CN103476576A - 用于构造用于车辆车轮的轮胎的处理和设备 - Google Patents

Abstract

在轮胎构造期间，通过以下操作构造胎冠结构（7）：在辅助鼓（22）上形成至少一个带束层（8a，8b），以至少部分地制造带束结构（8）；向上翻折形成在辅助鼓（22）上的所述至少一个带束层（8a，8b）的轴向相对的侧翼片（10）；将所述带束结构（8）从所述辅助鼓（22）转移到所述至少一个工作鼓（31）；通过将弹性体材料制成的至少一个连续细长元件围绕由工作鼓（31）承载的带束结构（8）卷绕成相互毗邻地布置的线圈而形成胎面带（9）。

Description

用于构造用于车辆车轮的轮胎的处理和设备

技术领域

本发明涉及构造用于车辆车轮的轮胎的处理和设备。更具体地，本发明特别针对制造尤其用于跑车的超高性能轮胎。

背景技术

用于车辆车轮的轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层分别具有与相应的环形固定结构相接合的相对的端部翼片，所述环形固定结构结合在通常称为“胎圈”的区域中，从而限定轮胎的径向内部圆周边缘。

胎冠结构与胎体结构相联。对于本说明书和以下权利要求，轮胎的“胎冠结构”表示至少一个带束结构或者隔层（breaker），所述带束结构或者隔层具有一个或多个带束层，所述带束层放置成相对于彼此且相对于胎体帘布层成径向叠置关系，胎体帘布层具有纺织或金属增强帘线，所述纺织或金属增强帘线与轮胎的圆周延伸方向成交叉定向和/或与轮胎的圆周延伸方向基本平行。更加优选地，胎冠结构包括带束结构和弹性体材料制成的胎面带，所述带束结构具有至少一个带束层，所述胎面带施加在带束结构的径向外部位置处。另外，弹性体材料制成的相应侧壁施加在胎体结构的侧表面的轴向外部位置处，每个侧壁均从胎面带的侧边缘中的一个延伸，直到靠近胎圈的相应的环形固定结构为止。在“无内胎”型的轮胎中，通常称作“衬里”的气密涂层覆盖轮胎内表面。

发明内容

本申请人认为向上翻折带束层的端部对于性能而言是特别有用的。实际上，将带束层的轴向相对的翼片向上翻折到带束层的径向外部的带束层上改进了轮胎在经过弯道期间的反应性和响应速度。

特别地参照超高性能轮胎（其主要用于具有恶劣操纵条件的车赛），本申请人认为适当的是，从具有织物型增强帘线的条形式的制成品开始制造一个或多个带束层，所述带束层的轴向相对的侧边缘被向上翻折，以至少部分地覆盖径向最靠外的带束层。

然而，本申请人已经注意到，在制造某些轮胎模型的过程中，优选的是，径向最靠内的带束层中的一个或多个的轴向相对的翼片被向上翻折到径向最靠外的一个或多个带束层上，以便阻止增强帘线的自由端部与胎体结构发生机械干扰并由此产生裂缝，这些裂缝将趋于蔓延并且损坏轮胎结构。

本申请人已经证实了通过在第一鼓上形成包括第一径向内部带束层和至少一个径向外部带束层的环形组件的处理制造带束结构的可行性。然后，第一带束层的轴向相对的端部部分被向上翻折到所述至少一个第二带束层上，以便至少部分地致使第一带束层的端部部分重叠到所述至少一个径向外部带束层上。

而且，本申请人相信，在制造用于跑车的轮胎和/或超高性能轮胎的过程中，通过螺旋运动（spiralling）制造胎面带是特别有利的，即，通过围绕带束结构将弹性体原材料制成的连续细长元件卷绕成彼此相邻地布置的线圈，直到限定由一层或多层构成的具有期望厚度和横截面轮廓的胎面带为止。

然而，本申请人已经认识到在制造带束结构的过程中实施的向上翻折和在形成胎面带的过程中实施的螺旋运动通常需要相当长的制造时间；在制造胎冠结构的过程中相互叠加的这些时间倾向于降低生产率。另外，对于这些操作而言需要使用相对复杂和笨重的装备，所述装备难以结合到同一制造单元中。

在这个背景中，申请人已经感觉到有必要调和执行在制造胎冠结构的过程中所需要的诸如向上翻折和螺旋运动的特定操作以在最终产品中实现卓越的质量标准和最大化的结果可重复性的要求以及高效地利用装备并有效地限制处理停机时间从而提高生产效率的要求。

本申请人已经认识到，如果在制造用于正在生产的各种轮胎的胎冠结构期间同时执行不同的处理操作，则能够与构造胎体结构和将所述胎体结构联接到胎冠结构自身所需的时间协调一致地最优化执行所述处理操作中的每一个所需的时间。

因此，本申请已经发现，通过在构造胎冠结构的区域内进行用于一个或多个带束层向上翻折操作和用于胎面带的螺旋运动操作（在此期间带束层被转移到工作鼓，在该工作鼓处继续构造所述胎面带），不同胎冠结构的处理看起来被分开，以便有利于最终产品的质量特性，而不会降低生产率。

更为详细地，根据第一方面，本发明涉及一种用于生产轮胎的处理，其包括：

-构造胎体结构；

-构造胎冠结构；

-连接胎冠结构和胎体结构；

其中，构造胎冠结构包括：

-在辅助鼓上形成至少一个带束层，用于至少部分地制造带束结构；

-向上翻折形成在辅助鼓上的所述至少一个带束层的轴向相对的侧翼片；

-将带束结构从辅助鼓转移到至少一个工作鼓；

-通过卷绕弹性体材料制成的至少一个连续细长元件，通过围绕由工作鼓承载的带束结构形成相互并排布置的线圈，形成胎面带。

因此，本申请人认为能够调和执行制造胎冠结构时所需的特定操作以在最终产品中实现卓越的质量标准和最大化可重复性的要求和在处理期间高效地利用装配并有效地降低停机时间以提高生产效率的要求。特别地，在带束层中的至少一个上实施向上翻折操作和用于获得胎面带的螺旋运动操作使得能够在最终产品中实现卓越的质量特征，尤其是对于用于超高性能跑车的轮胎，而同时又没有对生产率造成不利影响。

根据第二方面，本发明涉及一种用于生产轮胎的设备，其包括：

-用于构造胎体结构的胎体结构构造线；

-用于构造胎冠结构的胎冠结构构造线；

-组装工位，在所述组装工位中，每个胎冠结构均与胎体结构中的一个相联；

其中，用于构造胎冠结构的所述胎冠结构构造线包括：

-至少一个辅助鼓；

-至少一个工作鼓；

-用于在所述辅助鼓上形成带束结构的带束结构成形装置，所述带束结构成形装置包括用于形成至少一个带束层的构件和用于向上翻折所述至少一个带束层的轴向相对侧翼片的构件；

-转移装置，其用于将至少部分地形成在辅助鼓上的带束结构转移到所述至少一个工作鼓；

-胎面带成形装置，所述胎面带成形装置用于通过围绕由工作鼓承载的带束结构卷绕弹性体材料制成的至少一个连续细长元件并通过形成呈相互并排关系的线圈而形成胎面带。

本发明根据上述方面中的至少一个能够具有下文描述的优选特征中的一个或多个。

在所述辅助鼓上形成正处理的至少一个第一轮胎的带束结构的操作和在所述至少一个工作鼓上形成正处理的至少一个第二轮胎的胎面带的操作能够至少部分地同时进行。

优选地，将胎冠结构联接到胎体结构的操作所遵循的操作率与形成胎面带的操作和形成带束结构的操作所遵循的操作率相同。

在本说明书中，术语“操作率”理解为表示介于在给定工位（例如组装工位或其它工位）开始处理操作和在同一工位开始用于构造紧接着的轮胎的新的操作处理之间的时间的倒数。例如，如果所述时间为60s，则操作率将是1/60Hz。

在各个工作鼓上能够同时构造属于正处理的各个轮胎的胎冠结构。

因此，能够进一步缩短例如用于完成带束结构和/或获得胎面带的螺旋运动的时间周期，从而进一步提高处理的操作灵活性。特别地，能够例如通过限制连续细长元件的线性铺设速度来提高实施螺旋运动的精确度，以便确保铺设过程中的更高的几何精确度并且消除在由连续细长元件形成的线圈之间包括气泡的风险，而同时不会降低生产率。

形成正处理的第一轮胎的胎面带的操作和形成正处理的第二轮胎的胎面带的操作与制造正处理的另一个轮胎的带束结构的操作至少部分地同时实施。

在完成用于制造先前轮胎上的胎面带的处理的同时，新的带束结构已经可以用于制造胎面带。

在形成胎面带期间，在供应弹性体材料的连续细长元件的分配构件前面，至少一个机器人臂优选地旋转驱动所述至少一个工作鼓并且移动所述至少一个工作鼓。

通过优选为拟人型的机器人臂移动工作鼓简化了螺旋运动操作。

在将带束结构从辅助鼓转移到所述至少一个工作鼓期间，还能够通过至少一个机器人臂进行定位和支撑所述至少一个工作鼓的操作。

优选为拟人的机器人臂的典型的高操作灵活性减少了定位不同工作工位的过程中的操作限制。实际上，能够在实施螺旋运动之前和/或之后转移工作鼓使工作鼓与其它工作工位相互作用能够以较高的几何定位灵活性快速实现。另外，在螺旋运动期间用于支撑工作鼓的同一机器人臂能够有利地用于实施转移操作。

优选地，形成所述至少一个带束层的操作包括：

-围绕辅助鼓圆周地卷绕弹性体材料条形式的至少一个制成品，所述弹性体材料条包括织物帘线；

-相互连结条形式的制成品的相对的端部。

使用这种制成品或者半成品确保带束层的最优的结构一致性，这在设计成在运动竞赛中提供非常高的性能的轮胎中尤为需要。

构造胎冠结构还能够包括圆周地卷绕一对带状增强插入件的操作，所述一对带状增强插入件中的每一个均径向叠置在所述至少一个带束层的向上翻折的侧翼片中的一个的端部边缘上。

以这种方式，方便地保护向上翻折的端部边缘，从而在使用期间避免与轮胎的其它部件的不期望的接触。

构造胎冠结构还能够包括将弹性体材料制成的至少一个增强元件围绕所述至少一个带束层圆周地卷绕成以轴向并排关系布置的线圈的形式的操作，所述增强元件纵向地包括至少一根连续帘线。

因此，形成额外的带束层，该带束层依照增强帘线相对于圆周方向的定向通常称作“零度层”，其用于保持轮胎的期望的横截面轮廓，即使在使用期间在高离心力的作用下也是如此。

能够在被转移到工作鼓上的带束结构上卷绕所述增强元件。

因此，能够平衡用于分别在辅助鼓上和工作鼓上实施的操作的工作时间。另外，在工作鼓上形成零度层允许带束结构在需要的情况下使用具有凸面轮廓外表面的工作鼓按照曲线横截面轮廓成形。

优选地，将带束结构从辅助鼓转移到所述至少一个工作鼓的操作包括以下操作：

-通过第一转移构件从辅助鼓移除带束结构；

-通过第一转移构件将带束结构接合在工作鼓上。

从辅助鼓移除带束结构包括以下操作：

-将承载有带束结构的辅助鼓轴向插入到第一转移构件中；

-接合带束结构和第一转移构件；

-径向收缩辅助鼓，用于使所述辅助鼓与带束结构分离；

-相对于第一转移构件沿着轴向方向平移辅助鼓，以从带束结构移除辅助鼓。

优选地，将带束结构接合在工作鼓上的操作包括：

-将工作鼓轴向插入到承载带束结构的第一转移构件中；

-径向膨胀工作鼓，以使其与带束结构相接合；

-从带束结构分离第一转移构件；

-轴向平移承载有带束结构的工作鼓，以从第一转移构件移除承载有带束结构的工作鼓。

优选地，在转移带束结构期间，第一转移构件保持固定定位。

因此，第一转移构件能够具有非常简单的结构，并且轴向运动完全由辅助鼓和工作鼓进行。就这一点而言，能够利用工作鼓的用于在形成胎面带期间分配连续细长元件所需的轴向可动性和辅助鼓的用于制造带束结构而在不同工作工位之间运动所需的轴向机动性。

连接胎冠结构和胎体结构优选地包括将胎冠结构从工作鼓转移到承载有胎体结构的初级鼓。

优选地，将胎冠结构从工作鼓转移到初级鼓的操作包括以下操作：

-通过第二转移构件从工作鼓移除胎冠结构；

-通过第二转移构件将胎冠结构接合在初级鼓上。

此外，在将胎冠结构从工作鼓转移到初级鼓的操作期间，能够通过机器人臂执行定位和支撑工作鼓的操作。

在螺旋运动操作期间用于支撑工作鼓的优选为拟人的同一个机器人臂能够有利地用于将胎冠结构转移到第二转移构件的操作。

从工作鼓移除胎冠结构的操作优选地包括：

-将承载有胎冠结构的工作鼓轴向插入到第二转移构件中；

-接合胎冠结构和第二转移构件；

-径向收缩工作鼓，以便使工作鼓从胎冠结构分离。

如果轴向运动依赖于工作鼓，则能够简化第二转移构件的结构和操作庞杂性。就这一点而言，能够利用工作鼓用于在形成胎面带期间分配连续细长元件所需的轴向机动性。

优选地，带束结构成形装置和胎面带成形装置彼此同时地分别对正处理的各个轮胎的带束结构和胎面带进行操作。

带束结构成形装置和胎面带成形装置能够与胎体结构构造线中制造至少一个胎体结构同时操作。

优选地，胎冠结构构造线包括：

-第一工作区域，在所述第一工作区域中操作地布置有所述至少一个辅助鼓；

-第二工作区域，在所述第二工作区域中操作地布置至少一个工作鼓；和

-第一转移工位，所述转移装置在所述第一转移工位中操作。

胎面成形装置可以包括用于形成胎面带的第一部分的构件和用于形成胎面带的第二部分的构件，所述用于形成胎面带的第一部分的构件和用于形成胎面带的第二部分的构件与所述带束成形装置同时操作。

优选地使用至少一个机器人臂在弹性体材料制成的所述至少一个连续细长元件的至少一个分配元件的前面旋转驱动和移动所述至少一个工作鼓。

作为附加方案或者替代方案，至少一个机器人臂能够在致动转移装置期间用于支撑工作鼓。

用于形成至少一个带束层的构件优选地包括供给单元，用于将包括织物帘线的弹性体材料条形式的至少一个制成品供应至第一工作工位，所述第一工作工位设计成围绕辅助鼓卷绕所述至少一个制成品。

带束成形装置还能够包括供给单元，用于将一对带状增强插入件供给到第二工作工位，所述第二工作工位设计成围绕所述至少一个带束层卷绕所述带状增强插入件。

带束成形装置优选地包括托架，所述托架承载辅助鼓并且能够运动，以选择性地将所述辅助鼓定位在至少一个第一工作工位和至少一个第二工作工位的前面。

优选地，托架能够平行于辅助鼓的几何旋转轴线运动。

用于向上翻折所述至少一个带束层的轴向相对的侧翼片的构件优选地至少部分地结合在所述辅助鼓中。

胎冠结构构造线还能够包括卷绕装置，用于将弹性体材料制成的至少一个增强元件围绕所述至少一个带束层卷绕成轴向并排布置的线圈，增强元件纵向地包含至少一根连续帘线。

卷绕装置在第三工作工位中在由工作鼓承载的带束结构上操作。

更特别地，所述至少一个工作鼓能够连接有至少一个第三工作工位和至少一个第四工作工位。

在可行的实施例中，至少一个第一工作鼓和至少一个第二工作鼓在所述第三工作工位和第四工作工位中的一个处同时操作。

工作鼓能够具有成形为曲线横截面轮廓的外表面。

优选地，转移装置包括第一转移构件，第一转移构件被交替地定位在辅助鼓周围和工作鼓周围。

第一转移构件优选地包括径向可运动元件，用于选择性地接合和释放带束结构。

辅助鼓优选地能够沿着其几何旋转轴线运动，以被同轴地装配到第一转移构件中。

辅助鼓能够径向收缩，以分离由第一转移构件接合的带束结构。

工作鼓能够沿着其几何旋转轴线运动，以被同轴地装配到第一转移构件中。

工作鼓能够径向膨胀，以接合由第一转移构件承载的带束结构。

第一转移构件优选地基本固定在所述胎冠结构构造线中。

胎冠结构构造线能够包括具有半体的初级鼓，所述半体能够轴向运动靠近彼此，以确定胎体结构的径向膨胀。

优选地，规定第二转移工位包括至少一个第二转移构件，所述第二转移构件能够交替地定位在在胎体构造线中操作的初级鼓和工作鼓周围。

工作鼓优选地能够沿着其几何旋转轴线运动，以被同轴装配到第二转移构件中。

第二转移构件优选地能够沿着初级鼓的几何旋转轴线运动，以围绕初级鼓同轴地定位胎冠结构。

工作鼓能够径向收缩，以分离与第二转移构件接合的胎冠结构。

优选地，机器人臂是拟人的机器人臂。

通过对根据本发明的用于构造轮胎的处理和设备的优选但不排外的实施例的详细描述，其它特征和优势将变得更加明显。

附图说明

在下文将参照以非限制示例的方式给出的附图进行描述，其中：

图1示意性示出了根据本发明的优选示例实施的用于构造轮胎的设备的俯视图；

图2示意性示出了根据本发明的可行的优选变形方案实施的用于构造轮胎的设备的俯视图；

图3示出了能够根据本发明获得的轮胎的横截面。

具体实施方式

参照所述附图，附图标记1整体表示用于构造用于车辆车轮的轮胎的设备，所述设备用于实施根据本发明的处理。

设备1设计成用于构造轮胎2（图3），所述轮胎2主要包括胎体结构2a，所述胎体结构2a具有至少一个或多个胎体帘布层3。为了简化阐述，在下文中将仅以示例的方式参照仅设有一个胎体帘布层3的情况，但是应当理解的是，如果需要，可以根据需求设置两个或更多个胎体帘布层。

气密弹性体材料层或者所谓的“衬里”4能够施加在胎体帘布层3的内部。两个环形固定结构5与胎体帘布层3的相应的端部翼片3a相接合，其中每个环形固定结构5均在径向外部位置处包括承载弹性体填充件5b的所谓的胎圈芯5a。

环形固定结构5结合在通常称作“胎圈”6的区域附近，通常轮胎2在所述“胎圈”6处与相应的安装轮辋相接合。

胎冠结构7周向施加在胎体结构3周围。胎冠结构7包括带束结构8，所述带束结构8具有一个或者多个带束层8a、8b；胎冠结构7优选地还包括胎面带9，所述胎面带9周向重叠在带束结构8上。

更特别地，在示出的示例中，设有径向内部的第一带束层8a和径向外部的至少一个第二带束层8b。

至少一个带束层（在示出的示例中为第一带束层8a）将具有轴向相对的侧翼片10，所述侧翼片10在径向外部位置处向上翻折到径向最靠外的第二带束层8b上。在不存在一个或多个径向外部的带束层8b的情况下，第一带束层8a的侧翼片10能够向上翻折到第一带束层自身上。

带束结构8还能够包括一对带状增强插入件8c，所述一对带状增强插入件8c中的每一个均在径向上与向上翻折的侧翼片10中的一个的端部边缘10a交叠。

而且，至少一个所谓的零度层11能够径向叠置在带束层8a、8b上，并且能够径向叠置在可能存在的带状增强插入件8c上，以使带束结构8具有抵抗周向和径向延伸的预定能力。

两个侧壁12在横向相对的位置处施加到胎体帘布层3，其中每个侧壁12均从对应的胎圈6延伸至胎面带9的对应的侧边缘。

设备1优选地包括胎体结构构造线13，在所述胎体结构构造线13中形成正处理的轮胎的胎体结构2a。

在胎冠结构构造线中构造胎冠结构7，在图1中用附图标记14整体表示胎冠结构构造线。

在组装工位15处，将每个胎体结构2a与相应的胎冠结构7相联。更具体地，在示出的示例中，组装工位15操作地结合在胎体结构构造线13中。

根据图1和图2示出的实施例，胎体结构构造线13包括至少一个初级鼓17，在所述至少一个初级鼓17上构造轮胎2的胎体结构2a。初级鼓17能够由卡盘18或者另一种装置操作地支撑，以在施加胎体结构2a的部件期间在需要时使得所述初级鼓17能被驱动旋转和/或能被驱动在一个或多个工作单元19之间适当地运动。

更具体地，初级鼓17适于首先接收衬里4（如果有的话），然后接收胎体帘布层3，以便形成圆筒套，随后在所述圆筒套的轴向相对的侧翼片3a上装配环形固定结构5。此后，围绕环形固定结构5向上翻折胎体帘布层3的侧翼片3a。根据构造处理，也可以在初级鼓17上施加侧壁12的至少一个部分并施加至少一个耐磨元件。

在上述制造形式中，初级鼓17是适于根据所谓的“单阶段（unistage）处理”构造轮胎2的类型的，在所述“单阶段处理”中，连接胎冠结构7和胎体结构2a不需要将胎体结构2a从用于构造胎体结构2a的所述初级鼓17转移到另一个鼓，这是因为在初级鼓17中设有能够轴向地朝向彼此运动的半体，其用于确定胎体结构2a的径向扩展，以连接胎体结构2a和胎冠结构7。

在另一个优选实施例中，初级鼓17可以是第二阶段鼓或者所谓的“成形鼓”，在第二阶段鼓或者所谓的“成形鼓”上初始装配有在其它地方（例如不一定在所述胎体结构构造线中）构造的胎体结构2a，随后对应的带束结构7被带至所述鼓的径向外部位置，并且适当地位于已有的胎体结构2a的中心处。这种类型的初级鼓17也设置有半体，所述半体能够轴向地朝向彼此运动，以确定胎体结构2a的径向扩展，从而将胎体结构2a与胎冠结构7相联。

因此，在上述两种情况下，所述组装工位15与初级鼓17的工位重合。

在胎冠结构构造线14中，可以优选地设有至少一个第一工作区域20和至少一个第二工作区域21。在第一工作区域20处，带束结构成形装置26操作，用于在至少一个辅助鼓22上构造带束结构8或所述带束结构8的至少第一部分。

托架23能够可旋转地支撑辅助鼓22，所述托架23优选地能够平行于辅助鼓的几何旋转轴线X运动，用于将所述辅助鼓22选择性地定位在相互间隔开的至少一个第一工作工位24和至少一个第二工作工位25前面。

带束结构成形装置26优选地包括设计成通过第一供给单元27形成至少第一带束层8a的构件，所述第一供给单元27例如在第一工作工位24处操作，用于分配弹性体材料条的形式的至少一个第一制成品，所述条包括织物帘线，所述织物帘线布置成平行相邻，并且相对于制成品自身的纵向延伸部以预定角度定向，所述预定角度优选地包括在约30°和约60°之间。第一供给单元27围绕被旋转驱动的辅助鼓22分配第一制成品，以便形成第一带束层8a，所述第一带束层8a围绕辅助鼓22自身卷起一整圈。在卷绕结束时，在辅助鼓22附近横向切断第一制成品，并且由此形成的第一带束层8a的端部端对端地相互连接。

也能够设置第二供给单元28，其用于分配弹性体材料条形式的第二制成品，所述第二制成品的宽度优选地等于或者小于第一制成品的宽度。第二制成品可以包括织物帘线或者金属帘线，所述织物帘线或者金属帘线布置成平行地相邻，相对于制成品的纵向延伸部以优选地包括在约30°和约60°之间的预定角度定向，并且相对于第一制成品的帘线交叉定向。

第二制成品优选地以与所述第一带束层相同的方式施加在第一带束层8a周围，以形成第二带束层8b，所述第二带束层8b围绕辅助鼓22卷起一整圈。在卷绕结束时，在辅助鼓22附近横向切断第二制成品，并且由此形成的第二带束层22的端部端对端地相互连接。

第二供给单元28能够操作地安装在承载第一供给单元27的同一第一工作工位24中，或者所述第二供给单元28能够操作地安装在不同的工作工位中。在最后提及的情况下，在致动托架23以从第一工作工位移除辅助鼓22并将其带至承载第二供给单元28的工位之后，第二供给单元28开始介入。

当已经完成带束层8a、8b的铺设时，向上翻折所述至少一个第一带束层8a的优选地轴向伸出越过第二带束层8b的相应的端部边缘的轴向相对的侧翼片10，使得轴向相对的侧翼片10径向叠置在第二带束层自身的外部。这个操作可以通过适当的向上翻折构件借助于例如在部分或完全地结合在辅助鼓22自身中的机械推力元件的作用下可膨胀的和/或能够适当地变形的袋实现，其中所述向上翻折构件能够以本身已知的方式获得，所以没有详细描述或示出所述向上翻折构件。

能够在托架23移动以将辅助鼓22定位在与卷绕第一带束层8a和/或第二带束层8b的第一工作工位24横向间隔开的向上翻折工位29中之后，实施向上翻折操作，以避免形成一个或多个带束层8a、8b的构件和上述向上翻折构件之间发生机械干扰。

在第一工作区域20处，可以操作地布置第三供给单元30，用于供应一对带状增强插入件8c，所述一对带状增强插入件8c中的每一个均制成为弹性体材料条的形式，并且所述一对带状增强插入件8c中的每一个的轴向尺寸优选地小于带束层8a、8b的在完成向上翻折之后的轴向尺寸的一半。每个带状增强插入件8c均优选地包括纵向延伸的织物帘线，例如尼龙帘线。第三供给单元30优选地在所述第二工作工位25中操作，所述第二工作工位25设计成围绕先前形成的一个或多个带束层8a、8b卷绕带状增强插入件8c。在向上翻折步骤之后，辅助鼓22在托架23运动之后抵达第二工作工位。带状增强插入件8c能够同时分配到一个或多个带束层8a、8b的向上翻折的侧翼片10附近，与此同时，辅助鼓22被驱动旋转以使所述插入件卷绕一整圈。在卷绕结束时，在辅助鼓22附近横向切断每个带状增强插入件8c，并且在各个端部处端对端地连结每个带状增强插入件8c。

当已经完成第一工作区域20中的处理时，在第二工作区域21中继续构造胎冠结构7，所述第二工作区域21连接有至少一个工作鼓（service drum）31，所述工作鼓31优选地连接到机器人臂32，机器人臂32优选地为拟人型的。

为此，辅助鼓22优选地例如通过托架23的轴向移动带至第一转移工位33，所述第一转移工位33操作地插置在第一工作区域20和第二工作区域21之间。在第一转移工位33中，转移装置34操作，以将带束结构8从辅助鼓22转移到工作鼓31。

在优选实施例中，这些转移装置34包括至少一个第一转移构件34a，所述至少一个第一转移构件34a能够交替地定位在辅助鼓22和工作鼓31的周围。

优选地，第一转移构件34a基本固定在所述胎冠结构构造线14中，并且适于与辅助鼓22和工作鼓31交替地接合。

实际上，辅助鼓22能够在托架23的支配下沿着其几何旋转轴线X运动，以同轴地插入到第一转移构件34a中。

当辅助鼓22优选地在轴向居中位置处同轴地插入到第一转移构件34a中时，与所述鼓操作地相联且制成为例如周向连续的圆扇形的形式的能够径向运动的元件（未示出）与在辅助鼓22上形成的带束结构8或者其第一部分接合。

由可径向收缩的扇形段（未示出）构成的辅助鼓22径向收缩，以释放带束结构8。

通过托架23的向后运动，辅助鼓22相对于第一转移构件34a轴向平移，并且因此通过处于径向收缩位置的可径向运动的元件从由第一转移构件34a保持的带束结构8移除所述辅助鼓22。

工作鼓31又适于在机器人臂32的支配下沿着其几何旋转轴线X1平移，以同轴地插入到承载带束结构8的第一转移构件34a中。

包括例如可径向运动的扇形段（未示出）的工作鼓31能够径向膨胀，以接合带束结构8。

在工作鼓31膨胀之后，第一转移构件34a的可径向运动的元件径向地运动离开带束结构8，所述带束结构8将保持与工作鼓31接合。

在需要的情况下，工作鼓31至少在径向膨胀的条件下能够显现出具有曲线的横截面轮廓的外表面，以便向由工作鼓31结合的带束结构8施加期望的构造。

然后，通过机器人臂32轴向平移工作鼓31，以便将所述工作鼓31与带束结构8一起从第一转移构件34a移除。

具有六个或者更多个运动轴线的类型的机器人臂32例如能够在第二工作区域21中支撑、驱动旋转以及方便地移动工作鼓31，以完成胎面带9，并且在需要的情况下完成带束结构8的至少一个第二部分。

带束结构8的这个第二部分可以例如包括上述零度层11，仅作为示例，所述零度层11在一个或多个带束层8a、8b的轴向延伸部的至少80%上延伸。作为第一工作区域20中的带状增强插入件8c的补充或者替代，可以通过在第三工作工位36中操作的卷绕装置35施加零度层11，所述第三工作工位36优选地安装在第二工作区域21中。通过将至少一个弹性体材料的增强元件圆周地卷绕成围绕一个或多个带束层8a、8b以并排关系布置的线圈的形式，获得所述零度层11，其中弹性体材料制成的所述至少一个增强元件纵向地结合有一个或多个连续帘线。

在所述工作鼓31在卷绕装置35前面被驱动旋转并由机器人臂32方便地移动的同时，能够由卷绕装置35向工作鼓31供应增强元件。

当已经形成零度层11（如果有的话）时，机器人臂32将工作鼓31带至至少一个第四工作工位37附近，在所述第四工作工位37中胎面带成形装置38操作，所述胎面带成形装置38例如包括适于受控地供应弹性体材料的连续细长元件的至少一个挤出机或者其它构件。机器人臂32旋转驱动并且适当地移动辅助鼓22，以将连续细长元件围绕由工作鼓31承载的带束结构8铺设成相互毗邻的线圈，直到已经形成具有期望构造和厚度的胎面带9为止。

在需要的情况下，如在图2中以示例示出的那样，胎面带成形装置38能够包括可能布置在分别不同的工作工位处的两个或更多个挤出机38a、38b或者不同的分配构件，以便分别使用不同成分的材料形成胎面带9的至少一个第一部分和至少一个第二部分和/或其它轮胎部件。

还能够使用相似或者彼此不同的至少一个第一工作鼓31a和至少一个第二工作鼓31b来在第二工作区域21中同时构造属于不同轮胎的胎冠结构7，其中，每个所述第一工作鼓31a和所述第二工作鼓31b均连接有相应的机器人臂32a、32b，所述机器人臂32a、32b优选地为拟人的。

更具体地，在第一工作鼓31a上形成胎面带9的第一部分和在第二工作鼓31b上形成胎面带9的第二部分的操作可以同时进行。

作为附加方案或者替代方案，能够分别在第一工作鼓31a和在第二工作鼓31b上同时形成正处理的第一轮胎和第二轮胎的胎面带9。

作为附加方案或者替代方案，如在图2中以示例示出的那样，在第一工作鼓31a上形成胎面带9和在第二工作鼓31b上形成带束结构8的第二部分（即零度层11）的操作可以同时进行。

当已经完成制造胎面带9时，借助于机器人臂32，各个工作鼓31、31a、31b能够与第二转移工位16接合。

第二转移工位16优选地包括至少一个第二转移构件39，所述至少一个第二转移构件39能够交替地定位在在胎体结构构造线13中操作的工作鼓31和初级鼓17周围。

更具体地，承载胎冠结构7的工作鼓31适于在机器人臂31的支配下沿着其几何旋转轴线X1平移，以同轴地装配到第二转移构件39中。

第二转移构件39例如包括可径向运动元件（未示出），所述可径向运动元件适于径向收缩，以接合由工作鼓31承载的胎冠结构7，从而从所述工作鼓31移除所述胎冠结构7。

在第二转移构件39的可径向运动元件收缩之后，工作鼓31径向收缩。因而，工作鼓31与胎冠结构7分离，所述胎冠结构7保持与第二转移构件39接合。此时，在机器人臂32的作用下和/或在第二转移构件自身的轴向运动之后，能够从第二转移构件39轴向移除工作鼓31。

实际上，如图1和图2所示，第二转移构件39优选地能够沿着初级鼓17的几何旋转轴线X2运动，以围绕初级鼓17同轴地定位胎冠结构7。

在初级鼓17的半体相互靠近之后，胎冠结构7与胎体结构2a相联。

在结合在第二转移构件39中的可径向运动元件离开之后，所述转移构件能够与胎冠结构7轴向分离，所述胎冠结构7将保持与初级鼓17上的胎体结构2a相接合。

在已经执行可能的其它处理操作以例如改进胎冠结构7与胎体结构2a之间的粘合和/或将侧壁12施加到正处理的轮胎的横向相对的表面上之后，能够从初级鼓17上移除构造好的轮胎2，以对轮胎2进行最后的硫化处理和/或在生产周期中设置的其它处理操作。

设备的上述构造的特性使得能够允许以最大的灵活性同时构造若干轮胎2。

更具体地，在胎冠结构构造线14中设置第一和第二工作区域20、21使得能够同时构造若干胎冠结构7。实际上，带束结构成形装置26和胎面带成形装置38适于彼此同时地操作，使得在第一工作区域20中形成至少一个第一轮胎的带束结构8的操作与在第二工作区域21中在相应工作鼓31上形成至少一个第二轮胎的胎面带9的操作至少部分地同时进行。

如果设置两个或更多个挤出机38a、38（如图2所示）或者其它彼此不同的构件以分别形成胎面带9的至少一个第一部分和至少一个第二部分的话，则形成正处理的第一轮胎的胎面带9的操作和形成正处理的第二轮胎的胎面带9的操作将与在第一工作区域20中制造正处理的另一个轮胎的带束结构8的操作至少部分地同时进行。

优选地，胎冠结构构造线14中的处理操作与在胎体结构构造线13中构造至少一个胎体结构2a的操作同时进行。优选地，将被制造的胎体结构2a旨在于与胎冠结构7相联，或者与在第二工作区域21中正处理的胎冠结构7中的一个相联。

用于连接胎冠结构7和胎体结构2a的连接装置以及胎体结构构造线13作为整体的操作率优选地与第二工作区域21中的胎面带成形装置9的操作率相同，并且与第一工作区域20中的带束结构成形装置26的操作速率相同，使得每个正处理的轮胎均能够被立即转移到随后的工作工位，从而避免沿着设备构造线贮存正处理的轮胎。

Claims (49)

1.一种用于生产轮胎的处理，包括：

-构造胎体结构（2a）；

-构造胎冠结构（7）；

-连接所述胎冠结构（7）和所述胎体结构（2a），

其中，构造所述胎冠结构（7）包括：

-在辅助鼓（22）上形成至少一个带束层（8a，8b），用于至少部分地制造带束结构（8）；

-向上翻折形成在所述辅助鼓（22）上的所述至少一个带束层（8a，8b）的轴向相对的侧翼片（10）；

-将所述带束结构（8）从所述辅助鼓（22）转移到至少一个工作鼓（31）；

-通过围绕由所述工作鼓（31）承载的所述带束结构（8）卷起弹性体材料制成的至少一个连续细长元件，通过形成相互并排布置的线圈，形成胎面带（9）。

2.根据权利要求1所述的处理，其中，在所述辅助鼓（22）上形成正处理的至少一个第一轮胎的所述带束结构（8）的操作与在所述至少一个工作鼓（31）上形成正处理的至少一个第二轮胎的所述胎面带（9）的操作至少部分地同时进行。

3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，以与形成所述胎面带（9）的操作和形成所述带束结构（8）的操作所遵循的操作率相同的操作率进行连接所述胎冠结构（7）和所述胎体结构（2a）的操作。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，在各个工作鼓上同时构造属于正处理的各个轮胎的胎冠结构（7）。

5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，形成正处理的第一轮胎的胎面带（9）的操作和形成正处理的第二轮胎的所述胎面带（9）的操作与制造正处理的其它轮胎的所述带束结构（8）的操作至少部分地同时进行。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，在形成所述胎面带（9）期间，在供应弹性体材料的所述连续细长元件的分配构件前面，至少一个机器人臂（32）旋转驱动并且移动所述至少一个工作鼓（31）。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，所述处理还包括在将所述带束结构（8）从所述辅助鼓（22）转移到所述至少一个工作鼓（31）期间通过至少一个机器人臂（32）定位和支撑所述至少一个工作鼓（31）的操作。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，形成所述至少一个带束层（8a，8b）包括：

-围绕所述辅助鼓（22）圆周地卷绕弹性体材料条形式的至少一个制成品，所述弹性体材料条包括织物帘线；

-相互连接条形式的所述制成品的相对的端部。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，构造所述胎冠结构（7）还包括圆周地卷绕一对带状增强插入件（8c）的操作，所述一对带状增强插入件中的每一个均径向叠置在所述至少一个带束层（8a，8b）的向上翻折的侧翼片（10）中的一个的端部边缘（10a）上。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，构造所述胎冠结构（7）还包括将弹性体材料制成的至少一个增强元件围绕所述至少一个带束层（8a，8b）圆周地卷绕成呈轴向并排关系的线圈的操作，所述至少一个增强元件纵向地结合有至少一根连续帘线。

11.根据权利要求10所述的处理，其中，在转移到所述工作鼓（31）上的所述带束结构（8）上卷绕所述增强元件。

12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，将所述带束结构（8）从所述辅助鼓（22）转移到所述至少一个工作鼓（31）包括以下操作：

-通过第一转移构件（34a）从所述辅助鼓（22）移除所述带束结构（8）；

-通过所述第一转移构件（34a）将所述带束结构（8）接合在所述工作鼓（31）上。

13.根据权利要求12所述的处理，其中，从所述辅助鼓（22）移除所述带束结构（8）包括：

-将承载所述带束结构（8）的所述辅助鼓（22）轴向地插入到所述第一转移构件（34a）中；

-将所述带束结构（8）与所述第一转移构件（34a）接合；

-径向收缩所述辅助鼓（22），以使所述辅助鼓与所述带束结构（8）分离；

-相对于所述第一转移构件（34a）沿着轴向方向平移所述辅助鼓（22），以从所述带束结构移除所述辅助鼓（22）。

14.根据权利要求12或13所述的处理，其中，将所述带束结构（8）接合在所述工作鼓（31）上包括：

-将所述工作鼓（31）轴向地插入到承载所述带束结构（8）的所述第一转移构件（34a）中；

-径向膨胀所述工作鼓（31），以使所述工作鼓与所述带束结构（8）接合；

-从所述带束结构（8）分离所述第一转移构件（34a）；

-轴向平移承载所述带束结构（8）的所述工作鼓（31），以从所述第一转移构件（34a）移除承载所述带束结构（8）的所述工作鼓（31）。

15.根据权利要求12至14中的一项或多项所述的处理，其中，在转移所述带束结构（8）期间，所述第一转移构件（34a）保持固定的定位。

16.根据前述权利要求中的一项或多项所述的处理，其中，连接所述胎冠结构（7）和所述胎体结构（2a）包括将所述胎冠结构（7）从所述工作鼓（31）转移到承载所述胎体结构（2a）的初级鼓（17）的操作。

17.根据权利要求16所述的处理，其中，将所述胎冠结构（7）从所述工作鼓（31）转移到所述初级鼓（17）包括以下操作：

-通过第二转移构件（39）从所述工作鼓（31）移除所述胎冠结构（7）；

-通过所述第二转移构件（39）将所述胎冠结构（7）接合在所述初级鼓（17）上。

18.根据权利要求16和17中的一项或多项所述的处理，所述处理还包括在将所述胎冠结构（7）从所述工作鼓（31）转移到所述初级鼓（17）的操作期间，通过机器人臂（32）定位和支撑所述工作鼓（31）的操作。

19.根据权利要求17和18中的一项或多项所述的处理，其中，从所述工作鼓（31）移除所述胎冠结构（7）包括：

-将承载所述胎冠结构（7）的所述工作鼓（31）轴向插入到所述第二转移构件（39）中；

-接合所述胎冠结构（7）和所述第二转移构件（39）；

-径向收缩所述工作鼓（31），以使所述工作鼓与所述胎冠结构（7）分离。

20.一种用于生产轮胎的设备，包括：

-用于构造胎体结构的胎体结构构造线（13）；

-用于构造胎冠结构的胎冠结构构造线（14）；

-组装工位（15），在所述组装工位中，每个所述胎冠结构（7）均与所述胎体结构（2a）中的一个相联；

其中，用于构造胎冠结构的所述胎冠结构构造线（14）包括

-至少一个辅助鼓（22）；

-至少一个工作鼓（31）；

-用于在所述辅助鼓（22）上形成带束结构（8）的带束结构成形装置，所述带束结构成形装置包括用于形成至少一个带束层（8a，8b）的构件和用于向上翻折所述至少一个带束层（8a，8b）的轴向相对的侧翼片（10）的构件；

-转移装置（34），所述转移装置用于将至少部分地形成在所述辅助鼓（22）上的带束结构（8）转移到所述至少一个工作鼓（31）；

-胎面带成形装置，所述胎面带成形装置用于通过围绕由所述工作鼓（31）承载的所述带束结构（8）卷绕弹性体材料制成的至少一个连续细长元件、通过形成以相互并排关系布置的线圈而形成所述胎面带（9）。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述带束结构成形装置（26）和所述胎面带成形装置（38）分别对正处理的相应轮胎的所述带束结构（8）和所述胎面带（9）彼此同时地进行操作。

22.根据权利要求20和21中的一项或多项所述的设备，其中，所述带束结构成形装置（26）和所述胎面带成形装置（38）与在所述胎体结构构造线（13）中制造至少一个胎体结构（2a）同时地操作。

23.根据权利要求20至22中的一项或多项所述的设备，其中，所述胎冠结构构造线（14）包括：

-第一工作区域（20），所述至少一个辅助鼓（22）操作地布置在所述第一工作区域中；

-第二工作区域（21），所述至少一个工作鼓（31）操作地布置在所述第二工作区域中；和

-第一转移工位（33），所述转移装置（34）在所述第一转移工位中操作。

24.根据权利要求20至23中的一项或多项所述的设备，其中，所述胎面带成形装置（38）包括用于形成所述胎面带（9）的第一部分的构件和用于形成所述胎面带（9）的第二部分的构件，所述用于形成所述胎面带（9）的第一部分的构件和用于形成所述胎面带（9）的第二部分的构件与所述带束结构成形装置（26）同时操作。

25.根据权利要求20至24中的一项或多项所述的设备，所述设备还包括至少一个机器人臂（32），所述机器人臂用于在弹性体材料制成的所述至少一个连续细长元件的至少一个分配构件（38a，38b）的前面旋转驱动和移动所述至少一个工作鼓（31）。

26.根据权利要求20至25中的一项或多项所述的设备，所述设备还包括至少一个机器人臂（32），用于在致动所述转移装置（34）期间支撑所述工作鼓（31）。

27.根据权利要求20至26中的一项或多项所述的设备，其中，所述用于形成至少一个带束层（8a，8b）的构件包括供给单元（27），用于将包括织物帘线的弹性体材料条形式的至少一个制成品供应至第一工作工位（24），所述第一工作工位设计成围绕所述辅助鼓（22）卷绕所述至少一个制成品。

28.根据权利要求20至27中的一项或多项所述的设备，其中，用于形成带束结构（8）的所述带束结构成形装置还包括供给单元（30），用于将一对带状增强插入件（8c）供应至第二工作工位（25），所述第二工作工位设计成围绕所述至少一个带束层（8a，8b）卷绕所述带状增强插入件（8c）。

29.根据权利要求20至28中的一项或多项所述的设备，其中，用于形成带束结构（8）的所述带束结构成形装置包括托架（23），所述托架承载所述辅助鼓（22），并且能够运动以选择性将所述辅助鼓定位在至少一个第一工作工位（24）和至少一个第二工作工位（25）前面。

30.根据权利要求29所述的设备，其中，所述托架（23）能够平行于所述辅助鼓（22）的几何旋转轴线（X）运动。

31.根据权利要求20至30中的一项或多项所述的设备，其中，用于向上翻折所述至少一个带束层（8a，8b）的轴向相对的侧翼片（10）的所述构件至少部分地结合在所述辅助鼓（22）中。

32.根据权利要求20至31中的一项或多项所述的设备，其中，所述胎冠结构构造线（14）还包括卷绕装置（35），用于将弹性体材料制成的至少一个增强元件围绕所述至少一个带束层（8a，8b）圆周地卷绕成轴向并排布置的线圈，所述增强元件纵向地结合有至少一根连续帘线。

33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述卷绕装置（35）在第三工作工位（36）中对由所述工作鼓（31）承载的所述带束结构（8）进行操作。

34.根据权利要求20至33中的一项或多项所述的设备，其中，所述至少一个工作鼓（31）与至少一个第三工作工位和至少一个第四工作工位（37）结合。

35.根据权利要求34所述的设备，所述设备包括至少一个第一工作鼓（31a）和至少一个第二工作鼓（31b），所述至少一个第一工作鼓和所述至少一个第二工作鼓中的每一个在所述第三工作工位和所述第四工作工位（37）中的一个处同时操作。

36.根据权利要求20至35中的一项或多项所述的设备，其中，所述工作鼓（31）具有外表面，所述外表面成形为曲线横截面轮廓。

37.根据权利要求20至36中的一项或多项所述的设备，其中，所述转移装置（34）包括第一转移构件（34a），所述第一转移构件交替地定位在所述辅助鼓（22）周围和所述工作鼓（31）周围。

38.根据权利要求37所述的设备，其中，所述第一转移构件（34a）包括能够径向运动的元件，用于选择性地接合和释放所述带束结构（8）。

39.根据权利要求37或38所述的设备，其中，所述辅助鼓（22）能够沿着其几何旋转轴线（X）运动，以同轴地装配到所述第一转移构件（34a）中。

40.根据权利要求37至39中的一项或多项所述的设备，其中，所述辅助鼓（22）能够径向收缩，以分离由所述第一转移构件（34a）接合的所述带束结构（8）。

41.根据权利要求37至40中的一项或多项所述的设备，其中，所述工作鼓（31）能够沿着其几何旋转轴线（X1）运动，以同轴地装配到所述第一转移构件（34a）中。

42.根据权利要求37至41中的一项或多项所述的设备，其中，所述工作鼓（31）能够径向膨胀，以接合由所述第一转移构件（34a）承载的所述带束结构（8）。

43.根据权利要求37至42中的一项或多项所述的设备，其中，所述第一转移构件（34a）基本固定在所述胎冠结构构造线（14）中。

44.根据权利要求20至43中的一项或多项所述的设备，其中，所述胎体结构构造线（13）包括具有半体的初级鼓（17），所述半体能够轴向运动靠近彼此，以确定所述胎体结构（2a）的径向膨胀。

45.根据权利要求20至44中的一项或多项所述的设备，所述设备包括第二转移工位（16），所述第二转移工位包括至少一个第二转移构件（39），所述至少一个第二转移构件能够交替地定位在所述工作鼓（31）周围和在所述胎体结构构造线（13）中操作的初级鼓（17）周围。

46.根据权利要求45所述的设备，其中，所述工作鼓（31）能够沿着其几何旋转轴线（X1）运动，以同轴地装配到所述第二转移构件（39）中。

47.根据权利要求45或47所述的设备，其中，所述第二转移构件（39）能够沿着所述初级鼓（17）的几何旋转轴线（X2）运动，以围绕所述初级鼓（17）同轴地定位所述胎冠结构（7）。

48.根据权利要求45至47中的一项或多项所述的设备，其中，所述工作鼓（31）能够径向收缩，以分离与所述第二转移构件（39）接合的所述胎冠结构（7）。

49.根据权利要求20至48中的一项或多项所述的设备，其中，所述机器人臂（32，32a，32b）是拟人机器人臂。

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