CN111479677A - 用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎内部的设备 - Google Patents

Abstract

提供了处理头部(14)，其可轴向插入在由支撑组(15)保持的轮胎(3)中。处理头部(14)包括至少一个或多个可径向延伸的臂(20)，其均具有相对于处理头部(14)受约束的近侧端部(20a)和承载至少一个压紧元件(21)的远侧端部(20b)。驱动装置(22)在每个臂(20)上操作，以便使其在休止位置和工作位置之间移动，在休止位置中压紧元件(21)移动靠近几何旋转轴线(X)，在工作位置中压紧元件(20)移动远离几何旋转轴线(X)，以便朝向轮胎(3)的径向内表面(3a)施加推压作用。运动组(16)使处理头部(14)和轮胎(3)围绕和沿着几何旋转轴线(X)相互移动，以便通过压紧元件(21)完成半成品(2)的施加。

Description

用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎内部的设备

技术领域

本发明涉及一种用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎内部的设备。本发明还涉及一种将半成品施加在车辆车轮用轮胎内部的方法，该方法能够借助于所述设备致动。

特别地，在本文所述的一个实施例中，本发明适合用于制造自密封轮胎，以便执行自密封套筒在正在处理的轮胎内部的施加。但是，本发明也可以执行来施加其他类型的元件，例如衬里、底层衬里、传感器和/或其支撑元件。

背景技术

自密封轮胎是防刺轮胎，这是因为所述自密封轮胎包含施加到轮胎的径向内表面的自密封层，该自密封层自动密封由钉子、螺钉或其他尖锐物体意外刺穿轮胎而产生的可能的孔。

用于生产轮胎的生产周期提供：制造和/或组装轮胎的各个部件，从而获得生轮胎，随后使生轮胎经受模制和硫化处理，所述模制和硫化处理适于依据期望的胎面设计和几何形状限定轮胎的结构。

术语“半成品”是指通过组装彼此相同或不同的一个或多个部件而形成为例如圆柱形的环形套筒形式的轮胎部件。

在一优选实施方式中，半成品是将被施加在胎体结构内部的自密封套筒。可替代地，半成品可以例如由待被施加在胎体帘布层内部的衬里或衬里+底层衬里组件或者由待被施加在胎冠结构(包括至少一个带束层和至少一个胎面带)内部的胎体结构(包括至少一个与一对锚固环形结构相关联的胎体帘布层，每个包括至少一个胎圈并且优选包括填料插入件)或另一部件代表。

术语“自密封套筒”是指具有圆柱形形状的组装半成品，该半成品旨在制成轮胎内部的自密封层。

自密封套筒和带有该自密封套筒的支撑件/鼓二者的“圆柱形形状”是指具有直线母线的圆柱形形状和具有凸母线的略微圆形的形状二者。

除非另有明确指示，术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内/外”和“轴向内/外”参照所述设备、半成品或施加了半成品的轮胎(或所述设备、半成品或轮胎的一部分)的径向/轴向方向来使用，即参照垂直/平行于所述设备本身的几何轴线的方向来使用，在施加期间，所述几何轴线与轮胎和施加到轮胎的半成品的旋转轴线基本上重合。

术语“周向”和“周向地”参照设备、半成品或轮胎(或所述设备、半成品或轮胎的一部分)围绕相应的几何旋转轴线的环形包绕来使用。

“轴向中线平面”是指垂直于轮胎的几何轴线并且与轮胎本身的轴向外部部分等距的平面。

自密封套筒或另一半成品的“环形部分”是指基本上环形的部分，其轴向尺寸小于自密封套筒或另一半成品的轴向尺寸。

“自密封材料”是指在轮胎硫化后具有粘弹性和粘着性特征的聚合材料，以便允许该材料在由尖锐元件引起的穿孔内流动并被所述移动的尖锐元件粘附和驱动。这样的聚合材料可以例如包括合成或天然弹性体、弹性体嵌段共聚物、加工油、至少一种粘结剂和至少一种增强填料。

通用术语“轮胎”在没有进一步规定时是指包括至少一个胎体结构的正在处理的生轮胎、生轮胎以及经模制和硫化的轮胎，所述胎体结构具有至少一个环面形胎体帘布层，所述环面形胎体帘布层的轴向相对的端部襟翼与相应的胎圈芯相联并且形成一对胎圈。

“生轮胎”是指在构建工序结束时尚未经受模制和硫化处理的轮胎。

“硫化轮胎”或“经模制和硫化的轮胎”表示经过模制和硫化处理的生轮胎。

两个元件的“同轴位置”、例如设备或半成品相对于轮胎的“同轴位置”是指相对位置，在该相对位置中，轮胎的旋转轴线与设备或套筒的几何轴线基本上重合。因此，当自密封套筒与轮胎同轴地布置以形成自密封复合体并且随后将设备引入到自密封复合体中时，自密封套筒的轴线和设备的轴线彼此基本上重合并且与轮胎的几何旋转轴线基本上重合，前述术语可以不加区别地指代一个轴线或另一个轴线。

文献US2009/0205765描述了一种用于获得自密封轮胎的方法，其中设置成，布置硫化轮胎并通过在层状支撑件上挤出自密封材料来制成密封带。密封带缠绕成螺旋形，以便引入到硫化轮胎中。

文献EP3009260描述了一种包括密封层的自密封轮胎，该密封层通过将密封材料直接旋绕到绕其轴线旋转地放置的硫化轮胎的径向内表面上而获得。特别地，将硫化轮胎安装在旋转驱动装置上，同时将安装在挤出机出口处的喷嘴插入到轮胎内。密封材料从挤出机中挤出并通过喷嘴铺设在轮胎的表面上。

文献WO2011/064698涉及一种用于选择性地控制轮胎的自密封能力的方法，通过将密封复合物固定在鼓上并随后在其上形成生轮胎的前体(包括衬里和胎体)，然后进行成形、模制和硫化而获得所述轮胎。

发明内容

申请人已经确定，当前的生产要求在工艺的任何阶段都需要必要程度的灵活性，并且甚至将密封层或待布置在径向内部位置中的另一半成品的施加仅限制于硫化后步骤也将限制使构建工序和构建设备布局适应各个独立生产要求的可能性。

本申请人接着明白从特定的构建工序中尽可能多地释放密封层的施加步骤以便增加构建工序和/或构建设备的灵活性的重要性。

申请人已经意识到，通过以完全独立于轮胎构建设备的类型的方式制造半成品(在优选情况中，为自密封套筒)，可以将这种半成品施加到任何类型的正在处理的生轮胎、生轮胎或经模制和硫化的轮胎，这借助于任何构建工序通过操作半成品的径向膨胀并从轮胎内径向压紧半成品以使其附着在轮胎本身内部而实现。

然而，申请人已经观察到，在所构建的轮胎中，在胎圈处可检测的装配直径与在轴向中线平面附近可检测的内径之间存在的差异可能会妨碍半成品(其为圆柱形套筒的形状)容易地插入、其随后在轮胎本身的径向内表面上的施加和/或径向压力的施加以便使其完全附着至轮胎。实际上，在将半成品引入到轮胎中期间，胎圈很可能会干扰半成品。

申请人还观察到，在当前的高灵活性生产要求中，其中所生产的轮胎的尺寸并且因此它们的径向内部轮廓具有较高的差异，上述问题变得甚至更加严重，这是因为同一生产班次中可能进行多个生产批次。

申请人最后观察到，必须使半成品正确附着到轮胎的内表面上，在胎肩区域中，该内表面不能提供宽的操纵空间。这种附着尤其必须减小在半成品的径向外表面与轮胎的径向内表面之间的气泡永久存在的风险，以便防止可能导致其丢弃的缺陷。

申请人已经意识到，为了克服上述问题，适于使用专用设备来“强迫”和巩固半成品在轮胎内部的关联。

申请人因此发现，通过使先前与轮胎的径向内表面相关联的半成品经受动态压紧作用，有利于自密封套筒或另一半成品在轮胎内部的施加，无论其是正在处理的生轮胎、生轮胎还是已经模制和硫化的轮胎，所述动态压紧作用借助于压紧元件执行，该压紧元件以推压关系抵靠半成品本身滑动。

根据第一方面，本发明涉及一种用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎的径向内表面上的设备。

优选地，提供支撑组，其配置成用于保持正在处理的轮胎。

优选地，提供处理头部，该处理头部能够轴向地插入在由支撑组保持的轮胎中。

优选地，提供运动组，用于使处理头部和所述轮胎围绕和沿着几何旋转轴线相互移动。

优选地，处理头部包括至少一个可径向延伸的臂，该臂具有相对于处理头部受约束的近侧端部和承载至少一个压紧元件的远侧端部。

优选地，提供驱动装置，该驱动装置在所述臂上操作，以便使其在休止位置和工作位置之间移动，在休止位置中压紧元件移动靠近几何旋转轴线，在工作位置中压紧元件移动远离几何旋转轴线，以便朝向轮胎的径向内表面施加推压作用。

根据第二方面，本发明涉及一种用于将半成品施加在轮胎的径向内表面上的方法。

优选地设置成，布置轮胎以及将半成品布置在轮胎的径向内表面上。

优选地设置成，借助于支撑组来保持轮胎。

优选地设置成，布置至少一个处理头部，该处理头部包括至少一个臂，该至少一个臂可相对于几何旋转轴线径向地延伸，并且在其远侧端部处承载压紧元件。

优选地设置成，将所述臂定位在休止位置中，在该休止位置中，压紧元件移动靠近几何旋转轴线。

优选地设置成，将处理头部轴向地插入在由支撑组保持的轮胎中。

优选地设置成，将所述臂移动到工作位置中，在该工作位置中，压紧元件移动远离几何旋转轴线，以便朝向轮胎的径向内表面在半成品上施加推压作用。

优选地设置成，使处理头部和所述轮胎围绕所述几何旋转轴线并沿着所述几何旋转轴线相互移动，以使压紧元件抵靠半成品滑动。

申请人认为，由压紧元件施加的推压作用与由运动组设定的运动同时有利于半成品在轮胎的径向内表面上的附着。实际上，由压紧元件在半成品上施加的局部压紧作用适于适当地分布在半成品的延伸部上，直到其实现完全附着在轮胎的径向内表面上为止，从而有利于可能存在的空气的逐渐驱除，这与可能使轮胎差异化的因素无关，包括在径向内表面上可能存在的非连续性。

在前述方面中的至少一个方面中，本发明还可以包括以下优选特征中的一个或多个。

优选地，驱动装置配置成用于朝向工作位置弹性地推动压紧元件。

申请人认为，由驱动装置操作的弹性推压允许每个压紧元件有效地遵循轮胎的径向内表面的轮廓，即使在存在可能的轻微非连续的情况下。

优选地，处理头部能够可移除地联接到运动组。

以这种方式，可以容易地用不同的处理头部替换联接到运动组的处理头部。申请人认为，至少在一些实施例中，可以通过布置不同的处理头部来改善生产设备的整体灵活性，每个处理头部适于处理特定范围的轮胎，每个处理头部适于选择性地和单独地联接到单个运动组。

优选地，处理头部沿着几何旋转轴线从运动组突出地延伸。

申请人认为，处理头部的突出安装有助于将其容易地轴向插入轮胎内。

优选地，运动组包括旋转致动器，该旋转致动器适于使处理头部围绕几何旋转轴线旋转。

申请人认为，至少在一些实施例中，通过使处理头部旋转并保持轮胎停止，可以促进处理头部与轮胎之间围绕几何旋转轴线的相互运动。

优选地，运动组包括平移致动器，该平移致动器适于使处理头部沿着几何旋转轴线移动。

申请人认为，至少在一些实施例中，通过使处理头部平移并保持轮胎停止，可以促进处理头部与轮胎之间沿着几何旋转轴线的相互运动。

优选地，运动组包括拟人化机器人臂。

优选地，运动组包括具有至少六个运动轴的拟人化机器人臂。

申请人认为，至少在一些实施例中，拟人化机器人臂的使用可以促进更大的整体生产灵活性，因为机器人臂可以被编程并用于执行不同的操作。

优选地，处理头部包括多个臂。

申请人认为，配备有相应的压紧元件的多个臂的存在可以促进并且在某些情况下加快半成品在轮胎的径向内表面上的施加。

优选地，臂的近侧端部在处理头部上围绕几何旋转轴线沿周向等距间隔开。

因此，可以整体上赋予处理头部更大的旋转平衡。

优选地，该臂具有基本上曲线的纵向延伸部，该纵向延伸部位于与几何旋转轴线正交的平面中。

优选地，在休止位置，每个臂的近侧端部部分地被由周向相邻的臂的曲线的延伸部限定的凹部包围。

申请人已经观察到，在处理头部上包括多个臂的情况下，臂的曲线的纵向延伸部允许最大化臂的近侧端部和远侧端部之间的距离，而不会过度增加处理头部在休止状态下的体积。实际上，在休止状态下，每个臂能够接收在由其曲线延伸部限定的凹部中，臂的近侧端部在周向上与之相邻。

优选地，驱动装置包括至少一个在臂的近侧端部上操作的旋转运动致动器。

申请人认为，旋转运动致动器的布置允许限制驱动装置的整体体积。

优选地，驱动装置包括用于所述臂中的每个臂的至少一个运动致动器。

因此，每个压紧元件可独立于安装在其他臂上的压紧元件所采取的位置而施加其推压作用，以便有效地遵循轮胎的径向内表面的轮廓，即使在存在可能的轻微非连续的情况下。

优选地，所述驱动装置配置成用于在垂直于几何旋转轴线的平面中使臂旋转。

优选地，运动致动器具有气动致动。

申请人认为，具有气动致动的运动致动器的布置允许限制致动器本身的重量和体积，同时允许受益于空气的可压缩性以便获得弹性推压效果。

优选地，运动致动器是双作用的。

由此可以限制致动器的重量和体积。

优选地，运动致动器包括容纳壳，该容纳壳在内部具有第一腔室和第二腔室，该第一腔室和第二腔室由与臂的近侧端部刚性地连接的可移动元件相互分开。

优选地，所述驱动装置机载地(on board)安装在处理头部上。

以这种方式，由于运动致动器与处理头部一起移动，简化了从运动致动器到臂的运动传递。

优选地，运动致动器由至少一个气动导管提供动力，该气动导管通向由处理头部承载的阀连接件。

优选地，阀连接件能够与由所述运动组承载的阀接合件可操作地联接。

申请人认为，阀连接件和阀接合件能够可操作地联接在一起的布置给出了用于驱动运动致动器的简单且可靠的解决方案，同时提供了处理头部的可互换性和运动自由度。

优选地，运动组包括能够可移除地与处理头部接合的抓持构件。

以这种方式，促进处理头部的更换操作，从而提高了生产设备的整体灵活性。

优选地，阀接合件能够在驱动位置和等待位置之间移动，在该驱动位置中，该阀接合件可操作地联接到阀连接件，在该等待位置中，该阀接合件与阀连接件可操作地脱离。

优选地，阀接合件能够相对于所述抓持构件在驱动位置和等待位置之间移动，在该驱动位置中，该阀接合件可操作地联接到阀连接件，在该等待位置中，该阀接合件与阀连接件可操作地脱离。

仅通过移动阀接合件就可操作地联接阀连接件的可能性允许简化结构，从而将阀接合件机载地安装在运动组上。

优选地，当阀接合件位于等待位置中时，处理头部能够围绕几何旋转轴线自由旋转。

由此，提供了处理头部的更大的运动自由度。

优选地，阀连接件包括截止阀，该截止阀配置成在与阀接合件可操作地联接之后打开。

由此，促进加压流体从阀接合件到阀连接件的供应。

优选地，阀连接件包括截止阀，该截止阀配置成在与阀接合件可操作地脱离之后关闭。

由此，即使在阀接合件已经从阀连接件脱离之后，也容易将运动致动器保持在压力下。

优选地，提供两个处理头部，其适于围绕几何旋转轴线旋转并沿着几何旋转轴线平移。

申请人认为，两个处理头部的布置可以加快将半成品施加在轮胎的径向内表面上的动作。

优选地，两个处理头部被安装在单个轴上并且适于沿着轴平移。

由此，可以简化整个设备的结构。

优选地，两个处理头部适于以相应镜像方式平移。

优选地，两个处理头部彼此不受约束，并且每个处理头部可在相应运动组的控制下移动。

申请人认为，相对于彼此自由的两个处理头部的使用促进了整个设备的高处理速度和更大的操作灵活性的实现。

优选地，压紧元件包括至少一个压紧辊，该至少一个压紧辊由臂的远侧端部可旋转地支撑。

优选地，压紧辊依据其平行于几何旋转轴线的轴线被可旋转地支撑。

优选地，压紧辊是空转的。

优选地，压紧元件包括压力表面和偏转表面，其中偏转表面相对于压力表面侧向布置。

优选地，偏转表面配置成用于远离轮胎的径向内表面抵靠所述半成品的一部分起作用。

优选地，相对于几何旋转轴线，偏转表面所在的径向距离小于压力表面所在的径向距离。

偏转表面促进了半成品的正确施加，即使在存在半成品本身仍然有与轮胎的径向内表面分离而不是附着在该径向内表面上的情况下，例如轴向相对的襟翼。尤其是，偏转表面适于在施加过程期间抵靠该分离的部分起作用，使分离的部分逐渐移动靠近轮胎的径向内表面，以便促进由压力表面进行压紧。

优选地，压紧元件包括一个压力表面和两个偏转表面，其中，两个偏转表面相对于压力表面布置在轴向相对的位置中。

两个偏转表面的布置允许获得正确的偏转，无论处理头部相对于轮胎的轴向运动的方向如何。

优选地，压紧元件包括压紧辊。

更优选地，压紧元件包括至少一个与压紧辊同轴的辅助辊。

优选地，压紧辊的直径大于辅助辊的直径。

优选地，提供两个辅助辊，其相对于压紧辊布置在轴向相对的位置中。

优选地，在工作位置中，压紧元件以弹性推压的关系抵靠轮胎的径向内表面操作。

优选地，布置半成品包括将半成品的第一环形部分固定在轮胎的径向内表面上。

优选地，半成品的第一环形部分包含轮胎的轴向中线平面。

优选地，在所述相互运动期间，所述压紧元件依据从所述第一环形部分开始并轴向移动远离所述第一环形部分直至到达半成品本身的周向端部边缘的轴向进程而在与所述第一环形部分互补的所述半成品的至少一个第二环形部分上滑动。

优选地，在所述相互运动期间，压紧元件依据螺旋轨迹在半成品上滑动。

优选地，处理头部包括同时朝向工作位置移动的多个臂。

优选地，将臂彼此独立地推入到工作位置中。

优选地，螺旋轨迹具有螺距P，并且其中P＝(L-K)×N，其中：

L是压紧元件的轴向尺寸，

K是介于0和L之间的重叠常数，

N是处理头部的臂的数量。

优选地，将臂定位在休止位置中包括以下动作：将阀接合件与由处理头部承载的阀连接件可操作地联接，以便激活在所述臂上操作的驱动装置。

优选地，使臂在工作位置中移动包括以下动作：将阀接合件与由处理头部承载的阀连接件可操作地联接，以便激活在所述臂上操作的驱动装置。

优选地，还提供了以下动作：在使处理头部和所述轮胎相互移动之前，使阀接合件与阀连接件脱离。

优选地，两个处理头部同时围绕几何旋转轴线旋转，并使其沿着几何旋转轴线以镜像方式平移。

优选地，使半成品朝向轮胎的径向内表面移动靠近的动作在压紧元件朝向轮胎的径向内表面推压半成品的动作之前。

附图说明

通过以下对根据本发明的用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎内部的设备以及用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎内部的方法的描述，进一步的特征和优点将变得明显。下面将参照附图作为非限制性的示例阐述该描述，其中：

-图1以透视图示出了处于径向收缩状态的根据本发明的设备的一部分的工作头部；

-图2示出了处于径向膨胀状态的图1中的处理头部；

-图3和图4示出了分别处于径向收缩状态和径向膨胀状态的根据图5的迹线K-K截取的处理头部；

-图5以侧视图示出了在轮胎内部处于操作状态的处理头部；

-图6a-6e是示意图，示出了根据可依据本发明执行的方法的一系列动作的半成品在轮胎内部的施加；

-图7示出了设置有可通过本设备施加的半成品的轮胎。

具体实施方式

参照前述附图，附图标记1总体上表示根据本发明的用于将半成品施加在车辆车轮用轮胎的径向内表面上的设备。

设备1适于用来执行或完成至少一个半成品2在轮胎3内部的施加。在所描述的示例中，轮胎3已经完成了构建循环并且具有包括至少一个胎体帘布层5的胎体结构4，所述胎体帘布层具有端部襟翼，所述端部襟翼例如通过翻起接合在通常被标识为“胎圈”的区域中的相应锚固环形部分6周围。依据环面构造成形的胎体结构4在径向外部位置中与胎冠结构7相联。所述胎冠结构7包括一个或多个带束层8和限定轮胎3的径向外表面的胎面带9。

由于胎体结构4是环面成形的，因此在轮胎3的径向内表面3a上在轮胎本身的轴向中线平面E处可检测到的最大内径Dmax明显大于在锚固环形部分6处可检测到的最小内径Dmin。举例来说，最大内径Dmax和最小内径Dmin之间的差可以在约50mm至约350mm之间变化。

一对侧壁10分别从胎面带9的轴向外边缘延伸直至相应锚固环形部分6附近，以在外部覆盖胎体结构4的轴向相对侧部。

轮胎3优选处于生轮胎状态，但是也可以在接收半成品2之前被模制和硫化。

根据可行实施例变型，当轮胎3处于其构建的中间步骤中时，可以在施加带束层8之前或之后在环面成形的胎体结构4中执行半成品2的施加。

半成品2优选地制成为圆柱形套筒的形状。半成品2可以包括自密封材料层11，该自密封材料层可以布置在保护膜12上，该保护膜例如由诸如聚酰胺或聚酯的热塑性材料制成。

保护膜12的轴向相对的周向边缘可以与例如呈弹性体材料的长形元件形式的环形密封插入件13接合，所述环形密封插入件具有将自密封材料11包含在保护膜12和轮胎3的径向内表面3a之间的功能。

设备1包括可轴向插入到轮胎3中的处理头部14，轮胎由支撑组15保持。

支撑组15可以以已知的方式获得，因此不再详细描述。它必须能够以允许设备1在轮胎3内自由轴向进出的方式抓持轮胎3。例如，支撑组15可以包括可径向移动的元件，用于通过径向外表面抓持轮胎3，以便能够保持和/或移动轮胎。另外，支撑组15优选地适合于抓持不同直径的轮胎。

还提供了运动组16，该运动组配置成用于使处理头部14相对于轮胎3围绕并沿着处理头部本身的几何旋转轴线X移动。

处理头部14与轮胎3之间的相对运动可以通过支撑组15与运动组16之间的协作来确定。

在所示的优选实施例中，支撑组15适于保持轮胎3停止，而运动组16使处理头部14既围绕几何旋转轴线X又沿着几何旋转轴线X移动。

运动组16例如可以包括至少一个旋转致动器17，所述旋转致动器适于使处理头部14围绕几何旋转轴线X旋转。另外，运动组16可以包括一个或多个平移致动器，所述平移致动器适于使处理头部14沿着几何旋转轴线X移动。

在可能的未示出的实施例方案中，平移致动器可以配置成用于在支撑组15上操作，以便在处理头部14由旋转致动器17致动的同时使轮胎3沿着几何旋转轴线X移动。在一种可能的实施变型中，运动组16的旋转致动器17和平移致动器二者都在支撑组15上操作，以便致动围绕几何旋转轴线X的旋转运动和沿着几何旋转轴线X的轴向运动二者。

在一特别有利的实施例中，平移致动器和旋转致动器17(例如包括各自的电动马达和相对运动传动系统)被集成在机器人臂中，该机器人臂优选地是拟人化机器人臂。在这种情况下，运动组16由机器人臂构成，其中，旋转致动器17支撑在运动轴之一上。

优选地，处理头部14能够可移除地联接到运动组16。例如，运动组16可以包括抓持构件18，该抓持构件能够可移除地与由处理头部14承载的联接柄19接合。可以提供不同的处理头部14，它们各自带有具有相同几何特性的联接柄19，使得它们可以被同一抓持构件18牢固地抓持。

优选地，当与抓持构件18接合时，处理头部14从运动组16沿着几何旋转轴线X突出地延伸。换句话说，优选地，运动组16支撑并移动处理头部14，在处理头部的轴向端部处接合处理头部，使其在径向方向上完全自由。

处理头部14包括一个或多个可径向延伸的臂20，每个臂具有近侧端部20a，该近侧端部相对于处理头部14和远侧端部20b受约束，所述远侧端部承载至少一个压紧元件21。

为了使臂20均在休止位置和工作位置之间移动，驱动装置22在臂上操作，在休止位置中每个压紧元件21移动靠近几何旋转轴线X，在工作位置中每个压紧元件21移动远离几何旋转轴线X，以便朝向轮胎3的径向内表面3a施加推压作用。

围绕几何旋转轴线X沿周向且等距地间隔开的臂20的近侧端部20a优选地被约束到第一凸缘23，该第一凸缘从一个轴24径向延伸，该轴的端部承载有联接柄19。每个近侧端部20a围绕平行于几何旋转轴线X的轴线与第一凸缘23可旋转地接合。

优选地，每个臂20具有位于垂直于几何旋转轴线X的平面内的基本上曲线的纵向延伸部。特别地，每个臂20的曲线延伸部限定了凹部，至少在休止位置中，该凹部适于部分地包围周向相邻的臂20的近侧端部20a，如图3清楚地示出的那样。

驱动装置22优选地配置成将压紧元件21弹性地推向工作位置，其包括一个或多个运动致动器25，所述运动致动器例如机载地安装在处理头部14上并且在每个臂20的近侧端部20a上操作。更特别地，对于每个所述臂20优选设置一运动致动器25，例如旋转型的，使得每个臂20的致动独立于其他臂20的致动。

在所示的实施例中，运动致动器25在周向等距的位置处由与轴24成一体的第二凸缘26承载。每个运动致动器25通过传动轴27与相应臂20的近侧端部20a可操作地连接，以便使臂本身在垂直于几何旋转轴线X的平面内旋转。

每个运动致动器25优选地具有气动致动，并且还更优选地是双作用类型的。例如，每个运动致动器25包括容纳壳，该容纳壳在内部具有通过可移动元件相互连接的第一腔室和第二腔室，该可移动元件通过相应的传动轴27与臂20的近侧端部20a可操作地连接。

每个运动致动器25例如可以由一个或多个气动管道28a提供动力，该气动管道通向由处理头部14承载的相应阀连接件28。每个阀连接件28能够可操作地与由运动组16承载的阀接合件29联接。换句话说，由处理头部14承载的每个阀连接件28和由运动组16承载的相应阀接合件29彼此互补并且布置成使得至少在处理头部14在操作期间所采取的某些构造中，它们彼此密封地联接。

优选地，阀接合件29安装在由运动组16的端部承载的至少一个滑动件30上。滑动件30可在一个或多个气动缸31的控制下移动，以便使每个阀接合件29在驱动位置和等待位置之间轴向平移，在驱动位置中，阀接合件与阀连接件28可操作地联接，在等待位置中，阀接合件与阀连接件本身可操作地脱离。

当阀接合件29处于等待位置中时，处理头部14能够围绕几何旋转轴线X自由旋转。

优选地，在每个阀连接件28中，集成有截止阀(未示出)，该截止阀配置成在与阀接合件29可操作地联接之后打开以及在与阀接合件本身可操作地脱离之后关闭。

根据一些实施例，每个压紧元件21包括至少一个由臂20的远侧端部20b支撑的压紧辊32，所述压紧辊根据其平行于几何旋转轴线X的轴线可旋转地空转(rotatably idle)。

每个压紧元件21还可以包括一个辅助辊或者如在所示的示例中那样的一对辅助辊33，所述辅助辊相对于压紧辊32的直径具有较小的直径，并且分别在轴向相对的位置中相对于压紧辊同轴地且侧向并排地布置。

压紧辊32和每个辅助辊33分别在相对于几何旋转轴线X的径向更外部位置中限定了压力表面和偏转表面。在一可能的实施例变型中，压紧元件21可以包括仅一个辅助辊和/或仅一个偏转表面。

每个偏转表面相对于压力表面侧向布置，即相对于压力表面在轴向方向上间隔开。相对于几何旋转轴线X，每个偏转表面所在的径向距离小于压力表面所在的径向距离。

在设备1的使用期间设置成，自密封层或其他半成品2抵靠轮胎3的径向内表面3a布置。

例如，如图6a示意性所示，半成品2可以通过布置在径向收缩状态的可膨胀鼓34施加在在径向外部位置中存在的铺设表面34a上。在完成施加时，半成品2可以具有相应的轴向外部环形襟翼2a，所述襟翼从鼓的施加表面轴向突出。

径向收缩的鼓34限定了最大直径的体积(bulk)，包括半成品2的体积，该最大直径的体积小于最小内径Dmin，并且因此适于在轮胎由支撑组15保持时同轴地插入在轮胎本身中。

在完成插入时，在半成品2相对于轮胎3的轴向中线平面E位于轴向居中位置的情况下，鼓34径向膨胀，直至使半成品2的第一环形部分2b(包含轴向中线平面E)附着在径向内表面3a上。半成品2的第二环形部分(由轴向外部环形襟翼2a代表)可以处于朝向几何旋转轴线X靠拢的进程中，从而移动远离径向内表面3a，由此第二环形部分保持与径向内表面分开(图6b)。

然后鼓34收缩并从轮胎3轴向移除，从而留下由此布置在轮胎本身中的半成品2，并为设备1释放通路，以便完成半成品2的施加。

为此目的，由运动组16承载的处理头部14以径向收缩状态布置，其中，在压紧元件21处可检测到的最大直径体积Dext小于最小内径Dmin。在这种径向收缩状态下，处理头部14相对于轮胎3同轴地定位，使得其几何旋转轴线X与轮胎本身的旋转轴线基本上重合。然后，运动组16确定处理头部14的轴向平移，以便将其轴向地插入到轮胎3内，优选地直到压紧元件21到达轴向中线平面E或接近轴向中线平面E为止，如图6c示例性所示。

通过布置在驱动位置中的阀接合件29，将空气或另一加压流体供给至运动致动器25。具有气动复位的单向阀(未示出)还允许臂20上的压力的连续。因此，处理头部14的臂20朝向工作位置平移，从而使相应压紧元件21以弹性推压关系朝向轮胎3的径向内表面3a抵靠半成品2。

在到达工作位置时，滑动件30朝向等待位置回撤导致阀接合件29从阀连接件28脱离，使得处理头部14可以相对于阀接合件29本身和/或运动组16的其他固定部件自由地旋转。

保持在运动致动器25中的加压空气有利于维持压紧元件21朝向径向内表面3a的弹性推压作用。作为加压空气的作用的补充或替代，弹簧或其他机械类型的弹性元件可以与运动致动器25关联或直接与臂20关联。

然后，在抓持构件18上操作的旋转致动器17致动处理头部14围绕几何旋转轴线X旋转，而运动组16配备的一个或多个平移致动器向处理头部传递轴向运动。

因此，压紧辊32最初在半成品2的第一环形部分2b处遵循半成品2的内表面，从而巩固其在轮胎3的内表面3a上的施加。

每个压紧辊32依据螺旋轨迹在半成品2上滑动，该螺旋轨迹源自围绕几何旋转轴线X的旋转运动，加上沿着几何旋转轴线X本身的平移运动。

优选地，旋转运动和平移运动以使得螺旋轨迹具有螺距P的方式进行协调，其中：

P＝(L-K)×N

其中：

N是处理头部14的臂20的数量；

L是辊或另一压紧元件21的轴向尺寸。更特别地，L可以由压紧元件21的有效轴向尺寸来表示，即，在工作条件下在压紧元件21和半成品2之间建立的接触区域的轴向尺寸。实际上，在压紧元件21具有相同几何形状的情况下，不同的工作条件可能会改变接触区域的范围。例如，臂20施加的较大推压可以确定较大的接触区域。类似地，半成品2的较大柔韧性也可以确定较大的接触面积。

K是介于0和L之间的重叠常数，优选地也提供来吸收接触区域的轴向尺寸的可能变化。换句话说，在遵循螺旋轨迹时可以设置成，每个压紧元件21在先前已经被压紧的区域上部分地重新经过。

压紧辊32以一轴向进程滑动，该轴向进程从第一环形部分2b在由轴向外部环形襟翼2a所代表的第二环形部分之一的方向上开始。当压紧辊到达第二环形部分之一附近时，例如到达位于图6d的右边的轴向外部环形襟翼2a附近时，在压紧辊32作用之前，朝向该环形襟翼指向的辅助辊33逐渐与半成品2接触。因此，在受辅助辊33作用影响的多个位置中的每个位置中，由该辅助辊33实施的朝向轮胎3的径向内表面3a偏转半成品2的动作先于由压紧辊32实施的推压动作。

因此，在轴向外部环形襟翼2a附近，半成品2逐渐地移动靠近轮胎3的径向内表面3a，从而促进压紧辊32进行的巩固动作。即使在轴向外部环形襟翼2a朝向几何旋转轴线X靠拢所沿的角度是相当突出的时候，使襟翼本身移动更靠近径向内表面3a的动作也会以逐渐的方式进行，从而避免在半成品2上引起过大的应力。

在压紧辊32已经到达半成品2的轴向外边缘之后，通过阀连接件28相对于阀接合件29轴向对准来停止处理头部14的运动。利用气动缸31的致动，确定阀连接件28与阀接合件29的联接，以气动地驱动臂20返回到休止位置，以便使处理头部14回到径向收缩状态。

处理头部14的轴向运动再次将压紧辊32放置在半成品2的第一环形部分2b附近。然后驱动臂20重新定位在工作位置中，以便启动新的半成品2的处理循环，目的是确定未在如图6e所示的先前循环中处理的轴向外部环形襟翼2a的施加，该施加可能在第一环形部分2a至少在未被处理的区域中巩固之后。

在完成施加之后，处理头部14的旋转在阀连接件28与阀接合件29轴向对准的情况下再次停止，以允许它们的相互联接以及驱动臂20重新定位到休止位置。

一旦再次到达径向收缩状态，处理头部14的轴向平移就导致其与轮胎3轴向脱离。

根据本发明的一些实施例，设备1可以包括两个处理头部14，所述两个处理头部适于相对于几何旋转轴线X旋转和平移。两个处理头部14中的每个均可以基本上符合以上针对单个处理头部报道的技术描述。

当存在两个处理头部14时，它们可以以不同的构造安装。

根据第一构造，两个处理头部14安装在单个轴24上，并且适于沿着轴24本身平移，优选地以相应镜像方式。换句话说，可以提供单个运动组16，该单个运动组配置成用于使两个处理头部14都围绕几何旋转轴线X旋转以及使两个处理头部以相反的方式轴向平移，例如从最初的相互接近位置到最终的相互移动隔开位置。

在第二构造中，两个处理头部14相互不受约束，并且每个均可以在相应运动组16的控制下移动。换句话说，根据该构造，设备1可以包括两个不同的运动组16，每个运动组承载一处理头部14。该实施例部分地表示采用前文描述的单个处理头部14的实施例的重复。

Claims (28)

1.一种用于将半成品(2)施加在轮胎(3)的径向内表面(3a)上的设备，包括：

支撑组(15)，所述支撑组配置成用于保持正在处理的轮胎(3)；

处理头部(14)，所述处理头部能够轴向插入在由所述支撑组(15)保持的轮胎(3)中；和

运动组(16)，所述运动组用于使所述处理头部(14)和所述轮胎(3)围绕和沿着几何旋转轴线(X)相互移动；

其中，所述处理头部(14)包括至少一个可径向延伸的臂(20)，该臂具有相对于所述处理头部(14)受约束的近侧端部(20a)和承载至少一个压紧元件(21)的远侧端部(20b)；

驱动装置(22)，所述驱动装置在所述臂(20)上操作，以便使所述臂在休止位置和工作位置之间移动，在所述休止位置中所述压紧元件(21)移动靠近所述几何旋转轴线(X)，在所述工作位置中所述压紧元件(21)移动远离所述几何旋转轴线(X)，以便朝向轮胎(3)的径向内表面(3a)施加推压作用。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述驱动装置(22)配置成用于将所述压紧元件(21)弹性地推向所述工作位置。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述处理头部(14)能够可移除地联接至所述运动组(16)。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述运动组(16)包括旋转致动器(17)，所述旋转致动器适于使所述处理头部(14)围绕所述几何旋转轴线(X)旋转。

5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述运动组(16)包括平移致动器，所述平移致动器适于使所述处理头部(14)沿着所述几何旋转轴线(X)移动。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述运动组(16)包括拟人化机器人臂(20)。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述处理头部(14)包括多个臂(20)。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述臂(20)的近侧端部(20a)在所述处理头部(14)上围绕所述几何旋转轴线(X)沿周向等距地间隔开。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述臂(20)具有位于与所述几何旋转轴线(X)正交的平面中的基本上曲线的纵向延伸部。

10.根据权利要求7至9中的一项或多项所述的设备，其中，在所述休止位置，每个臂(20)的近侧端部(20a)部分地由凹部包围，所述凹部由周向相邻的臂(20)的基本上曲线的纵向延伸部限定。

11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述驱动装置(22)包括用于所述臂中的每个臂的至少一个运动致动器(25)。

12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述驱动装置(22)机载地安装在所述处理头部(14)上。

13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述运动组(16)包括能够与所述处理头部(14)可移除地接合的抓持构件(18)。

14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，包括两个处理头部(24)，所述两个处理头部适于围绕所述几何旋转轴线(X)旋转以及沿着所述几何旋转轴线(X)平移。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述两个处理头部(24)安装在单个轴(24)上并且适于沿着所述单个轴(24)平移。

16.根据权利要求14或15所述的设备，其中，所述两个处理头部(24)相互不受约束，并且每个处理头部能够在相应运动组(16)的控制下移动。

17.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述压紧元件(21)包括至少一个压紧辊(32)，所述压紧辊被所述臂(20)的远侧端部(20b)可旋转地支撑。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述压紧辊(32)依照所述压紧辊的平行于所述几何旋转轴线(X)的轴线被可旋转地支撑。

19.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述压紧元件(21)包括压力表面和偏转表面，其中所述偏转表面相对于所述压力表面侧向地布置。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，相对于所述几何旋转轴线(X)，所述偏转表面所在的径向距离小于所述压力表面所在的径向距离。

21.根据权利要求19或20所述的设备，其中，所述压紧元件(21)包括压力表面和两个偏转表面，其中，所述两个偏转表面相对于所述压力表面布置在轴向相对的位置中。

22.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述压紧元件(21)包括分别同轴的压紧辊(32)和至少一个辅助辊(33)。

23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述压紧辊(32)的直径大于所述辅助辊(33)的直径。

24.一种用于将半成品(2)施加在轮胎(3)的径向内表面(3a)上的方法，包括：

布置轮胎(3)；

在轮胎(3)的径向内表面(3a)上布置半成品(2)；

借助于支撑组(15)保持轮胎(3)；

布置至少一个处理头部(14)，所述处理头部包括至少一个臂(20)，所述臂能够相对于几何旋转轴线(X)径向延伸并且在其远侧端部(20b)处承载压紧元件(21)；

将所述臂(20)定位在休止位置，在所述休止位置中，所述压紧元件(21)移动靠近所述几何旋转轴线(X)；

将所述处理头部(14)轴向插入在由所述支撑组(15)保持的轮胎(3)中；

将所述臂(20)移动到工作位置，在所述工作位置中，所述压紧元件(21)移动离开所述几何旋转轴线(X)，以便朝向轮胎(3)的径向内表面(3a)在所述半成品(2)上施加推压作用；

使所述处理头部(14)和所述轮胎(3)围绕和沿着所述几何旋转轴线(X)相互移动，从而使所述压紧元件(21)抵靠所述半成品(2)滑动。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，布置所述半成品(2)包括：将所述半成品(2)的第一环形部分(2a)固定在所述轮胎(3)的径向内表面(3a)上。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，在所述相互移动期间，依照从所述第一环形部分(2a)开始并轴向移动远离所述第一环形部分直至到达所述半成品本身的周向端部边缘的轴向进程，所述压紧元件(21)抵靠所述半成品(2)的与所述第一环形部分(2a)互补的至少一个第二环形部分滑动。

27.根据权利要求24至26中的一项或多项所述的方法，其中，使两个处理头部(24)同时围绕所述几何旋转轴线(X)旋转并使其沿着所述几何旋转轴线(X)以镜像方式平移。

28.根据权利要求24至27中的一项或多项所述的方法，其中，所述压紧元件(21)朝向轮胎(3)的径向内表面(3a)在所述半成品(2)上施加的推压作用通过使该半成品(2)朝向轮胎(3)的径向内表面(3a)移近靠近的动作进行。

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