时储存过程中，主要执行一种“调节”功能，当后者运转并持续提供给完工工位，甚至当装配线在停顿时，能使装配线的产量降低。
申请人还发现，所述的装配线和完工线的合并，能通过提供一个可同时制造至少两个未完成构件的完工工位，来做进一步的改进。这样，减少未完成的胎坯构件在临时储存阶段的时间消耗是可能的，也归因于一个事实，即完工工位在装配线的中止期间会继续运转。
根据本发明的第一方面，发明涉及一种制造轮胎的过程，包括以下步骤：
(i)在至少一条装配线上，按照顺序制造具有一个大体为环形的形状的未完成的胎坯构件，每一个未完成构件的制造过程包括：
(i-a)组装一个大体为柱形套筒形式的胎体构件，其包括至少一个胎体帘布层，该胎体帘布层可操作地与沿轴向彼此隔开的环形加固构件结合；
(i-b)使胎体构件成形，以使之具有一个大体为环形的形状；
(ii)临时储存由所述的至少一条装配线制造的未完成构件；
(iii)将未完成构件传送到至少一个完工工位上；
(iv)在所述的至少一个完工工位上，在每一个未完成构件上形成至少一个轮胎的组成元件，沿预定路径敷设至少一个由天然合成橡胶材料制成的连续长元件；
(v)使这样制造的胎坯进行一个硫化步骤。。
根据一个优选的实施例，在同一个完工工位上至少有两个未完成构件被同时加工。
根据一个优选的实施例，至少有两个未完成构件同时进行包括在同一个完工工位上成形至少一个轮胎的组成元件的步骤(iv)。
在实施例中，制造的轮胎还需要一个带状构件，在本发明的方法中，步骤(i)还包括以下步骤：
(i-c)制造一个带状构件；
(i-d)使所述的带状构件和所述的胎体构件结合。
在这个实施例中，使带状构件和胎体构件结合的步骤(i-d)，可在使胎体构件成形，以使之具有大体为环形形状的步骤(i-b)之后、之前或同时进行。
根据本发明另一方面，本发明涉及一种制造轮胎的过程，包括：
至少一条用于生产具有一个大体为环形形状的未完成构件的装配线，其包括：至少一个用于组装大体为柱形套筒形式的胎体构件的设备；至少一个用于使所述胎体构件成形，以使之具有一个大体为环形形状的设备；所述胎体构件包括至少一个胎体帘布层，该胎体帘布层可操作地与沿轴向彼此隔开的环形加固结构结合；
至少一个储存工位，用于临时储存由所述至少一条装配线制造的未完成构件；
至少一个完工工位，包括：至少一个部件，其用于供应一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件；以及至少两个单元，其用于操作由所述装配线供应的未完成构件，所述操作单元能为所述的未完成构件传递绕至少一个未完成构件的轴线的旋转运动和相对于所述的至少一个供应部件的平移运动，以便在所述的未完成构件上形成至少一个轮胎的组成元件，并沿一个预定路径的敷设所述的连续长元件。
根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于完成未完成胎坯构件的工位，包括：
至少一个用于供应一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件的部件；
至少两个用于操作胎坯的未完成构件的单元，所述操作单元能为所述的未完成构件传递绕至少一个未完成构件的轴线的旋转运动和相对于所述的至少一个供应部件的平移运动，以便在所述的未完成构件上形成至少一个轮胎的组成元件，并沿一个预定路径的敷设所述的连续长元件。
根据一个优选的实施例，所述完工工位包括至少两个部件，用于供应一个连续长元件。
更多的性能特征和优点将通过一个优选实施例的详细描述更为清了，该优选实施例并不是本发明的用于汽车车轮轮胎生产的方法和设备的唯一实施例。
附图说明
参考仅以非限定性实例方式提供的附图给出说明，其中：
图1示意性地示出了本发明的由上所述的用于生产轮胎的一个设备；
图2示出了图1所示设备的一部分的完工工位的正视图；
图3示意性地示出了能根据本发明得到的轮胎的局部剖视图。
具体实施方式
特别参考图1，其中标号1整体表示根据本发明的一个用于制造轮胎的设备，其包括一个装配线100、一个完工工位200和一个储存工位300。
本发明普遍用于轮胎的制造，例如总体由图3中的2表示的类型的轮胎，其基本包括一个大体为环形的胎体构件3，一个在径向外部位置绕胎体构件3沿周向延伸的带状构件4，一个在径向外部位置设于带状构件4上的胎冠5，以及一对在侧面设在胎体构件3上相对的两侧上的侧壁6，并且每个侧壁从胎冠的侧边延伸到靠近所述胎体构件的径向内部边的区域。
根据通常被称为“下覆盖侧壁”类型的结构布置，每一个侧壁6可以具有一个相应的径向外端部6a，径向外端部6a至少部分地由胎冠5的末端覆盖，如图5的虚线所示。可供选择的是，侧壁6的径向外端部6a可以在侧面叠置于胎冠5的相应的末端上，如图5中的实线所示，以便形成一种通常被称为“上覆盖侧壁”类型的结构布置。
胎体构件3包括一对环形加固构件7，加固构件7结合在一个通常被称为“胎圈”的区域中，每一个加固构件7包括例如一个大体为周向的环形加固插入件8(通常被称为“胎圈芯”)，在径向外部位置支撑合成橡胶填充物9。一个或多个胎体帘布层10的终边10a围绕每一个环形加固构件向后折叠，所述的胎体帘布层包括相对于轮胎2的周向横向延伸的纺织线或者金属线，如果有必要，可以从一个环形加固构件到另一个环形加固构件7有一个预定的倾度。
在自支撑或者为特定用途设计的轮胎中，还可以设计例如一种通常被称为“弧形”类型的辅助的加固插入件，其应用在胎体帘布层10内部的侧壁6附近，或者应用在两个连接在一起的胎体帘布层之间。如图5中虚线11所表示的那样，这些辅助的弹性支撑插入件均具有一个布置在环形加固构件7中的一个的附近的径向内部边11a和一个布置在带状构件4的侧边4a附近的径向外部边11b。
带状构件4可以依次包括一个或多个带状层12a、12b，带状层12a、12b含有相对于轮胎的周向延伸部沿一个带状层和下一个带状层之间的相应地交叉方向适当倾斜的金属线或者纺织线；以及一个可选的外部带状层12c，外部带状层12c包括一个或多个沿周向缠绕的线，在轴向上邻近环绕带状层12a、12b的线匝(turns)。每一个侧壁6和胎冠5基本包括至少一个具有适当厚度的合成橡胶材料层。胎冠5还具有与之相连的所谓的合成橡胶材料的衬层(未图示)，该合成橡胶材料的衬层具有一个适当的成分和物理/化学特性，并起到实际的胎冠和下覆盖带状构件4的分界面的作用。
胎体构件3和带状构件4的单独的组成部分，具体如环形加固构件7、胎体帘布层10、带状层12a、12b和其它设计形成外部带状层12c的加固元件，在先前的加工步骤中，以半成品的形式被运进设备1，这样，他们能适当地组装在一起。
装配线100通常包括一个组装鼓14，一层或多层胎体帘布层10首先缠绕在该组装鼓上，所述的胎体帘布层从一个给料设备14a(并未详细描述，因为可以使用现有技术中已知的方法实现)供给，在被置于组装鼓上之前，沿着给料设备，它们被切割成具有和组装鼓14的周向伸长相关的适当长度的部分，以形成一个大体为柱状的所谓的“胎体套筒”。环形加固构件7安装到胎体帘布层10的终边10a上，然后向后折叠所述的终边，使得加固构件接合在帘布层10形成的向后折叠的内部。如果需要的话，装配线100可以包括用于将一层或多层胎体帘布层10和辅助加固插入件连接的装置，在初期的步骤中应用该插入件或者在包括一层或多层胎体帘布层10和/或其它胎体构件3的组成部件在内的附着步骤中插入。该插入件特别地，可以设计在一层或多层胎体帘布层10的应用之前将上述的辅助弹性加固插入件或“弧形壁”11直接应用于组装鼓14上，或者一个在附加的胎体帘布层10应用之前，将辅助弹性加固插入件或者“弧形壁”11直接应用于胎体帘布层之一上。
一旦组成部件的组装完成，给料设备(未图示)从组装鼓14上移去胎体构件3，并传送到一个成形鼓15上。
可供选择的是，胎体构件3的组成部件可以直接在成形鼓15上完成，因此成型鼓还起组装鼓的作用：在该实施例中，鼓15是称作“单一阶段(unistage)”的类型，并且胎体帘布层10从给料设备14a供给并且环形加固构件7在其上直接组装，因此不再使用组装鼓14。
带状构件通常在一个辅助鼓16上成形，随后和胎体构件2结合。更为具体地，为下述目的而设计，为了应用带状构件4，辅助鼓16能和设备17互相作用，例如，设备17包括至少一个给料设备17a，半成品沿该设备以连续条带的方式传送，然后相应于辅助鼓16的周向延伸部被切割为一定长度的部分，同时，在其上形成相应的带状层12a，12b。一个装置(未图示)送入一个或多个附加的加固插入件，诸如应用在带状层12a，12b上部的连续线，以便以沿轴向的邻近圆周的线匝的形式形成外部带状层12c，该装置还可以和设备17联合，输送带状层。
在适当的传输设备的驱动下，布置在辅助鼓16上的带状构件4，从辅助鼓16上脱离，并传送到在成形鼓15上以柱形套筒形式布置的胎体构件上。传输设备可以包括例如一个具有大体为环形形状的传送部件18(通常称为“传送设备”)，它一直移动到环绕着辅助鼓16而布置，以便从辅助鼓上移去带状构件4。按照公知的一种方式，辅助鼓16与带状构件4分离，然后被传送部件18移走，并放置在成形鼓15的一个同轴中心位置，用于支撑胎体构件3。可以设计，在成形鼓从一个能够与设计成与其上的胎体构件3结合的设备相互作用的位置开始自行移动之后，成形鼓15能和传送部件18相互作用。
然后，通过轴向相对移动环形加固构件7，胎体构件3成形环形结构，同时，在那里引入压力下的流体，以使一层或多层胎体帘布层10和由传送部件18传送的带状构件4的内部表面接触。
在成形步骤之后或者与其同时，可以在带状构件4上实施能以任何适当的方式完成的一个滚压步骤，以获得更好的带状层12a、12b、12c与一层或多层胎体帘布层10之间的粘结。
每一个未完成的胎坯13被传送到一个储存工位300上，然后传送到完工工位200上。
根据本发明的方法的一个优选实施例，未完成的构件13脱离开成形鼓15，并通过手工或者使用自动化传输设备放置在邻近完工工位200的储存工位300上，等待传送到完工工位200。
根据一个可供选择的实施例，未完成构件13继续留在成形鼓15上，并被手动或使用自动化传输设备放置在储存工位300上。
储存工位300可以包括一个或多个手动操作托架，或者一个或多个自动或半自动平台(在图1中示意性示出)，未完成构件13布置在其上。
将未完成构件13传送到完工工位200(未完成构件在这里进行加工，由13a，13b表示)通过操作部件20a，20b(下面进行详细描述)被优先执行，按照顺序移去每一个未完成的胎坯构件，并使之承多供应部件19a、19b、19c的作用。
为此目的，每一个操作部件20a、20b在自动臂21的末端带有一个支撑部件15a、15b，在其上，支撑并移动未完成构件13a、13b。支撑部件15a、15b可以通过例如一个鼓成形，未完成构件13在每一个储存步骤之后，在其上被传送。这个鼓通常具有一个与用于未完成构件成形的鼓(如果必要的话，还可以是用于组装的鼓)类似的结构。
可供选择的是，支撑部件15a、15b和每一个未完成构件13a、13b成形所使用的是同一个成形鼓15(如果必要的话，还可以是组装鼓)。在该实施例中，就如同上面所描述的，在组装步骤完成之后，每一个未完成的胎体构件13a、13b仍旧接合在它们的成形鼓15上，并且这样被传输到储存工位300处，然后传送到完工工位200处，以便应用轮胎的至少一个组成元件。成形鼓15一旦与完成之后所得到的胎坯13c分离，将被带回装配线100，在那里为了生产另一个轮胎构件13而进行再次使用。
应该解释的是，所述的胎坯非硫化结构13a、13b的完成需要轮胎2中至少一个组成元件的应用，例如，胎冠、衬层、侧壁或者抗磨损带。下面，只是通过举例，只描述了胎冠和侧壁的附着，但是使用同样的步骤，在前述的未完成轮胎构件上放置前述的轮胎2的完工所需要的所有合成橡胶材料制成的组成元件是可能的。
根据本发明，至少一个包括轮胎的一个组成元件(例如胎冠5和/或侧壁6)的应用中的步骤，通过沿着一个预定路径，优选环绕所述的未完成轮胎构件的一条几何轴线(优选的是一个大体上径向对称的轴线)应用至少一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件。
优选的是，胎冠5和侧壁6的应用通过使用上面所述的过程完成，这一点将在下面进行更全面的描述。然而，用另一种方式形成侧壁6也是可能的，例如通过一个用于送进侧壁的设备(未在图中示出)，其与工位联在一起并设计为送进至少一种合成橡胶材料的连续条带形式的半成品，侧壁自身根据组装鼓15和轮胎2的周向延伸被切割成预定长度的各个部分。胎冠5紧靠在辅助鼓16上成形的带状构件4通过例如一个传送连续条带形式的半成品的设备依次直接制造，通过包括切割成适当长度部分的操作得到胎冠。
在一个优选的可供选择的解决方案中，在所述的完工工位200内，至少有两个，更优选为三个供应部件19a、19b、19c是现有的，所述的供应部件的每一个都被设计为在未完成构件13a、13b上附着一个相应的天然合成橡胶材料制成的连续长元件，优选在上述胎体构件3的外部轴向上的一个位置和/或在所述的带状构件4的外部径向上的一个位置。
每一个供应部件19a、19b、19c可以例如包括一个挤压机、一个应用滚筒或者其它部件，当位于邻近于正在被加工的轮胎，紧靠未完成构件13a、13b上传送和附着天然合成橡胶材料制成的连续长元件，同时，围绕所述的未完成构件13a、13b的轴缠绕所述的长元件。
更为特殊的，设计至少一个供应部件19a，其形成一个用于在径向外部位置将胎冠5应用到带状构件4上的单元。第一供应部件19a被设计为，用于提供直接紧靠着带状构件4的第一连续长元件，以形成胎冠5。
当生产胎冠5需要形成一个所谓的衬层，第二供应部件19b可能可以被设计为直接紧靠着带状构件4附着，在第一供应部件19a插入之前，第二长元件，设计用于形成上面提到的合成橡胶材料衬层。
还优选设计第三供应部件19c，形成一个用于在轴向外部位置将侧壁6应用到胎体帘布层10上的单元的一部分。第三个供应部件19c设计为直接紧靠着胎体帘布层10提供第三连续长元件。
在不同的实施例中，可以构想到的是上面提到的三个供应部件19a、19b、19c设计用于各自形成第一胎冠、第二胎冠和侧壁。在这个实施例中，操作单元20a将把与之相连的未完成构件13a带到部件19a和19c的附近，而操作单元20b将把与之相连的未完成构件13b带到部件19b和19c的附近。这样，可以同时完成两个具有例如由彼此不同的混合物组成的胎冠的轮胎的加工。
在所述的完工工位200中，为了生产缺少的组成元件，(例如胎冠5和/或侧壁6)，每一个操作单元部件20a、20b与供应部件19a、19b互相配合。每一个操作单元20a、20b实际上操作了支撑所述的未完成构件13a、13b的支撑部件15a、15b，以使它围绕它的几何轴线(优选的是一个大体为径向对称的轴线)旋转，这样每一个长元件相对于上面所提到的未完成构件13a、13b被沿周向分配。同时，操作单元20a、20b完成未完成构件13a、13b和供应部件19a、19b、19c的多控的相对运动，以使沿周向顺序分配长元件，这样，根据预期厚度和几何形状形成胎冠5和/或侧壁6。
在一个优选的构造的方案中，如图1和2图示的那样，每一个操作单元20a、20b结合例如通过和其几何轴线一致的一个柄29进至少一个自动臂21，自动臂21携带一个终端头22，支撑部件15a，15b以悬臂样式固定于终端头22上。在所示的例子中(图2)，自动臂21包括一个在固定平台24上可绕第一垂直轴线旋转的基座23上；第一段25用一种绕第二(优选水平)轴线摆动的方式被限制在基座23上；第二段26被限制在第一段25上，围绕第三轴线，其亦为更适宜的水平方向，可旋转的第三段27，被第二段26沿一个垂直于第三摆动轴线的轴线支撑。
自动臂21的头22被限制在第三段27的末端，具有绕互相垂直的第五和第六摆动轴线摆动的可能性，并且可旋转支撑能被一个马达28旋转驱动的基本鼓15。
自动臂21传输并适当地移动在第二供应部件19b(如果可应用的话)前部的未完成构件13a、13b，第二供应部件19b设计用于衬层的形成，因此，在第一个供应部件19a的前部，当驱动第一供应部件19a完成胎冠5的成形。
未完成构件13a、13b然后被传送到第三供应部件19c，并适当地移动到第三供应部件19c的前部，这样能完成侧壁6之一成形并且侧壁6大致从环形加固构件7开始直到相应的在先形成的胎冠5的侧边在侧面靠着胎体构件3。紧随着第三供应部件19c前部的未完成构件13a、13b的翻转，在与先前形成的侧壁6相对的胎体构件3的侧边处，第二侧壁6开始成形。
上面所描述的操作顺序，允许这样的侧壁6形成，其根据通常被称为“上覆盖侧壁”类型的构造布置中，侧壁6的径向外端部6a在侧面叠置到胎冠5的侧边上。
然而，根据发明，可以采用一种同等简单的方式形成通常被称为“下覆盖侧壁”类型的构造布置中的侧壁6。
为了这个目的，在带状构件4和胎体构件3刚一接合之后，未完成构件13a、13b随即被传送到第三供应部件19c的前面，以形成侧壁6，之前未完成构件13a、13b被带到第二供应部件19b和第一供应部件19a前面(如果合适的话)以形成胎冠5。这样获得的胎冠5将叠置于侧壁6的径向外端部6a上。
在加工过程中，每一个供应部件19a、19b、19c优选保持在一个固定位置，而在未完成构件13a、13b制成后通过自动臂21旋转并横向适当移动，自动臂21操作支撑部件15a、15b，以使每一个在未完成构件13a，13b上的连续长元件进行分配，从而在胎体构件3和/或带状构件4的顶部形成一个具有适当的形状和厚度的层。
被每一个供应部件19a，19b，19c所支撑的连续长元件，优选安置在局部叠置的线匝上，并有利的具有一个锥形拉平的部分，通过改变线匝的重叠程度和/或相对于由供应部件本身支撑的长元件的剖面的未完成轮胎构件的表面的方向，能够调整合成橡胶层的厚度。
一旦胎冠5和侧壁6的成形完工，自动臂21再次传送未完成构件13a、13b(在此处是一个完工胎坯，以13c表示)，以便将其从供应部件19a、19b、19c处移开，并在设备前部定位，该设备让胎坯13c和支撑部件15a，15b脱开。
根据本发明，在设备1中，优选设计一个卸载工位400，其中胎坯13c，在从相应的支撑部件15a、15b处脱开之后，临时储存以便它们能传送到最终的模制和硫化步骤(因为可以使用公知技术完成任务，故此处并未详细描述)。如上所述，卸载工位400会以一种与储存工位300类似的方式设计。在图1中，只是为了清楚示意的目的，卸载工位400用虚线显示并相对于储存工位300倾斜。卸载工位400可以例如在一个不同的垂直高度上与储存工位300排成直线，以使操作单元20a，20b处置轮胎构件更为便利。
依照本发明，设备1的每一个完工工位被设计成可同时进行至少两个未完成构件的加工。为此目的，如从图1和2中可以看出的，完工工位200设计为第一和第二操作单元20a，20b，相应于第一和第二未完成轮胎构件13a、13b移动，每一个被支撑在支撑部件15a、15b上。这样，未完成构件13a、13b会被依次送进供应部件19a、19b、19c附近。
依据一个可能的实施例，每一个完工工位200设计为，供应部件19a、19b、19c以这样的方式布置，以相对于完工工位200的支撑表面大体在同一高度供给相应的天然合成橡胶材料制成的长元件。
依据一个优选实施例(如图1和2所示)，完工工位包括三个供应部件19a、19b、19c。优选布置其中两个，例如供应部件19a和19b，以便大体在同一高度供给相应的天然合成橡胶材料制成的长元件，而布置第三供应部件19c，以使以便在比第一次上述两个供应部件19a和19b的高度在垂直方向上要高的高度上供给相应的天然合成橡胶材料制成的长元件，此高度相对于完工工位200的支撑表面被限定。
依据一个优选实施例，在完工工位200上，供应部件19a、19b、19c相对于同一垂直对称的平面(在图1和2中以“α”标明)对称布置。优选的是，操作单元20a、20b也相应于垂直对称平面“α”对称布置(参照图1和2)。
这样，在同一个完工工位200中的操作单元20a、20b会同时加工两个未完成的轮胎构件，二者之间不会出现机械干涉问题，减少胎坯完工所需要的时间，因此也减少了在储存工位300中每一个未完成构件的时间消耗。
此外，同时加工至少两个未完成构件，可使装配线100的机器终止时间得到完全利用，其机器终止时间比完工工位200要长一些，这样提高了设备1的综合生产力，在数值上至少接近装配线100的生产力。
此外，作为供应部件19a、19b、19c和操作单元20a、20b、，相应于垂直对称平面“α”对称布置的结果，下述方面都是可能的：在不同于加工区域的区域(例如，如图1所示，相对于操作单元20a、20b的相对边上)，管理完工工位200的装载和卸载步骤，使用单一的储存工位300(未完成构件在这里装载)和单一的卸载工位400，对操作单元20a、20b来说，在设备1的管理上具有显著的优点。
根据本发明，因为设备模制特性的缘故，联合和管理有效的几条装配线和/或几处完工工位和根据产品需求变动配置是可能的。例如，在高质量轮胎的生产(例如用于最高装配的高性能轮胎)中，需要一个高的生产率，设备1会设计成使每一个装配线100至少具有和它联合在一起的两个完工工位200。这样，由装配线上得到的整个产量，完全由所述的长元件决定，以提供有高质量的产品和低数量的废品。
另一方面，如果设备(例如用来仿造)需要一种标准的产品性能，然而，高质量产品生产所消耗的时间，比起整个生产时间来很少，至少两个装配线会和每一个完工工位联合。在这种情况下，完工工位被设计为，接受从不同装配线上来的小批量任务，而每一个装配线的构成，会使下述内容成为可能，利用胎冠和/或侧壁，从半成品开始用传统方法加工完成胎坯构件。

Claims (44)

1. 一种制造轮胎的方法，包括以下步骤：
i)在至少一条装配线(100)上，按照顺序制造具有一个大体为环形形状的未完成胎坯构件(13，13a，13b)，每一个未完成构件(13，13a，13b)的制造过程包括：
i-a)组装一个大体为柱形套筒形式的胎体构件(3)，其包括至少一个胎体帘布层(10)，该胎体帘布层(10)可操作地与沿轴向彼此隔开的环形加固构件(7)结合；
i-b)使胎体构件(3)成形，以使之具有一个大体为环形的形状；
ii)临时储存由所述的至少一条装配线(100)制造的未完成构件(13，13a，13b)；
iii)将未完成构件(13，13a，13b)传送到至少一个完工工位(200)上；
iv)在所述的至少一个完工工位(200)上，在每一个未完成构件(13，13a，13b)上形成至少一个轮胎的组成元件，沿预定路径敷设至少一个由天然合成橡胶材料制成的连续长元件；
v)使这样制造的胎坯(13c)进行一个硫化步骤。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，至少两个未完成构件(13，13a，13b)在同一个完工工位(200)上被同时制造。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，至少有两个未完成构件(13，13a，13b)同时进行包括在同一个完工工位(200)上成形至少一个轮胎的组成元件的步骤iv)。
4. 如权利要求1所述的方法，其中步骤i)还包括以下步骤：
i-c)制造一个带状构件(4)；
i-d)使所述的带状构件(4)和所述的胎体构件(3)结合。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，使所述带状构件(4)和胎体构件(3)结合的步骤i-d)可在使胎体构件(3)成形为具有大体为环形形状的步骤i-b)之前进行。
6. 如权利要求4所述的方法，其中，使所述带状构件(4)和胎体构件(3)结合的步骤i-d)可在使胎体构件(3)成形为具有大体为环形形状的步骤i-b)之后进行。
7. 如权利要求4所述的方法，其中，使所述带状构件(4)和胎体构件(3)结合的步骤i-d)可在使胎体构件(3)成形为具有大体为环形形状的步骤i-b)的同时进行。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，组装步骤i-a)在一组装鼓(14)上完成，并且成形步骤i-b)在一成形鼓(15)上完成。
9. 如权利要求1所述的方法，其中，组装步骤i-a)和成形步骤i-b)均在同一个组装和成形鼓上完成。
10. 如权利要求1所述的方法，其中，临时储存步骤ii)在一储存工位(300)上完成。
11. 如权利要求8或9所述的方法，其中，在临时储存步骤ii)之前，未完成构件(13，13a，13b)与所述成形鼓或所述组装和成形鼓(15)上脱开。
12. 如权利要求1所述的方法，其中，在附着成形步骤iv)中，每一个未完成构件(13，13a，13b)被支撑在一个相应的支撑部件(15a，15b)上。
13. 如权利要求12所述的方法，其中，支撑部件(15a，15b)是所述成形鼓或组装和成形鼓(15)。
14. 如权利要求1所述的方法，其中，绕所述未完成构件(13，13a，13b)的一个轴线在周向线匝上敷设所述长元件而完成成形步骤iv)。
15. 如权利要求14所述的方法，其中，所述的线匝是部分叠置的。
16. 如权利要求1所述的方法，其中，所述轮胎(2)的组成元件从下述元件中选择：胎冠、胎冠衬层、侧壁和耐磨损带。
17. 如权利要求16所述的方法，其中，在每一个未完成构件(13，13a，13b)上，胎冠和侧壁根据步骤iv)成形。
18. 如权利要求16所述的方法，其中，在每一个未完成构件(13，13a，13b)上，胎冠、胎冠衬层和侧壁根据步骤iv)成形。
19. 如权利要求1所述的方法，其中，每一个未完成构件(13，13a，13b)在完工工位内部运动，具有绕至少一个未完成构件(13，13a，13b)的轴线的旋转运动和相对于所述连续长元件的至少一个供应部件(19a，19b，19c)的平移运动。
20. 如权利要求1所述的方法，其中，所述按照步骤iv)制造的胎坯在被运送到硫化步骤v)之前从支撑部件(15a，15b)上脱开并且被临时储存。
21. 如权利要求1所述的方法，其中，由所述装配线(100)供应的未完成构件(13，13a，13b)被传送到至少两个完工工位(200)上。
22. 如权利要求1所述的方法，其中，由至少两条装配线(100)供应的一批未完成构件(13，13a，13b)被传送到一个完工工位(200)上。
23. 一种制造轮胎的设备，包括：
至少一条用于生产具有一个大体为环形形状的未完成胎坯构件(13，13a，13b)的装配线(100)，其包括：至少一个用于组装大体为柱形套筒形式的胎体构件(3)的设备；至少一个用于使所述胎体构件(3)成形，以使之具有一个大体为环形形状的设备；所述胎体构件(3)包括至少一个胎体帘布层(10)，该胎体帘布层(10)可操作地与沿轴向彼此隔开的环形加固构件(7)结合；
至少一个储存工位(300)，用于临时储存由所述至少一条装配线(100)制造的未完成构件(13，13a，13b)；
至少一个完工工位(200)，包括：至少一个部件(19a，19b，19c)，其用于供应一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件；以及至少两个单元(20a，20b)，其用于操作由所述装配线(100)供应的未完成构件(13，13a，13b)，所述操作单元(20a，20b)能为所述的未完成构件(13，13a，13b)传递绕至少一个未完成构件(13，13a，13b)的轴线的旋转运动和相对于所述的至少一个供应部件(19a，19b，19c)的平移运动，以便在所述的未完成构件(13，13a，13b)上形成至少一个轮胎的组成元件，并沿一个预定路径敷设所述的连续长元件。
24. 如权利要求23所述的设备，其中，所述的用于组装胎体构件(3)的设备是一个组装鼓(14)。
25. 如权利要求23所述的设备，其中，所述的用于使具有一个大体为环形形状的所述胎体构件(3)成形的设备是一个成形鼓(15)。
26. 如权利要求23所述的设备，其中，所述的用于组装所述胎体构件(3)的设备和所述的用于使所述胎体构件(3)成形的设备结合在一个单一阶段鼓中。
27. 如权利要求23至26中任一所述的设备，其中，所述的装配线(100)包括至少一个用于形成一个带状构件(4)的辅助鼓(16)。
28. 如权利要求27所述的设备，其中，所述的装配线(100)包括至少一个传送部件(18)，所述传送部件(18)用于将所述的带状构件(4)传送到所述的胎体构件(3)外部上的一个径向位置上。
29. 如权利要求23所述的设备，还包括一个用于由至少一个完工工位(200)制造的胎坯(13c)的卸载工位(400)。
30. 如权利要求23所述的设备，其中，至少一个完工工位(200)包括至少两个供应部件(19a，19b，19c)。
31. 如权利要求30所述的设备，其中，所述的至少一个完工工位(200)包括三个供应部件(19a，19b，19c)。
32. 如权利要求30或31所述的设备，其中，布置第一供应部件(19a)和第二供应部件(19b)，以便大体在同一高度上供应相应的天然合成橡胶材料制成的长元件。
33. 如权利要求32所述的设备，其中，布置第三供应部件(19c)，以便在比第一供应部件(19a)和第二供应部件(19b)的高度在垂直方向上要高的高度上供应相应的天然合成橡胶材料制成的长元件。
34. 如权利要求30或31所述的设备，其中，所述的至少两个供应部件(19a，19b，19c)相对于同一个垂直对称平面(α)对称布置。
35. 如权利要求34所述的设备，其中，所述的至少两个操作单元(20a，20b)相对于所述的垂直对称平面(α)对称布置。
36. 如权利要求23所述的设备，其中，至少两个完工工位(200)与每一个装配线(100)结合。
37. 如权利要求23所述的设备，其中，至少两个装配线(100)和每一个完工工位(200)结合。
38. 一种完工工位，包括：至少一个用于供应一个天然合成橡胶材料制成的连续长元件的部件(19a，19b，19c)；以及至少两个用于操作胎坯的未完成构件(13，13a，13b)的单元(20a，20b)，所述操作单元(20a，20b)能为所述的未完成构件(13，13a，13b)传递绕至少一个未完成构件(13，13a，13b)的轴线的旋转运动和相对于所述的至少一个供应部件(19a，19b，19c)的平移运动，以便在所述的未完成构件(13，13a，13b)上形成至少一个轮胎的组成元件，并沿一个预定路径敷设所述的连续长元件。
39. 如权利要求38所述的完工工位，包括至少两个供应部件(19a，19b，19c)。
40. 如权利要求39所述的完工工位，包括三个供应部件(19a，19b，19c)。
41. 如权利要求39或40所述的完工工位，其中，布置第一供应部件(19a)和第二供应部件(19b)，以便大体在同一高度上供应相应的天然合成橡胶材料制成的长元件。
42. 如权利要求41所述完工工位，其中，布置第三供应部件(19c)，以便在比第一供应部件(19a)和第二供应部件(19b)的高度在垂直方向上要高的高度上供应相应的天然合成橡胶材料制成的长元件。
43. 如权利要求39所述的完工工位，其中，所述的至少两个供应部件(19a，19b，19c)相对于同一个垂直对称平面(α)对称布置。
44.如权利要求43所述完工工位，其中，所述的至少两个操作单元(20a，20b)相对于所述的垂直对称平面(α)对称布置。
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