CN108025518B - 用于构建轮胎的工艺和装备 - Google Patents

Abstract

在构建鼓(20)上形成基本圆筒形的胎体套筒(21)，所述胎体套筒包括具有与相应的环形锚固结构(5)接合的端部折片(3a)的至少一个胎体帘布层(3)。包括至少一个带束层(8a，8b，8c)和一个胎面带(9)的环形的胎冠结构(28)围绕胎体套筒(21)同轴地布置。胎体套筒(21)环面地成形并且联接到胎冠结构(28)。随后将成形鼓(21)接合(38)在胎体套筒(21)中，所述成形鼓根据胎体套筒(21)的内部构型来成形。在由成形鼓(38)支撑的胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个上，然后形成相应的侧壁(10)的至少一个径向外部部分(12)，所述径向外部部分从胎面带(9)的轴向外部边缘(9a)朝向所述环形锚固结构(5)中的一个延伸。

Description

用于构建轮胎的工艺和装备

技术领域

本发明的目的是用于构建轮胎的工艺和装备。

更具体地，本发明涉及生轮胎的构建，所述生轮胎随后经受固化循环以获得最终产品。

背景技术

为了本说明书的目的，术语“弹性体材料”意在表示包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，这种组合物还包括添加剂，诸如，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料可以通过加热交联，从而形成最终制成品。

术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内部/外部”和“轴向内部/外部”参考所用的成形鼓的/轮胎的径向方向(即，垂直于所述成形鼓/轮胎的旋转轴线的方向)和所用的成形支撑件的/轮胎的轴向方向(即，平行于所述成形鼓/轮胎的旋转轴线的方向)使用。术语“周向”和“周向地”参考所述成形支撑件/轮胎的环形延伸部使用。

当相对于成形鼓或轮胎的平面相应地包含成形鼓或轮胎的旋转轴线时，称其为“径向”。

“最大弦长点”是指沿着周向线可识别的标识最大轮胎宽度的任何点。通常，这种周向线以及因此最大弦长点在侧壁的中间区域中在侧壁的径向延伸部的大约一半处被识别。

“初级半成品”是指弹性体材料的连续细长元件。优选地，这种连续细长元件可以包括一个或多个织物和/或金属帘线。优选地，这种连续细长元件可以被切割成适当的尺寸。

轮胎的“部件”或“结构部件”是指轮胎的能够执行特定功能或特定功能的一部分的任何部分。例如，轮胎部件是内衬、底衬、侧壁插入件、胎圈芯、填料插入件、抗磨损件、侧壁、胎体帘布层、带束层、胎面带、胎面带底层、带束下插入件等，或其中的一部分。

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，所述至少一个胎体帘布层具有相应地相对的端部，所述端部与相应的环形锚固结构接合，所述环形锚固结构集成在通常由名称“胎圈”标识的区域中，所述胎圈具有基本对应于轮胎在相应的安装轮辋上的所谓“配合直径”的内径。胎体结构与带束结构相联，所述带束结构可以包括一个或多个带束层，所述一个或多个带束层相对于彼此并且相对于胎体帘布层径向叠置地布置，并且具有相对于轮胎的周向延伸方向(0度)交叉取向和/或基本平行的织物或金属帘线。胎面带施加在带束结构的径向外部位置中，所述胎面带与构成轮胎的其它半成品一样也由弹性体材料制成。

与胎面带相联的带束结构在下文中被称为胎冠结构。

弹性体材料的相应侧部进一步施加在胎体结构的侧表面上的轴向外部位置中，每个侧部从胎面带的侧边缘中的一个延伸直到胎圈的相应环形锚固结构处。在“无内胎”轮胎中，通常称为“内衬”的不透空气涂层覆盖轮胎的内表面。

在通过组装相应的部件构建生轮胎之后，通常进行模制和硫化处理，以便通过弹性体组合物的交联确定轮胎的结构稳定性，并且在胎面上需要的位置赋予期望的胎面图案，并且在轮胎侧壁处赋予任何区别或信息图形标志。

通常呈套筒形状的胎体结构和带束/胎冠结构通常在各自的工作站中彼此分离地制造，以在稍后时间相互组装。

根据分别称为“侧壁在胎面上”(SOT)和“胎面在侧壁上”(TOS)的两种不同的替代构建方案，侧壁可以结合到轮胎的结构中。

在TOS构建方案中，侧壁的径向外部顶点在胎面带的侧边缘的轴向内部，并且通常介于胎体帘布层与带束结构的相应侧边缘之间。

在SOT构建方案中，侧壁的径向外部顶点侧向地叠置到胎面带的相应侧边缘并且在其轴向外部。

在同一申请人的WO 2004/041520中，考虑了由机器人臂承载的成形鼓与承载从辅助鼓取得的带束结构的转移构件相互作用，以确定胎体结构与带束结构之间的联接。机器人臂然后将成形鼓承载到胎面带和/或侧壁的施加装置附近，所述施加装置包括分配构件，所述分配构件布置成将弹性体材料的连续细长元件敷设在相互联接的胎体和带束结构上。

同一申请人的文献WO 2004/041522描述了另一个示例，其中，由机器人臂承载的成形鼓被移动以与在确定先前形成在辅助鼓上的带束结构的施加之后完成生轮胎的构建的装置相互作用。

在同一申请人的WO 2010/064077中，在构建鼓上形成圆筒形的胎体套筒，所述胎体套筒包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层具有接合到相应的增强环形结构的端部折片。各自从相应的胎圈延伸的一对侧壁施加在胎体帘布层上的侧向相对位置处。承载圆筒形的胎体套筒的构建鼓被转移到组装站，以与单独制造的外套筒联接，所述外套筒包括带束结构、胎面带以及可选地侧壁的至少一部分。在组装站中，通过使形成构建鼓的两个半体轴向接近，胎体套筒被环面地成形以确定抵靠围绕胎体套筒同轴对中的外套筒的径向内表面的施加。

在同一申请人的WO 2009/144753中，为了改善侧壁的径向外端的联接，在TOS型构建配置中，考虑了胎面带联接到类型通常被称为迷你侧壁(mini-sidewall)的轴向外端部分。采用与用于制造侧壁相同的弹性体混合物制成的迷你侧壁确保了这两个部件之间的相容性，并且优化了侧部/胎面带连接中的均匀性和连续性。

在同一申请人的WO 2015/079344中，胎体套筒相对于布置成处于第一径向收缩操作状态下的环面的成形鼓布置在径向外部位置中。胎体套筒根据环面的构型来成形，同时成形鼓定位在胎体套筒内部。在胎体套筒的成形期间，成形鼓径向扩张直至第二径向扩张操作状态。在成形结束时，在第二操作状态下胎体套筒联接到成形鼓。联接到经成形的所述胎体套筒的成形鼓布置在至少一个装置附近，所述至少一个装置用于在经成形的所述胎体套筒的径向外部位置中构建至少一个带束层。

发明内容

本申请人已经认识到，在直接在经成形的胎体套筒的侧向壁上形成侧壁期间(如例如在WO 2004/041522中所示)，单独通过充气压力的作用(其必须是适度的而不损害生轮胎的结构完整性)，可能难以以期望的精度敷设弹性体部件，这是由于胎体套筒本身的结构屈服，特别是在侧向区域中，在所述侧向区域中，轮胎的结构强度单独依赖于胎体帘布层。

本申请人还已经认识到，如例如在WO 2009/144753中所描述的，在构建鼓上构建圆筒形的胎体套筒期间制造侧壁将生产工艺绑定到TOS构建方案的实现。

本申请人已经进一步观察到，为了克服在构建期间屈服的上述缺点而从构建鼓移除胎体套筒(如例如在WO 2015/079344中所示)以实施成形鼓的引入的需要要求特定的精度，结果难以进行轮胎胎圈的正确接合以确保成形的适当执行。

因此，本申请人已经认识到，如果在更靠后(advanced)的工作阶段(例如，已经成形)中在轮胎内部引入成形鼓，则引入工艺将被简化，同时整个构建工艺将甚至更加灵活，可在同一装备中实现上述SOT和TOS两种构建方案。

更确切地，根据本发明，本申请人已经发现，如果在胎体套筒已经成形并且联接到胎冠结构时将成形鼓引入胎体套筒中，则可以有利地执行先前的成形和组装操作，而不需要从构建鼓移除胎体套筒。同时，可以显著提高生产线的操作灵活性，事实上，根据设计要求，侧壁可以部分地或完全地在与胎冠结构相联并且布置在成形鼓上的经成形的胎体套筒上制造，或在由构建鼓支撑的在成形之前的胎体套筒上制造。更确切地，因此可以在产品上实现进一步的质量改进，这是由于可以直接在与胎冠结构相联的经成形的胎体套筒上制造侧壁，从胎面带的轴向外部边缘开始直到(如果需要的话)胎圈或至少直到正在构建的轮胎的胎肩区域之外。

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于构建轮胎的工艺。

优选地，考虑在构建鼓上形成基本圆筒形的胎体套筒，所述胎体套筒包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构接合的轴向相对的端部折片。

优选地，考虑形成环形的胎冠结构，所述胎冠结构包括至少一个带束层和布置在围绕带束层的径向外部位置中的一个胎面带。

优选地，考虑将胎冠结构围绕胎体套筒同轴地布置。

优选地，考虑根据基本环面的构型来成形胎体套筒，以便将胎体套筒联接到围绕胎体套筒同轴地定位的胎冠结构。

优选地，考虑在联接到胎冠结构的经成形的胎体套筒中接合成形鼓，所述成形鼓具有彼此轴向相对的侧向部分，所述侧向部分根据胎体套筒的内部构型来成形。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于构建轮胎的装备。

优选地，提供胎体构建线，其包括用于在构建鼓上形成基本圆筒形的胎体套筒的装置，所述胎体套筒包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构接合的轴向相对的端部折片。

优选地，提供胎冠构建线，其包括用于形成环形的胎冠结构的装置，所述胎冠结构包括至少一个带束层和布置在围绕带束层的径向外部位置中的一个胎面带。

优选地，提供组装站，其包括用于围绕胎体套筒同轴地定位胎冠结构的装置，以及用于根据基本环面的构型来成形胎体套筒从而将胎体套筒联接到胎冠结构的成形装置。

优选地，提供插入装置，其用于在联接到胎冠结构的经成形的胎体套筒中接合成形鼓，所述成形鼓具有彼此轴向相对的侧向部分，所述侧向部分根据胎体套筒的内部构型来成形。

本申请人认为，将刚性的成形鼓插入经成形的胎体套筒中允许在生产装备中具有更大的操作灵活性，从而实现在同一生产线上同时构建各种结构不同的轮胎的可能性。

本申请人还认为，本发明在现代生产线上也是有利地可行的，而不需要复杂的操作来对它们适配。具体地，例如，通常用于沿着胎体构建线构建侧壁的径向内部部分的同一设备可以可选地用于在环形锚固结构附近制造额外的插入件。此外，例如，通常用于制造所谓“迷你侧壁”的设备现在可以用于制造径向外部侧壁部分。

本申请人还认为，插入到与胎冠结构相联的经成形的胎体套筒中的成形鼓允许胎体套筒在进一步处理期间保持精确成形和/或在需要时在胎体套筒上赋予根据可能不同于可以仅通过与胎冠结构的成形和联接动作获得的结构构型的结构构型的一定预成形，例如更适于正确执行随后的模制和硫化处理。

最后，本申请人认为，在与胎冠结构组装之后插入成形鼓是便利的，因为其可以在没有对于进行成形工艺可选地需要的位于胎圈上的凸缘或类似的环形密封元件的情况下执行。此外，在已经环面地成形的胎体套筒中插入成形鼓简化了与同一胎体套筒的正确联接，因为没有诸如可能影响其结构完整性的机械干涉。

在上述方面中的至少一个中，本发明包括以下描述的优选特征中的一个或多个。

优选地，规定在由成形鼓支撑的胎体套筒的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁的至少一个径向外部部分，所述径向外部部分从胎面带的轴向外部边缘朝向所述环形锚固结构中的一个延伸。

本申请人认为，在已经联接到胎冠结构的胎体套筒上制造侧壁或其部分可以有助于最终产品的显著质量改进。具体地，胎体套筒在成形鼓上的稳定安置确保了对在胎体套筒本身上制造的侧壁部分的几何形状的最佳控制，因此消除了由于胎体套筒的结构屈服而导致的任何潜在的不准确性。

本申请人还认为，根据SOT方案的轮胎的制造可以被简化，根据本申请人，其适于针对一些特定尺寸和/或在轮胎经受极端操作条件时在侧壁/胎面带界面中就结构完整性而言提供特别改进。

就此而言，本申请人注意到，在胎面的轴向端部中的每一个(即使设置有迷你侧壁)与相应的侧壁的对应径向外端之间的相互联接界面中，可能在轮胎胎肩处触发分离，尤其是在极端的操作条件下。因此，本申请人认为，为了产品的质量改进的目的，可以有利的是在单个构建操作中制造每个侧壁或者至少其径向外部部分，所述径向外部部分从胎面带延伸大致超过轮胎的胎肩区域，优选地，所述轮胎已经具有经构建的生轮胎的几何设计形状。优选地，所述径向外部部分延伸超过轮胎的最大弦长点。

优选地，在经成形的胎体套筒的轴向相对侧向壁中的每一个上制造整个侧壁，所述侧壁包括所述径向外部部分。

在已经联接到胎冠结构的胎体套筒上制造整个侧壁或其主要部分允许(如果需要的话)在制造胎体套筒期间在侧壁和/或胎圈处制造额外部件，而不会导致生产周期的显著延迟。

优选地，构建至少第一生轮胎和第二生轮胎。

优选地，在构建第一生轮胎和第二生轮胎期间，选择以下可用选项中的至少一个：

a)在由成形鼓支撑的胎体套筒的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁的至少一个径向外部部分，所述径向外部部分从胎面带的轴向外部边缘朝向所述环形锚固结构中的一个延伸；

b)在成形之前，将所述侧壁的径向内部部分施加到胎体套筒，每个径向内部部分从所述环形锚固结构中的一个延伸。

优选地，针对构建第一生轮胎而操作的选择不同于针对构建第二生轮胎而操作的选择。

优选地，提供以下动作：

c)将胎冠结构与胎面带的轴向外部部分相联，所述轴向外部部分由与构成侧壁的弹性体组合物相同的弹性体组合物制成。

优选地，提供以下动作：

d)在成形之前，在所述环形锚固结构中的每一个附近将至少一个弹性体增强元件施加到胎体套筒。

优选地，动作c)和d)中的至少一个被包括在构建第一生轮胎和第二生轮胎期间可供选择的所述选项中。

优选地，形成胎体套筒包括将所述环形锚固结构接合到成形鼓。

优选地，形成胎体套筒还包括抵靠(against)所述环形锚固结构中的每一个施加至少一个抗磨损插入件。

优选地，形成胎体套筒包括在所述环形锚固结构中的每一个附近施加至少一个弹性体增强元件，所述弹性体增强元件与相应的侧壁的径向外部部分连结。

优选地，径向外部部分整体地覆盖所述弹性体增强元件的轴向外侧。

优选地，所述弹性体增强元件的弹性模量大于相应的径向外部部分的弹性模量。

换言之，结构加强元件可以被引入到胎体套筒中，所述结构加强元件在相应的胎圈附近集成到侧壁中。

优选地，成形鼓在胎体套筒中的接合导致胎体套筒从基本环面的形状开始成形。

因此，可以赋予联接到胎冠结构的胎体套筒期望的构型，诸如被优化以用于执行随后的模制和硫化处理。

优选地，联接到所述胎冠结构的经成形的胎体套筒在成形鼓插入期间经受径向约束(containment)动作。

因此，可以在没有在胎圈处操作的凸缘或其它接合元件的情况下将成形鼓接合到胎体套筒中。因此，实现将成形鼓插入胎体套筒中和从胎体套筒取出成形鼓所需的设备和操作的显著简化。

优选地，在执行定位胎冠结构和成形胎体套筒的动作之前，将承载胎体套筒的构建鼓转移到组装站。

优选地，胎体套筒在与胎冠结构联接之后从构建鼓移除。

优选地，在将成形鼓插入胎体套筒中之前，执行以下动作：

从构建鼓移除联接到胎冠结构的胎体套筒；

将联接到胎冠结构的胎体套筒从组装站转移到成形鼓的插入装置。

优选地，所述径向外部部分中的每一个通过根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线缠绕由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件来形成。

优选地，所述至少一个连续细长元件的缠绕不中断地执行。

优选地，所述胎面带通过围绕所述至少一个带束层根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线缠绕由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件来形成。

优选地，提供补充装置，其用于在由成形鼓支撑的胎体套筒的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁的至少一个径向外部部分，所述径向外部部分从胎面带的轴向外部边缘朝向所述环形锚固结构中的一个延伸。

优选地，至少一个补充工作站也沿着胎体构建线操作，其用于将相应的侧壁的至少径向内部部分施加到胎体套筒，每个径向内部部分从所述环形锚固结构中的一个延伸。

优选地，提供选择装置，其用于在构建每个轮胎期间选择性地激活所述补充装置和/或所述补充工作站。

优选地，提供补充装置，其用于将胎冠结构与胎面带的轴向外部部分相联，所述轴向外部部分由与构成相应的侧壁的弹性体组合物相同的弹性体组合物制成。

优选地，至少一个补充工作站也沿着胎体构建线操作，其用于在所述环形锚固结构中的每一个附近将至少一个弹性体增强元件施加到胎体套筒。

优选地，胎圈芯装载站沿着胎体构建线操作，其用于将所述环形锚固结构接合到成形鼓。

优选地，第一工作站沿着胎体构建线操作，其用于施加至少一个抗磨损插入件。

优选地，至少一个补充工作站沿着胎体构建线操作，其用于在所述环形锚固结构中的每一个附近施加至少一个弹性体增强元件，所述弹性体增强元件与相应的侧壁的径向外部部分连结。

优选地，成形鼓大于在组装站中环面地成形的胎体套筒。

优选地，所述插入装置包括第一转移位置，所述第一转移位置被构造成用于在联接到所述胎冠结构的经成形的胎体套筒上施加径向约束动作。

优选地，所述第一转移位置包括相对于环形支撑元件可径向移动的抓持构件。

优选地，还提供第一转移装置，其用于将承载胎体套筒的构建鼓从胎体构建线转移到组装站。

优选地，还提供第二转移装置，其用于将联接到所述胎冠结构的经成形的胎体套筒从构建鼓转移到插入装置。

优选地，所述补充装置包括至少一个螺旋运动单元，其用于根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线将由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件周向地缠绕在胎体套筒上。

附图说明

从根据本发明的用于构建轮胎的工艺和装备的优选但非限制性实施例的详细描述中，其它特征和优点将变得更加显明。

这样的描述将在下文中参考附图给出，所述附图仅被提供以用于说明性并且因此非限制性的目的，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的用于构建轮胎的装备的俯视图；

图2示意性地示出了在经成形并且联接到胎冠结构的胎体结构上制造侧壁的径向外部部分；

图3示出了可以根据本发明获得的轮胎的第一实施例示例；

图4示出了可以根据本发明获得的轮胎的第二实施例示例。

具体实施方式

参考所述附图，附图标记1总体上表示用于构建车辆车轮的轮胎的装备，其被设计成执行根据本发明的工艺。

装备1被设计成制造基本包括具有至少一个胎体帘布层3的胎体结构的轮胎2(图3和4)。可以将防水弹性体材料的层或所谓的内衬4施加到胎体帘布层3中。各自包括与弹性体填料5b相联的所谓的胎圈芯5a的两个环形锚固结构5接合到胎体帘布层3的相应端部折片3a。通常被标识为“胎圈”6的两个区域包括所述环形锚固结构5，在所述胎圈处，通常发生轮胎2与相应的安装轮辋之间的接合。

每个胎圈6可以可选地与外部地覆盖相应的环形锚固结构5的抗磨损插入件7(图4)相联。

包括一个或多个带束层8a、8b、8c的带束结构8围绕胎体帘布层3周向地施加，并且胎面带9布置在带束结构8的径向外部位置中。

两个侧壁10施加在胎体帘布层3上的侧向相对位置中，每个侧壁从相应的胎圈6延伸直到胎面带9的相应轴向外部边缘9a附近。

侧壁10中的每一个可以包括从相应的胎圈6延伸的径向内部部分11以及与胎面带9的轴向外部边缘9a中的一个连结的径向外部部分12。

加之于每个侧壁10的径向内部部分11或作为其替代，在环形锚固结构5中的每一个附近，可以施加至少一个弹性体增强元件13，其与相应的径向外部部分12连结并且优选地具有大于径向外部部分本身的弹性模量的弹性模量。可选地，每个径向外部部分12可以整体地覆盖相应的弹性体增强元件13的轴向外侧。

可以可选地提供侧壁插入件14，其在轴向内部位置中施加到胎体帘布层3中并且各自从相应的胎圈6延伸。

在图3中的示例中，根据SOT构建方案，侧壁10的径向外部顶点10a叠置到胎面带9的轴向外部边缘9a。

在图4中的示例中，根据TOS构建方案，胎面带9的轴向外部边缘9a叠置到相应的侧壁10的径向外部顶点10a。

由弹性体材料制成的至少一个带束底层(附图中未示出)可以施加在胎体帘布层3与带束结构8之间。

由弹性体材料制成并且彼此轴向间隔开的相应环形带束下插入件15可以插入在胎体帘布层3与带束结构8的轴向相对边缘之间。

相应的覆盖部分16可以可选地联接到带束下插入件15，以便与带束下插入件15本身一起形成所谓的“缓冲插入件”，其各自横跨带束结构8的相应边缘中的每一个布置。

装备1基本包括胎体构建线17和胎冠构建线18、组装站19的一部分。

沿着胎体构建线17，一个或多个构建鼓20(在图1中以虚线示出)经受用于在每个构建鼓上形成基本圆筒形的胎体套筒21的装置的动作，所述胎体套筒至少包括所述胎体帘布层3，所述胎体帘布层具有接合到相应的环形锚固结构5的相应轴向相对的端部折片3a。这种装置可以例如包括用于在构建鼓上施加内衬4和/或抗磨损插入件7的至少一个第一工作站22、用于施加胎体帘布层3的至少一个第二工作站23、用于施加环形锚固结构5和围绕环形锚固结构转动端部折片3a的至少一个胎圈芯装载站24、以及可选地用于在胎体套筒21上施加侧壁10的径向内部部分11和/或施加弹性体增强元件13的补充工作站25。

每个构建鼓20通过第一转移装置在胎体构建线17的各个站之间顺序地转移，所述第一转移装置未详细示出，因为它们可以以任何便利的方式制造。第一转移装置还包括第一机器人臂26(优选为拟人化的)，其将每个构建鼓20连同其上形成的胎体套筒21从胎体构建线17顺序地转移到组装站19。

沿着胎冠构建线18，一个或多个辅助鼓27经受用于在每个辅助鼓27上形成包括一个或多个带束层8a、8b、8c和胎面带9的环形的胎冠结构28的装置的动作。

更具体地，沿着胎冠构建线18，可以提供至少一个第一工作单元29以在每个辅助鼓27上形成所述带束底层和/或带束下插入件15、一个或多个第二工作单元30以制造一个或多个带束层8a、8b、8c、以及一个或多个第三工作单元31以制造胎面带9和可选地缓冲插入件的覆盖部分16。

优选地，胎面带9以及底层、带束下插入件15和胎冠结构28的下其它弹性体部件通过螺旋来形成，即，通过围绕所述至少一个带束层8a、8b、8c根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线缠绕弹性体材料的至少一个连续细长元件来形成。

每个辅助鼓27通过操纵装置在胎冠构建线18的各个工作单元29、30、31之间顺序地转移，所述操纵装置可以例如包括多个第二机器人臂32，优选为拟人化的。第二机器人臂32中的至少一个也可以设置为将每个辅助鼓27连同其上形成的胎冠结构28从胎冠构建线18顺序地转移到组装站19。

在组装站19中，例如借助于使胎冠结构围绕胎体套筒21同轴地定位的转移环或其它合适的装置从相应的辅助鼓27拾取胎冠结构28，所述胎体套筒由先前转移到组装站19本身的构建鼓20承载。

借助于在构建鼓20上操作的成形装置以引起相应的胎圈6的相互轴向接近，然后根据基本环面的构型来成形胎体套筒21，所述胎体套筒径向扩张直到其抵靠胎冠结构28的径向内表面接触。因此，确定了胎体套筒21与胎冠结构28之间的相互联接。

借助于例如包括第一机械操纵装置34的第二转移装置33，经成形并且联接到胎冠结构28的胎体套筒21从构建鼓20拾取，并且可选地借助于第二机械操纵装置35，所述胎体套筒被装载到第一转移位置36中并且与插入装置37互锁，所述插入装置构造成将胎体套筒21本身接合到至少一个成形鼓38。

更具体地，存储部39优选地承载分别具有不同尺寸和/或几何构型的多个成形鼓38，每个成形鼓适于处理特定类型的轮胎。

每个成形鼓38可以例如由被约束到中心轴41的多个周向扇段40制成，并且在由螺纹杆43控制的返回机构42的动作下可相互同时径向移动。螺纹杆43沿着中心轴41延伸并且承载分别右旋和左旋的两个轴向相对的螺纹。

分别沿着一个方向和另一个方向转动中心轴41内的螺纹杆43导致成形鼓38在径向收缩状态与径向扩张状态之间的扩张和收缩。在径向收缩状态下，成形鼓38的直径尺寸小于胎圈6的直径尺寸，以便能够轴向插入胎体套筒21中。在径向扩张状态下，如图2所示，成形鼓38以至少在成形鼓38本身的轴向相对侧向部分38a处与胎体套筒21的内表面成接触关系地操作。

优选地，成形鼓38接合和扩张到胎体套筒21中导致胎体套筒从通过在组装站19中与胎冠结构28的联接而获得的环面形状开始进行径向拉伸和/或成形。因此，一旦联接，胎体套筒21的成形可以被优化以用于随后的处理。为此，可以设想，处于扩张状态下的成形鼓38的尺寸略大于在组装站19中环面地成形的胎体套筒21。

优选为拟人化的第三机器人臂44从储存部39拾取成形鼓38中的一个(根据正在处理的轮胎的类型选择)，以通过成形鼓本身与螺纹杆43的相互作用而将其插入并且扩张到安置在第一转移位置36中的胎体套筒21中。

优选地，第一转移位置36被设计成在胎面带9的径向外表面处操作，用于保持经成形并且联接到胎冠结构28的胎体套筒21。为此，第一转移位置36可以设置有抓持构件45，所述抓持构件相对于环形支撑元件46可径向移动，以在经成形的胎体套筒21上施加径向约束动作。因此，成形鼓38插入和扩张到胎体套筒21中可以在没有在正在处理的轮胎2的胎圈6处操作的凸缘或其它接合元件的情况下发生。

在将成形鼓38插入和扩张到胎体套筒21中之后，第三机器人臂44将胎体套筒从第一转移位置36移开，以使其经受补充装置47的动作，所述补充装置构造成在胎体套筒21本身的相应相对两侧上形成侧壁10的至少径向外部部分12。

这种补充装置47可以例如包括至少一个螺旋运动单元(例如，挤出机)，其布置成分配原始弹性体材料的连续细长元件48(图2)，可选地借助于辊子47a或其它合适的施加器装置，所述连续细长元件敷设在胎体套筒21上，同时胎体套筒被第三机器人臂44驱动旋转并且适当地移动。因此，连续细长元件48敷设以形成相继地靠近和/或至少部分地叠置的多个周向绕线“S”，从而根据期望的预定几何构型整体地限定径向外部部分12，或如果需要的话整个侧壁10。

优选地，径向外部部分12各自在沿着相应的连续细长元件48的连续性没有中断的情况下制成，并且从胎面带9的相应轴向外部边缘9a开始朝向环形锚固结构5延伸，每个径向外部部分延伸超过正在处理的轮胎2的最大弦长点“C”直到其与侧壁的相应径向内部部分11连结和/或与先前沿着胎体构建线17施加的弹性体增强元件13连结。

如果需要，补充装置47也可以执行整个侧壁10的构建，从胎面带9的轴向外部边缘9a开始直到胎圈6。

替代地，在不需要任何结构变化的情况下，整个侧壁10的构建可以通过沿着胎体构建线17安装的补充工作站25来执行。补充装置47在这种情况下被设计成用于执行除了构建侧壁10的径向外部部分12之外的操作。

例如，补充装置47可以用于将胎冠结构28与胎面带9的轴向外部部分49相联。根据TOS构建配置，由与用于制造侧壁10相同的弹性体材料制造的这种轴向外部部分49形成为径向叠置到侧壁10的径向外部顶点10a。

在补充装置47处的工艺结束时，成形鼓38与其上构建的生轮胎2一起被转移到第二转移位置50，所述第二转移位置可以与第一转移位置36相邻并且以与其类似的方式构造。在指令第三机器人臂44时，成形鼓38然后从经组装(packed)的构建轮胎2中收缩并且抽出，从而在第二转移位置50中释放轮胎。

轮胎2然后可以例如借助于第二转移装置33从第二转移位置50带走，所述第二转移装置被设计成将轮胎转移到出口站51以进行可能的最终处理。

根据本发明的成形鼓38的使用和管理以及在经成形并且联接到胎冠结构28的胎体套筒21上完全地或部分地构建侧壁10的可能性给予装备1以及由其实施的构建工艺非常的操作灵活性，增加了设计自由度以及同时构建尺寸和结构上彼此不同的小批量轮胎2的可能性。

更具体地，可以沿着胎体构建线17在相应的构建鼓20上同时构建至少第一生轮胎和第二生轮胎，所述构建鼓顺序地移动通过各个工作站22、23、24、25。

集成在管理装备的操作的电子控制单元中的控制模块或其它合适的选择装置(未示出，因为它们可以以任何便利的方式制造)可以被配置为基于可每次编程的设计规格管理各个工作站22、23、24、25、各个工作单元29、30、31和补充装置47的操作，以便获得结构上不同的轮胎2。

具体地，这些选择装置被设计成根据轮胎本身的设计规格在每个轮胎的组装期间选择性地激活补充装置47和/或补充工作站25。例如，可以设想，选择装置被配置为在构建每个轮胎期间执行以下选项中的至少一个之间的选择：

a)分别在由成形鼓38支撑的胎体套筒21的轴向相对两侧中的每一个上形成侧壁的径向外部部分12；

b)在成形之前，将侧壁的径向内部部分11施加到胎体套筒21；

c)将胎冠结构28与胎面带9的轴向外部部分49相联；

d)将弹性体增强元件13和/或侧壁插入件14施加到胎体套筒21。

选项a)的实施适于构建具有SOT类型的构建方案的轮胎，如图3所例示。在这种情况下，事实上，侧壁10或侧壁的至少径向外部部分12的构建通过补充装置47在胎体套筒21已经成形并且联接到胎冠结构28之后执行。以这种方式，侧壁10的径向外部顶点10a可以制成直接叠置到由胎冠结构28承载的胎面带9的轴向外部边缘9a。因此，侧壁10的结构连续性也在轮胎胎肩区域处保留，在所述在轮胎胎肩区域处，在一些特殊尺寸和/或在极端使用条件下可能集中高应变和异常应力。

另一方面，选项c)的实施适于构建具有TOS类型的构建方案的轮胎，如图4所例示。在这种情况下，可以借助于沿着胎体构建线17设置的补充工作站25在胎体套筒21上制造整个侧壁10，并且胎面带9的轴向外部部分49形成为叠置到侧壁10的径向外部顶点10a。用于形成轴向外部部分49所使用的弹性体材料与用于形成侧壁10所使用的相同促进了部件之间的最佳联接。

可选择选项b)加之于选项a)或替代选项a)，或加之于选项c)。当选择为替代选项a)时，选项b)涉及沿着胎体构建线17构件整个侧壁10，并且与选项c)组合执行。

加之于选项a)和c)中的任何一个，选项d)始终是可选择的。

即使在第一轮胎本身的构建尚未完成时，用于构建第二轮胎所作出的选择可以有利地不同于用于构建第一轮胎所作出的选择。因此，可以在同一个装备1中同时构建结构上彼此不同的几种类型的轮胎。

Claims (37)

1.一种用于制造轮胎的工艺，包括：

在构建鼓(20)上形成基本圆筒形的胎体套筒(21)，所述胎体套筒包括至少一个胎体帘布层(3)，所述至少一个胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构(5)接合的轴向相对的端部折片(3a)；

形成环形的胎冠结构(28)，所述胎冠结构包括至少一个带束层(8a，8b，8c)和布置在围绕带束层(8a，8b，8c)的径向外部位置中的一个胎面带(9)；

将胎冠结构(28)围绕胎体套筒(21)同轴地定位；

根据基本环面的构型来成形胎体套筒(21)，以便将胎体套筒联接到围绕胎体套筒(21)同轴地定位的胎冠结构(28)；

在联接到胎冠结构(28)的已经成形的胎体套筒(21)中接合成形鼓(38)，所述成形鼓具有彼此轴向相对的侧向部分(38a)，所述侧向部分根据胎体套筒(21)的内部构型来成形。

2.根据权利要求1所述的工艺，还包括以下动作：在由成形鼓(38)支撑的胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁(10)的至少一个径向外部部分(12)，所述径向外部部分从胎面带(9)的轴向外部边缘(9a)朝向所述环形锚固结构(5)中的一个延伸。

3.根据权利要求2所述的工艺，其中，所述径向外部部分(12)延伸超过轮胎(2)的最大弦长点(C)。

4.根据权利要求2或3所述的工艺，其中，在已经成形的胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个上获得整个侧壁(10)，所述侧壁包括所述径向外部部分(12)。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中，构建至少一个第一生轮胎和至少一个第二生轮胎。

6.根据权利要求5所述的工艺，其中，在构建第一生轮胎和第二生轮胎期间，选择以下可用选项中的至少一个：

在由成形鼓(38)支撑的胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁(10)的至少一个径向外部部分(12)，所述径向外部部分从胎面带(9)的轴向外部边缘(9a)朝向所述环形锚固结构(5)中的一个延伸；

在成形胎体套筒之前，将所述侧壁(10)的径向内部部分(11)施加到胎体套筒(21)，每个径向内部部分从所述环形锚固结构(5)中的一个延伸。

7.根据权利要求6所述的工艺，其中，针对构建第一生轮胎而操作的选择不同于针对构建第二生轮胎而操作的选择。

8.根据权利要求2所述的工艺，其中，规定：

将胎冠结构(28)与胎面带(9)的轴向外部部分(49)相联，所述轴向外部部分由与构成侧壁(10)的弹性体组合物相同的弹性体组合物制成。

9.根据权利要求2所述的工艺，其中，规定：

在成形胎体套筒之前，在所述环形锚固结构(5)中的每一个附近将至少一个弹性体增强元件(13)施加到胎体套筒(21)。

10.根据权利要求7所述的工艺，其中，规定以下动作并且以下动作中的至少一个被包括在构建第一生轮胎和第二生轮胎期间可供选择的所述选项中：

将胎冠结构(28)与胎面带(9)的轴向外部部分(49)相联，所述轴向外部部分由与构成侧壁(10)的弹性体组合物相同的弹性体组合物制成；

在成形胎体套筒之前，在所述环形锚固结构(5)中的每一个附近将至少一个弹性体增强元件(13)施加到胎体套筒(21)。

11.根据权利要求1所述的工艺，其中，形成胎体套筒(21)包括将构建鼓(20)与所述环形锚固结构(5)接合。

12.根据权利要求1所述的工艺，其中，形成胎体套筒(21)还包括抵靠所述环形锚固结构(5)中的每一个施加至少一个抗磨损插入件(7)。

13.根据权利要求2所述的工艺，其中，形成胎体套筒(21)包括在所述环形锚固结构(5)中的每一个附近施加至少一个弹性体增强元件(13)，所述弹性体增强元件与相应的侧壁(10)的径向外部部分(12)连结。

14.根据权利要求13所述的工艺，其中，径向外部部分(12)完全地覆盖所述弹性体增强元件(13)的轴向外侧。

15.根据权利要求13或14所述的工艺，其中，所述弹性体增强元件(13)的弹性模量大于相应的径向外部部分(12)的弹性模量。

16.根据权利要求1所述的工艺，其中，成形鼓(38)在胎体套筒(21)中的接合导致胎体套筒(21)从基本环面的形状开始成形。

17.根据权利要求1所述的工艺，其中，联接到所述胎冠结构(28)的已经成形的胎体套筒(21)在成形鼓(38)的插入期间经受径向约束动作。

18.根据权利要求1所述的工艺，其中，在执行定位胎冠结构(28)和成形胎体套筒(21)的动作之前，将承载胎体套筒(21)的构建鼓(20)转移到组装站(19)。

19.根据权利要求1所述的工艺，其中，胎体套筒(21)在已经与胎冠结构(28)联接之后从构建鼓(20)移除。

20.根据权利要求1所述的工艺，其中，在将成形鼓(38)插入胎体套筒(21)中之前，执行以下动作：

从构建鼓(20)移除联接到胎冠结构(28)的胎体套筒(21)；

将联接到胎冠结构(28)的胎体套筒(21)从组装站(19)转移到成形鼓(38)的插入装置(37)。

21.根据权利要求2所述的工艺，其中，所述径向外部部分(12)中的每一个通过根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线缠绕由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件(48)来形成。

22.根据权利要求21所述的工艺，其中，所述至少一个连续细长元件(48)的缠绕不中断地执行。

23.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述胎面带(9)通过围绕所述至少一个带束层(8a，8b，8c)根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线缠绕由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件(48)来形成。

24.一种用于构建轮胎的装备，包括：

胎体构建线(17)，其包括用于在构建鼓(20)上形成基本圆筒形的胎体套筒(21)的装置，所述胎体套筒包括至少一个胎体帘布层(3)，所述至少一个胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构(5)接合的轴向相对的端部折片(3a)；

胎冠构建线(18)，其包括用于形成环形的胎冠结构(28)的装置，所述胎冠结构包括至少一个带束层(8a，8b，8c)和布置在围绕带束层(8a，8b，8c)的径向外部位置中的胎面带(9)；

组装站(19)，其包括用于将胎冠结构(28)围绕胎体套筒(21)同轴地定位的装置，以及用于根据基本环面的构型来成形胎体套筒(21)从而将胎体套筒联接到胎冠结构(28)的成形装置；

插入装置，其用于在联接到胎冠结构(28)的已经成形的胎体套筒(21)中接合成形鼓(38)，所述成形鼓具有彼此轴向相对的侧向部分(38a)，所述侧向部分根据胎体套筒(21)的内部构型来成形。

25.根据权利要求24所述的装备，还包括补充装置(47)，其用于在由成形鼓(38)支撑的胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁(10)的至少一个径向外部部分(12)，所述径向外部部分从胎面带(9)的轴向外部边缘(9a)朝向所述环形锚固结构(5)中的一个延伸。

26.根据权利要求24所述的装备，其中，至少一个补充工作站(25)也沿着胎体构建线(17)操作，其用于在胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个处将相应的侧壁(10)的至少径向内部部分(11)施加到胎体套筒(21)，每个径向内部部分从所述环形锚固结构(5)中的一个延伸。

27.根据权利要求26所述的装备，包括补充装置(47)，其用于在由成形鼓(38)支撑的胎体套筒(21)的轴向相对两侧中的每一个上形成相应的侧壁(10)的至少一个径向外部部分(12)，所述径向外部部分从胎面带(9)的轴向外部边缘(9a)朝向所述环形锚固结构(5)中的一个延伸；还包括选择装置，其用于在构建每个轮胎(2)期间选择性地激活所述补充装置(47)和/或所述补充工作站(25)。

28.根据权利要求24所述的装备，还包括补充装置(47)，其用于将胎冠结构(28)与胎面带(9)的轴向外部部分(49)相联，所述轴向外部部分由与构成所述轮胎的侧壁(10)的弹性体组合物相同的弹性体组合物获得。

29.根据权利要求24所述的装备，其中，至少一个补充工作站(25)也沿着胎体构建线(17)操作，其用于在所述环形锚固结构(5)中的每一个附近将至少一个弹性体增强元件(13)施加到胎体套筒(21)。

30.根据权利要求24所述的装备，其中，胎圈芯装载站(24)沿着胎体构建线(17)操作，其用于将构建鼓(20)与所述环形锚固结构(5)接合。

31.根据权利要求24所述的装备，其中，第一工作站沿着胎体构建线(17)操作，其用于施加至少一个抗磨损插入件(7)。

32.根据权利要求25所述的装备，其中，至少一个补充工作站(25)沿着胎体构建线(17)操作，其用于在所述环形锚固结构(5)中的每一个附近施加至少一个弹性体增强元件(13)，所述弹性体增强元件与相应的侧壁(10)的径向外部部分(12)连结。

33.根据权利要求24所述的装备，其中，成形鼓(38)具有比在组装站(19)中环面地成形的胎体套筒(21)大的尺寸。

34.根据权利要求24所述的装备，其中，所述插入装置(37)包括第一转移位置(36)，所述第一转移位置被构造成用于在联接到所述胎冠结构(28)的已经成形的胎体套筒(21)上施加径向约束动作。

35.根据权利要求24所述的装备，还包括第一转移装置，其用于将承载胎体套筒(21)的构建鼓(20)从胎体构建线(17)转移到组装站(19)。

36.根据权利要求35所述的装备，还包括第二转移装置(33)，其用于将联接到所述胎冠结构(28)的已经成形的胎体套筒(21)从构建鼓(20)转移到插入装置(37)。

37.根据权利要求25所述的装备，其中，所述补充装置(47)包括至少一个螺旋运动单元，其用于根据相继地靠近和/或至少部分地叠置的绕线(S)将由弹性体材料制成的至少一个连续细长元件(48)周向地缠绕在胎体套筒(21)上。

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