CN1402668A - 用于同时制造不同类型轮胎的设备 - Google Patents

Abstract

用于生产彼此不同类型轮胎的设备，包括：一个具有多个工位(5，6，7，8，9，10)的复合制造单元(2)，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；一具有用于已制造轮胎类型的硫化模型(24，25，26，27，28，29)的复合硫化单元(3)；在上述工位(5，6，7，8，9，10)及复合硫化单元(3)之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；与上述工位相联的固定工位(22，23，24，25，26)；上述固定工位、上述模型及上述功能传送和移动装置的数量相对于彼此选择，以获得对应于每种类型被加工轮胎数量的系列。

Description

用于同时制造不同类型轮胎的设备

本发明涉及一种用于在一层生产设备中生产彼此不同的轮胎的方法。

用于车轮的轮胎通常包括一胎身结构，该胎身结构主要包括一个或多个帘布层，这些帘布层的形状基本上是环形结构，且它们轴向相对的侧边缘与周向装入通常称作“轮胎钢丝”的不可伸展插塞的对应环状加强结构啮合。每个环状加强结构装入沿轮胎内圆周边缘形成的所谓“胎圈”中，该胎圈用于将轮胎固定到一对应的安装轮缘上。

一包含一条或多条封闭环形带的带结构在径向外部位置被贴到胎身结构上，该带结构基本上由相对于彼此及相对于属于相邻帘布层的芯部适当定向的纺织或金属芯部构成。

一通常包含一条具有适当厚度的弹性体材料的车轮触轨面也在径向外部位置被贴到带结构上。

应该注意，为了说明的目的，术语“弹性体材料”表示整体上的橡胶混合物，换句话说是由适当地用加强填料和/或多种类型的加工填加剂混合的至少一个聚合物基底构成的整个材料。

一对靠近车轮触轨面的相应侧边缘及相应胎圈的侧壁被贴到轮胎的相对侧上，每个侧壁覆盖了位于所谓肩部区域之间的轮胎侧部。

鉴于此，应该注意，每种类型的轮胎主要由一组化学和物理、结构、尺寸及外观特征而区别开。

化学和物理特征主要涉及材料的类型和成分，特别是在弹性体材料生产中使用的各种混合物的配方。结构特征主要限定轮胎中存在的结构部件的数量和类型，及它们在轮胎结构中相对于彼此的定位。尺寸特征涉及轮胎的几何尺寸和截面轮廓(外径，最大弦长或宽度，侧壁高度及其比值，换句话说截面比)，下面将简单地称作“规格”。外观特征包括胎面滚动面上的图案，复制在轮胎上的装饰图形和各种成片的文字或区别标识，在本说明书的剩余部分整体以“胎面图案”表示。

常规的生产工艺在轮胎制造中主要包括四个不同阶段：

a)混合物的制备，

b)各单独结构部件的生产，

c)将不同的结构部件连续装配，在一筒或其它适当的支承件上制成原轮胎，

d)对原轮胎进行硫化，同时将胎面图案印在轮胎外表面上。

为了本说明书的目的，“轮胎类型”表示具有给定规格、包括给定结构部件及给定胎面图案的轮胎。

在降低生产成本的努力中，工艺上的改进基本上定向于寻找技术上的方案来以这种方式生产出不断加快和可靠的机器，将用于生产每个轮胎的时间降到最少，同时保持或改进成品的质量。

因此，在单位时间内生产工件上具有高生产能力的设备已经用减少了修改选择(或者换句话说，仅能够生产有限范围类型的轮胎)，但使具有相同结构特征的系列轮胎产量最大化的轮胎制造机生产出来。仅作为例子，在最新的设备中，产量最大可达约每分钟两个胎身，每种工件(轮胎类型)在一个月的操作中平均批量产量可以达到3200件，工件更换时间为375分钟。

还以这种方式进行了尝试来降低或消除上面列出的四个加工阶段相互之间存在的半成品的储存，使生产中轮胎类型必须更换时涉及的成本和问题降到最小。例如，文件EP922561提出了一种用于控制轮胎生产的方法，其中为了使原轮胎储存时间以及所储存的原轮胎数量降到最小，提供了一种复合硫化单元，带有多个适于永久吸收复合轮胎制造单元的输出的模型。不同类型轮胎的生产，特别是具有不同规格轮胎的生产，是通过时常对复合轮胎制造单元中设置的设备进行更换和/或修改，结合复合硫化单元中模型的更换而实现的。

在所有情况下，申请人发现，轮胎的生产伴随着成本随所生产轮胎类型的改变而增加：特别地，必须干涉工艺和/或混合物生产设备，从而生产出具有新的和不同的物理和化学特征的部件，和/或干涉各结构部件的生产设备，以改变所生产轮胎的规格。当所生产轮胎的结构和/或规格被改变时还必须对操作顺序(不同的装配方法)和/或设备以及制造设备的调整进行修改。最后，必须具有至少一个用于每个不同胎面图案-规格对的硫化模型。

所有上述各项需要继续花费用于购买具有不同规格和不同胎面图案的模型，购买不同的设备，花费用于输入后者，由于机器停工时间导致的产量下降(工艺或设备的改变通常会导致机器停工)和材料浪费。例如，在部件连续生产的情况下，下游设备的机器停工时间和/或部件特征的改变会产生多余的产品，这些产品必须丢弃，因为不能够再利用。

在这些条件下，申请人的观点是，在一个单独的设备中生产大量各种类型的轮胎通常是不期望的，特别是如果追求的目的是成本最小化。实际上，这个目的是与设备和生产工艺的频繁变化不相匹配的。当使用常规类型的生产工艺时，申请人发现，当每个单独类型的销售量足够大时，生产设备的数量可以以这种方式增加，在每个设备中连续地生产出一种不同的类型，从而将前述的缺点降到最小。另一方面，当对于特定类型的例如以年为基数的销售量预期不是特别高时，在每种情况下还可以即时地和连续地在至少一年中完成全部生产，以包含这些类型的生产成本。但这种系统可能影响所销售产品的质量，并会增加储存成本，因为产品在仓库中保存很长一段时间。与销售相关的风险也增加了，例如由于没有预见的产品的迅速过时，而与产品库存以及仅用于完成预测减少量的生产所必须的有限时间内使用的模型的安装相关的资金财政成本也增加了。

为了解决这些问题，申请人已经开发了一种生产方法，其中将在生产上彼此相同的每个系列轮胎分解成每日组，每一组包括足以达到一个模型日产量的大量轮胎，以这种方式，通过消除对大量原轮胎和硫化轮胎的储存而优化了具有不同规格和/或不同结构特征的轮胎的生产。名称为本申请人的欧洲专利申请EP875364中描述了这种方法。

在轮胎生产设备中，轮胎硫化阶段是在一对所有类型的轮胎都基本相同的时间段内完成的，但另一方面，轮胎制造时间则根据所生产轮胎的类型而有显著不同。另外，即使安装一单个部件，对于不同类型的轮胎来讲也会花费不同长度的时间。

这妨碍了在上述设备中类型的频繁改变，因为当要硫化的轮胎类型不同于原轮胎加工顺序中前一轮胎时，在硫化阶段将产生等待时间。

另外，在一个加工批量中轮胎类型的频繁改变还伴随着制造不同类型的设备的频繁改变，从而进一步增加了等待时间。

为了本发明的目的，术语“系列加设备”表示一个设备，其中以一固定顺序完成轮胎加工的单独阶段，换句话说其中每个轮胎加工阶段在前一阶段结束后立即开始。

申请人发现，在一个系列加设备中，总生产加工时间取决于最慢的加工阶段。

为了本发明的目的，术语“关键加工时间段”表示一加工时间段，其中在轮胎加工顺序中没有计划改变设备。

申请人已经通过这种方式解决了控制设备功能的问题，即在一单独的关键时间段内，生产出彼此不同类型的轮胎，同时将主要由于不同类型轮胎之间硫化和原轮胎制造阶段的速度的不同而造成的等待时间减到最短。

根据本发明，申请人提供了一种轮胎生产设备，其中可在相同的关键加工时间段内生产出不同类型的轮胎，而不会增加等待时间。

更特别地，申请人发现，在通过将基本部件连续装配到具有预定尺寸的环形筒上而制造不同类型原轮胎的设备中，能够通过选择将对应于不同类型轮胎的筒引入设备中的顺序，并用加工需要较短时间的轮胎替换加工需要较长时间的轮胎，使原轮胎输送到硫化阶段的速度基本恒定。一个关键时间段内的加工顺序是根据在该关键时间段内生产的轮胎数量和类型而确定的。

因此，一旦确定了在一个关键时间段内每种类型轮胎的生产数量，就能够确定将各种类型筒输入到设备中的顺序，以及能够使在该关键时间段内生产这些数量原轮胎的平均时间保持基本上恒定的各加工阶段的顺序。在一个这种类型的设备中，加工以及将各种部件放置到筒上的顺序不是对于全部类型的轮胎都相同的，同时，不同类型的轮胎是在相同的关键时间段内生产的。

本发明的一个方面涉及一种用于生产彼此不同类型的轮胎的方法，包括下列步骤：

-生产大批所生产轮胎的结构部件；

-在设置于一复合制造单元中的对应工位附近，按照预定的连续加工步骤装配这些结构部件而制造各种类型的轮胎，在该复合制造单元中通过从每个工位向下一工位传送轮胎而移动被加工的轮胎；

-将所制造的轮胎传送到一复合硫化单元；

-在与上述硫化单元相联的对应硫化模型中对轮胎进行硫化；

其特征在于，制造各种类型轮胎的步骤包括：

-提供至少一个系列的所生产的轮胎，包括由以一预定顺序排列的至少一个第一和一个第二类型轮胎组成的一列轮胎；

-在至少一个工位中改变上述系列的顺序。

优选地，轮胎从复合制造单元传送到复合硫化单元的速度等于轮胎传送到每个上述工位的速度。

特别地，上述系列包括由至少一个上述第二类型轮胎跟随的一个上述第一类型轮胎，因而由其中第二类型轮胎进行至少两次相同加工的上述至少一个工位加工第一类型轮胎，直到原轮胎制造结束的时间总和，短于在上述至少一个工位中对应于上述类型所需加工时间之差的时间内的上述速度。

每个结构部件的生产是在复合制造单元中通过加工至少一个基本半成品而完成的，该基本半成品对于每种类型的轮胎是相同的，并根据将生产轮胎的类型以一预定数量供应。

每种类型轮胎的结构部件在一环状支承件上装配，该环状支承件的轮廓基本上复制了所述类型轮胎的内部结构。

优选地，在制造步骤中，每个环状支承件由一自动臂支承并在至少两个相邻工位之间传送。

特别地，每个轮胎与对应的环状支承件一起被传送到复合硫化单元中。

特别地，在上述装配步骤中，至少一个上述结构部件直接在被加工的轮胎上生产。

在生产每个结构部件之前的一个步骤是，对已经传送到对应工位的被加工轮胎的类型进行识别。

该识别步骤是通过解读与被加工轮胎的支承件相联系的代码而实施的。

优选地，在对应加工单元中的至少一个上述工位对多个结构部件进行装配。

优选地，上述制造单元沿一封闭环形式的路径延伸，被加工轮胎沿该路径前进。

本发明的另一方面涉及用于生产彼此不同类型的轮胎的设备，包括：

-一个具有多个工位的复合制造单元，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；

-在上述工位之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；

-一具有用于所制造轮胎的硫化模型的复合硫化单元；

其特征在于，上述功能传送和移动装置为工位中的每种类型轮胎提供选择性的移动。

优选地，上述选择性移动包括每种类型轮胎根据一预定顺序在工位之间的移动。

优选地，上述功能传送和移动装置在复合制造单元与复合硫化单元之间操作，将所制造轮胎传送到后者，传送速度等于轮胎传送到沿复合制造单元的路线排列的每个工位的速度。

特别地，每个上述工位包括：

-输送装置，用于供应生产上述轮胎的至少一个结构部件所需的至少一个基本元件，

-安装装置，用于将上述结构部件安装到被加工轮胎上，该结构部件用上述基本元件以一根据被加工轮胎类型预定的数量生产。

特别地，每个上述工位与下列装置相联：

-用于识别在所述工位中被加工轮胎类型的装置；

-用于确定生产被加工轮胎结构部件所需的基本元件数量的装置。

优选地，上述识别装置包括至少一个传感器，该传感器位于复合制造单元上，设计用于解读与被加工的每个轮胎的支承件相联系的至少一个代码。

优选地，上述功能传送和移动装置在其上形成轮胎的环状支承件上操作，将被加工的每个轮胎在沿复合制造单元的路线排列的工位之间传送，并传送到复合硫化单元。

特别地，上述传送装置包括至少一个与上述工位相联的自动臂。

至少一个上述自动臂包括拣取和驱动元件，该拒取和驱动元件在上述环状支承件上操作，将其固定在对应工位前方，并在上述至少一个结构部件的装配过程中使其绕一个自身几何轴线旋转。

至少一个上述工位包括多个加工单元，每个加工单元负责将一对应的结构部件装配到每个被加工轮胎上。

本发明的另一方面涉及用于生产彼此不同类型轮胎的设备，其特征在于它包括：

-一个具有多个工位的复合制造单元，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；

-一具有用于已制造轮胎类型的硫化模型的复合硫化单元；

-在上述工位及复合硫化单元之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；

-一中央加工单元，能够以这样一种方式控制上述功能传送和移动装置，以协调复合制造单元和复合硫化单元中每种类型轮胎的加工阶段。

本发明的又一个方面涉及用于生产彼此不同类型轮胎的设备，其特征在于它包括：

-一个具有多个工位的复合制造单元，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；

-一具有用于已制造轮胎类型的硫化模型的复合硫化单元；

-在上述工位及复合硫化单元之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；

-与上述工位相联的固定工位；

-上述固定工位、上述模型及上述功能传送和移动装置的数量相对于彼此选择，以获得对应于每种类型被加工轮胎数量的系列。

通过下面对本发明的详细说明将清楚其它特征和优点。

图1示出本发明设备的布置图，总体上用1表示。

图2示意性表示根据本发明的轮胎生产工艺的步骤。

设备1包括一用于生产原轮胎的复合制造单元2，其中每个被加工的轮胎通过以一预定顺序组装其结构部件而制造，及一复合硫化单元3，其中来自复合制造单元2的每个轮胎在一相应的模型34、35、36、37、38、39中硫化。

复合制造单元2包括多个沿一加工路径连续设置的工位5、6、7、8、9、10，最好是封闭环路形式，为了指引，附图1中用箭头11表示。路线上还有一输送工位20，一温度稳定装置21，一第一固定工位22，一多重固定工位23，一第二固定工位24，一第三固定工位25和一终端固定工位26。

工位5、6、7、8、9、10能够同时操作，每个工位对至少一个被加工的轮胎进行操作，将其至少一个部件组装到轮胎上。

更特别地，在组装阶段，在每个轮胎的生产中使用的各结构部件被方便地啮合在一支承元件上，该支承元件最好包括一轮廓基本上复制了所生产轮胎的内部构造的环状支承件或筒。这种环状支承件这样制造，使得当加工完成时能够容易地将其从轮胎上取下。

在复合制造单元2和复合硫化单元3中至少可同时处理一个第一和一个第二类型的轮胎。作为例子，在下面的说明中，参照附图1和2中所示布置图，在其尺寸特征上相互区别开的两个不同类型的轮胎被同时处理。很清楚，还能够同时操作不同数量的轮胎，这些轮胎除尺寸区别之外或作为其替换，在结构部件和/或化学和物理特性和/或外观上有所不同。

在附图中为了指引而示出的布局中，所示的支承件之间及啮合在其上的被加工轮胎之间没有区别，用字母A和B识别，每个字母表示一个特定类型的轮胎。

如可以注意到的，被加工的轮胎沿复合制造单元2的路线以这种方式分布，即不同类型A和B以一预定的顺序彼此相接。另外，在关键时间段内所生产轮胎的预定顺序可分解成多个系列，这些系列可根据在每个系列中生产的类型而具有相同的轮胎顺序或具有不同顺序。在图1所示例子中，沿生产设备1的路线布置一包含六个轮胎A、B、B、A、B、A的系列。因此该实例中，共六个环状支承件在复合制造单元2中操作，在每个环状支承件上制造一相应轮胎。

应该注意，为了本说明书的目的，术语“系列”表示一组以一预定顺序彼此跟随的不同类型或相同类型的轮胎。在复合制造单元2中能够例如提供多个系列，每个系列包括有利地周期性彼此相接的不同类型的轮胎，例如根据A、B、A、B方式，或者每个系列有利地包括一个设置在两个第二类型轮胎之间的第一类型轮胎，或者每个系列包括全部为相同类型的轮胎。

用于轮胎功能传送和移动的装置在设备中操作而顺序地将每个被加工的轮胎A和B从复合制造单元2的工位5、6、7、8、9、10中的一个传送到下一个，并传送到复合硫化单元3。在至少一个结构部件的放置过程中，上述装置还功能地移动环状支承件。

优选地，这些装置包括一个或多个自动臂R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8，每个自动臂与至少一个工位5、6、7、8、9、10相联系，并能够在各环状支承件A或B上操作，以完成每个被加工轮胎的顺序传送。

轮胎是通过移动环状支承件并将其定位在空中，通过圆周和轴向放置将挤出的结构部件安装在其上而制造的。

上述自动臂有利地支承上述环状支承件，使它们伸出，换句话说，通过仅在旋转轴线一侧抓紧它们，从而能够将各部件放置到支承件的整个轴向延伸部上，该轴向延伸部具有一带两个弯曲部的弧形。

一加工单元发出沿上述环形路径传送的指令，并确定在所期望的关键时间段内上述系列轮胎的数量和成分。该单元能够以这种方式控制上述功能传送和移动装置，以协调在复合制造单元2和复合硫化单元3中每一类型轮胎的加工阶段。

更特别地，在所示实施例中有一第一自动臂R1，如果需要，该第一自动臂R1可沿一导向结构19移动，并在复合制造单元2与复合硫化单元3之间操作，从后者拣取一已完成的轮胎并将其传送到第一工位5，在此处借助于自动臂R8将轮胎从对应的环状支承件上取下。然后用第一自动臂R1将从轮胎上取下的环状支承件A从第一工位5传送到温度稳定装置21。

如果所生产的类型需要使用与前面已经拆卸的不同的环状支承件，则自动臂R1从输送工位20拣取适当的环状支承件并将其插入温度稳定装置21中。

该装置21将环状支承件带到一足够的温度以进行随后的加工，特别是促进第一层弹性材料粘结到支承件的金属上。该温度最好在80℃至90℃之间的范围内。

一第二自动臂R2用于将环状支承件从温度稳定装置21传送到第二工位6，在此处装配轮胎的第一结构部件。装配操作例如可包括由一衬里加工单元61用一薄层的气密弹性材料，通常称作衬里，涂覆环状支承件A的外表面，由条带加工单元62将任何需要的弹性条带安装在与轮胎胎圈对应的区域，和/或由副衬里加工单元63形成一由弹性材料制成的附加衬里层并铺在衬里的上部。

优选地，在第二工位6以及其余工位7、8、9、10，轮胎每个结构部件的成形是结合前述装配阶段通过加工至少一个基本半成品而完成的，该基本半成品对于每种类型轮胎A和B是相同的，并根据将制造的轮胎类型以一预定数量供应。

特别地，在第二工位6，衬里、弹性条带和/或附加衬里层的生产可以有利地通过将由弹性材料制成的条状元件以连续相邻及如果需要还至少部分重叠的线匝卷绕在被加工的环状支承件A上而完成，该元件具有一例如在0.5至3厘米范围内的宽度，并从一对应的挤压机、从一卷轴或从与第二工位6相联的其它输送装置直接拉出。

线匝的缠绕可通过下列步骤而有利地简化：借助于适当的抓取和驱动件赋予第二自动臂R2固定环状支承件A的功能，并使其绕自身轴线旋转，从而以相对于环状支承件外表面产生正确分布的方式适当地在与输送装置相结合的压力辊或等同施压装置(未示出)前方移动。借助于自动臂将结构部件安装在一环状支承件上的进一步的细节可参照名称为本申请人的欧洲专利申请No.98830762.5。

当在第二工位6完成了部件的装配后，第二自动臂R2在对应的轮胎正在制造中的状态下将环状支承件放置在第一固定工位22。一第三自动臂R3从第一固定工位22拣取环状支承件，并将其传送到第三工位7，在第三工位7装配构成轮胎胎身结构的结构部件。

更特别地，在第三工位7生产和装配一个或多个帘布层以及在对应于轮胎胎圈的区域中的一对环形加强结构。以参照在第二工位6完成的操作步骤描述的相似方式，用根据将加工的轮胎类型以一预定数量供应的基本半成品在装配阶段直接生产出每个这些结构部件。

例如，可通过将多个条带片顺序地放置在环状支承件上而形成一个或多个帘布层，该多个条带片是通过对由彼此平行铺设的一束橡胶液处理过的芯部制成的连续条带元件进行切割而分别形成的。而每个环形加强结构可包括一周向不可延伸的插塞，该插塞例如包括以多个径向重叠的线匝缠绕的至少一个金属丝元件，及一由弹性体材料制成的填料插塞，该填料插塞可通过安装一以多个轴向相邻和/或径向重叠的线匝缠绕的加长弹性元件而制成。

形成以预定数量使用从而产生相应结构部件的基本半成品的每个上述连续条带元件、金属丝元件和加长弹性元件，可从一挤压机、从一卷轴或与第三工位7相联系的其它适当的输送装置直接取出。

对胎身结构生产过程的进一步说明可参照名称为本申请人的欧洲专利申请No.98830472.1。

在附图中所示的布局中，第三工位7被设计用于生产如名称同样为本申请人的欧洲专利申请No.98830662.7中描述的胎身结构。该专利申请中描述的胎身结构包括两个帘布层，每个帘布层包括以交替顺序放置在环状支承件上的一第一和一第二系列条带工件。在轮胎的每个胎圈中还设有一对前述类型的环形加强结构，这些结构中的每一个插在工件的终端挡带之间，该对加强结构分别属于第一和第二系列，并与相对于第二帘布层在外部安装的不可延伸插塞一起形成一个帘布层。

为便于以预定次序进行各结构部件的顺序装配，第三工位7装有至少三个不同工位，该三个不同工位分别设计用于放置条带件(单元71)、金属丝元件(单元72)和加长弹性元件(单元73)，且分别在一被加工的对应轮胎上同时操作。因此即使三个轮胎彼此属于不同类型，也可以在第三工位7中同时处理，每个轮胎从一个加工单元顺序传送到另一个加工单元，直到完成胎身结构。轮胎顺序传送到设于第三工位7的各加工单元中可通过第三自动臂R3完成，如果需要由一第四自动臂R4和/或由任何必要的辅助传送装置并由多重固定工位23辅助，该多重固定工位23中可同时出现多于一个的环状支承件。该系统能够使当该工位中加工的轮胎彼此不同时等待时间最短；这是因为能够通过有利地改变环状支承件到达工位的顺序，用多重固定工位23在最合适的时刻对需要较长时间的类型进行加工。在附图1中，用于放置帘布层的单元71与一B型轮胎啮合，用于放置轮胎钢丝的单元72与一A型轮胎啮合。

胎身结构完成后，第四自动臂R4将环状支承件放置在第二固定工位24上。

第五自动臂R5从第二固定工位24拣取环状支承件，将其运送到第四工位8，在所示实施例中第四工位8由一A型环状支承件占据。在第四工位8生产和装配用于形成所谓轮胎带结构的结构部件。特别地，一设于第四工位8的第一加工单元81将两个在轮胎肩部区域周向延伸的带下条带直接放置在前面成形的胎身结构上。这些带下条带可直接从一挤压机挤出并借助于压力辊或等同的安装装置安装。一第二加工单元82在胎身结构上形成一第一和一第二带条带，每个条带通过在周向顺序放置彼此相邻铺设的条带工件而形成，每个工件通过切割确定一连续条带元件的尺寸而制成，该连续条带元件包括多个彼此相邻且平行并装入一弹性体层中的帘布。另一加工单元83以轴向彼此相邻径向重叠在底部带层上的线匝形成另一带条带。在名称为本申请人的欧洲专利申请No.97830633.0中描述了能够生产带结构的工序的进一步细节。

当带结构完成时，第六自动臂R6将轮胎传送到第五工位9。在第五工位9，环状支承件B与自动臂R6啮合，借助于该自动臂R6安装车轮触轨面，该车轮触轨面通过在连续相邻和重叠的线匝中至少再卷绕一个弹性体条带元件而生产出来，直到获得具有所需结构和厚度的车轮触轨面。在所示例子中，操作是由两个单元91和92完成的。当上述操作完成后，第六自动臂R6将环状支承件放置在第三固定工位25。

然后将轮胎传送到在所示例子中由一A型轮胎占据的第六工位10。在第六工位10，环状支承件与第七自动臂R7啮合，该第七自动臂R7使其适当地在对应的加工单元前方移动，以将耐磨元件和侧壁安装到与胎圈(单元101)对应的区域，该侧壁还可通过在相邻和/或重叠线匝中缠绕至少一个弹性体条带而产生(单元102)。

当操作完成后，在将轮胎传送到复合硫化单元3之前第七自动臂R7将已制成的轮胎放置在终端固定工位26。

每个工位5、6、7、8、9、10不仅具有一个或多个加工单元，而且包括一输送装置，用于与前述单元中出现的安装装置相结合操作，供应生产相应结构部件所需的基本元件，该安装装置将基本元件和/或产生的结构部件安装到被加工的轮胎上。

复合硫化单元3有利地包括至少一组硫化模型34、35、36、37、38、39，其数量等于在复合制造单元2中加工的至少一个系列轮胎中包括的轮胎数量。在所示例子中，提供了六个硫化模型34、35、36、37、38、39，每个模型对应于沿复合制造单元2制造的轮胎的一个类型的规格。

优选地，模型34、35、36、37、38、39以这样一种方式安装在一可以用逐级运动旋转的可旋转平台30上，使模型在复合硫化单元3中跟随一路径将它们一个接一个地顺序带到一用于被加工轮胎的加载和排放工位40。这种旋转最好在一第一旋转方向进行第一旋转，然后在与第一方向相反方向旋转。可替换地，这种旋转可以是封闭的环型。

通过一从中央蒸馏塔径向伸出的相应联接线向每个模型34、35、36、37、38、39输送加压蒸汽，包括例如一蒸发器的蒸汽供应装置以另一种方式在该中央蒸馏塔中结合或联接。整个可旋转平台30可有利地封闭在一绝缘结构中，该绝缘结构具有至少一个位于加载和排放工位40之后的至少一个凹孔，用于防止热量过多地散发到外界。

有利地，将被加工的单个轮胎传送到对应的模型34、35、36、37、38、39中是由自动臂R1完成的，其速度与在沿复合制造单元2的路线分布的工位中加工的原轮胎的完成速度相等。

作为例子描述的设备按照示意性示于图2中并与自动臂R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8的运动相联系的下列步骤操作。在附图以及本说明书的剩余部分中，由字母T标记的步骤后面跟随一涉及原轮胎制造的递增数字，由字母C标记的步骤后面跟随一涉及轮胎硫化和环状支承件拆卸的递增数字。

T1)自动臂R1从输送工位20拣取一环状支承件，下面称作“芯部”，并将其插入温度稳定装置21中。

T2)由自动臂R2将芯部从装置21中抽出并定位在单元61的挤压头前方。臂R2以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置在芯部表面上。

T3)自动臂R2将芯部定位在单元62的挤压头前方。臂R2以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置在芯部表面的特定部分上。

T4)(可选择)自动臂R2将芯部定位在单元63的挤压头前方。臂R2以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置靠近芯部胎圈。

T5)由自动臂R2将芯部放置在第一固定工位22。

T6)自动臂R3从第一固定工位22拣取芯部，并将其插入帘布层放置单元71，帘布层片的第一层放置在该单元71中。

T7)自动臂R3从帘布层放置单元71拣取芯部，并将其插入轮胎钢丝放置单元72，在该轮胎钢丝放置单元72中，一对环形加强结构被放置在芯部上对应于轮胎胎圈的区域中。

T8)自动臂R3从轮胎钢丝放置单元72拣取芯部并将其放置到多重固定工位23的一个位置。

T9)自动臂R4从固定工位23拣取芯部，并将其放置在弹性体填料放置单元73的挤压头前方。臂R4以这种方式旋转芯部，使挤压器将一条弹性体材料安装到被加工的轮胎的胎圈上。

根据所生产的轮胎的类型，可将前面的三个步骤重复多次。为此，设置了具有多个位置的多重固定工位23，每个位置能够固定一个芯部，以及两个用于生产胎身结构的自动臂R3和R4。

T10)自动臂R4将芯部放置在第二固定工位24。

T11)自动臂R5从第二固定工位24拣取芯部，并将其放置在带下条带放置单元81的挤压头前方。臂R5以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置在轮胎的肩部区域中。

T12)自动臂R5将芯部插入带条带放置单元82。

T13)自动臂R5从单元82拣取芯部，并将其插入加工单元83，加工单元83通过以轴向彼此相邻且径向重叠在底部带层上的线匝缠绕一连续的帘布而形成另一带层。

T14)自动臂R5将芯部放回第二固定工位24。

T15)自动臂R6从第二固定工位24拣取芯部，并将其放置在胎面下条带放置单元91的挤压头前方。臂R6以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置在被加工轮胎的隆起区域。

T16)自动臂R6将芯部放置在车轮触轨面放置单元92的挤压头前方。臂R6以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置在被加工轮胎的隆起区域。

T17)自动臂R6将芯部放置在第三固定工位25。

T18)自动臂R7从第三固定工位25拣取芯部，并将其放置在耐磨层放置单元101的挤压头前方。臂R7以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置到被加工轮胎的胎圈上。

T19)自动臂R7将芯部放置在侧壁放置单元102的挤压头前方。臂R7以这种方式旋转芯部，使挤压器将一由弹性体材料制成的条带放置在被加工轮胎的侧部。

T20)自动臂R7将芯部放置在终端固定工位26。

现在原轮胎已完成；随后的步骤涉及轮胎的硫化以及从芯部将其取下。

C1)自动臂R1拣取带有在其上制造的原轮胎的芯部，并将其传送到复合硫化单元，特别是传送到一空硫化模型39中。

C2)硫化器关闭模型并转动一位置。轮胎在硫化设备进行一完整旋转过程中被硫化。在该旋转的每一步骤结束时，在每个其它模型上加载一将硫化的原轮胎。

C3)第一自动臂R1从模型39拣取已硫化的轮胎以及相应的环状支承件，并在一用于拆卸环状支承件的工位16中将其放置在第一制造工位5。

C4)第八自动臂R8取下环状支承件并将其放置在一回收工位28中。

C5)第八自动臂R8拣取已硫化轮胎并将其放置在一储存平台14上，前面由设备生产的轮胎在等待送往随后的精加工和检查阶段时可放置在该储存平台14上。

沿复合制造单元2的路线处理单个轮胎的过程是这样的，即结构部件的放置能够不依赖于生产过程中紧邻的前一轮胎的另一部件的生产完成而完成。本发明的一个特征在于，轮胎的结构部件基本上在它们放置的时刻制备出来，从而能够在没有前面储存的半成品的情况下操作，并立即将每个单元转变成被加工轮胎的类型，从而避免了材料的浪费。

另外，位于各工位5、6、7、8、9、10的各加工单元以及各自动臂的操作以这样的方式由一可编程局部加工单元控制，使得所供应的基本半成品的数量以及赋予环状支承件的运动被适当地控制，以确保被加工轮胎的各结构部件正确成形。特别是，可以这种方式对该局部加工单元进行编程，从而在每个单个工位中时常将自动臂的加工单元的操作转变成正在处理的轮胎类型。

另外，为了不局限于不同类型轮胎的预定顺序而赋予设备更大的操作灵活性，最好将每个工位5、6、7、8、9、10与用于识别被加工轮胎类型的装置联系起来，与选择装置相互作用而确定在所述工位中用于生产每个结构部件的基本元件的数量。例如，这些识别装置可有利地包括一条形码或与轮胎环状支承件相关的其它代码的解读器，用于例如用预定的数值表选择半成品的数量，这些代码借助于适当的解读装置由局部加工单元识别。

在将轮胎传送到任一工位5、6、7、8、9、10的时刻，条形码解读器识别轮胎所属的类型，作为从中央单元接收到的说明的附加或替换，使局部加工单元能够以一适当方式设定工位的操作程序。

被加工轮胎的运动有利地以一连续流的形式管理，其中复合制造单元2直接联接到复合硫化单元3，单个轮胎的顺序传送以与复合制造单元2中轮胎的完成速度相同的速度完成，从而有利地消除了对于在复合制造单元与复合硫化单元之间设置的储存缓冲器中储存原轮胎的需求。

根据所生产原轮胎的类型改变各结构部件的装配顺序的可能性使得平均制造时间与硫化时间相匹配。

在前面的说明中，生产两种不同类型的轮胎A和B是作为例子而列举的。第一类型A涉及具有195/65 R15规格的轮胎，具有所谓的“单层”胎身结构，类型B涉及具有215/45 R17规格的轮胎，具有所谓的“两层”胎身结构。类型A包括一单层的帘布层，而类型B包括一双层的帘布层。由于两种不同类型的尺寸的多样性以及不同体积，在类型B上完成的加工所需要的时间长于在类型A上完成加工的时间。但尽管在第一、第二、第四和第五工位的加工与整个循环时间相匹配，但在生产胎身结构的第三工位7的加工对于两种类型则有显著不同，特别是对于类型B它需要重复放置一层帘布层。

如果上述加工连续进行，则必须或者通过将它们改变成需要更长时间的类型而延长循环时间，或者提供附加的工位。

但该对自动臂R3和R4以及多重固定工位23能够改变加工顺序。

例如，如果到达第三工位7的第一个轮胎是B型轮胎，换句话说是需要较长加工时间的类型，则修改预定的加工顺序。由于某些加工需要的时间短于保持复合硫化单元对旋转平台的每次旋转总是供应有轮胎所需的时间，这是有可能的。因而能够找回有用的时间用于改变顺序。

每个加工单元中的加工时间以及传送速度是根据沿复合硫化单元3的路线所需运行步骤的数量而以这种方式确定的，使每个类型A、B能够保留在复合硫化单元中至少足以完成硫化加工的时间。

例如，在胎身结构生产工位(第三工位)，类型A需要大约1.5分钟的最短加工时间，类型B需要大约3分钟的最短加工时间，因为如上所述，这种类型需要两次安装帘布层。

在安装衬里和副衬里(第二工位)，带结构(第四工位)，侧壁和耐磨条带(第六工位)的工位，对于类型A和B需要的(最短)加工时间短于2.5分钟。安装车轮触轨面的工位(第五工位)对于类型A和B需要的(最短)加工时间大约为2.5分钟。

复合硫化单元3具有六个硫化模型；用于在选定条件下完成硫化，每个模型需要保留在硫化器中15分钟。为了在硫化器的可旋转支承件完成六个旋转步骤的同时实现这种硫化，必须每15∶6＝2.5分钟将一盖输送到复合硫化单元中。

根据上面获得的数据，这个时间是与工位6、8、9和10的时间相匹配的，而第三工位7是关键的，因为这里类型B需要的加工时间对于所需速度过长。

为了能够完成第三步骤，提供了最初输送到复合制造单元的多个系列的类型。

每个系列包括与硫化模型数量相等的轮胎。

根据一第一顺序，每个系列包括三个A型轮胎和三个B型轮胎，限定如下：A1 B1 B2 A2 B3 A3(在该顺序中与每个类型A和B相联系的数字1、2、3等识别按照该顺序输送的不同类型轮胎时间上的次序)。

在安装衬里和副衬里后(第二工位)，每个系列中的顺序保持不变。

在第三工位，加工顺序例如需要执行下列连续步骤：

1.在A1上产生单帘布层；A1前进到后面的工位；

2.在B1上产生第一帘布层；B1在多重固定工位23中等待；

3.在B2上产生第一帘布层；B2在多重固定工位23中等待(在不同于B1占据的位置)；

4.在B1上产生第二帘布层；B1前进到后面的工位；

5.在A2上产生单帘布层；A2前进到后面的工位；

6.在B2上产生第二帘布层；B2前进到后面的工位；

7.在B3上产生第一帘布层；B3在多重固定工位23中等待；

8.在A3上产生单帘布层；A3前进到后面的工位；

9.在B3上产生第二帘布层；B3前进到后面的工位。

在第三工位之后，该系列具有如下的第二次序：A1 B1 A2 B2 A3 B3；该第二次序不同于初始次序。所完成的步骤数是9；每一步骤需要1.5分钟的加工时间，因此占据工位将胎身结构安装到六个轮胎上的总时间是1.5×9＝13.5分钟。总时间少于代表硫化六个轮胎速度的15分钟。

由于该系列的预定顺序，以及上述在第三工位完成的步骤，用于B类型胎身结构生产的时间不再重要。

该例子中，没有在后面的工位中修改次序，在全部后面的工位中都保持2.5分钟的速度，因为它们都需要少于或等于2.5分钟的加工时间。

另外，1.5分钟之后A1类型已对后面的工位作好准备，在它与下一类型B1之间经过了4.5分钟。

在下面的加工中，类型A1可延缓大约1分钟，而类型B1的加工不得不加快1分钟。延缓是由固定工位23完成的，或者通过降低一个或多个随后部件的安装速度而完成。

B1型的加速是通过在最短的时间内完成后面的加工而实现的，特别是通过分别在2分钟内完成带结构和侧壁的放置操作而实现的。

硫化模型根据第二次序排列，换句话说按照A1 B1 A2 B2 A3 B3的顺序以这种方式排列，在设置用于该类型硫化模型的位置接收类型A。

诸系列沿制造和硫化路线彼此跟随，直到关键时间段结束，此时如果在后面的关键时间段内生产不同类型则可更换模型。

运用上述工序，在例如八小时的关键时间段内可生产出96个A型和96个B型。

有鉴于此，对于两种类型，如A和B，必须确定一个其中一个B型后面跟随至少一个A型的系列，使得由一预定工位(如B进行至少两次相同加工的工位)加工A型轮胎直到原轮胎加工结束的时间总和短于在上述预定阶段中对应于类型A与B之间时间差的时间内上述加工的平均总时间。

这使得能够在不延误后面步骤执行的情况下完成需要最长时间的加工步骤。

上面描述了在形成胎身结构的第三工位7系列次序的改变；本发明还可用于在其它部件例如带结构的放置中彼此不同的轮胎类型。在这种情况下，在第四工位8也将通过提供另一多重固定工位而修改顺序。

更一般地，根据加工顺序中关键阶段的位置，将以这种方式加速这些步骤或者缩短在上述关键阶段之前或之后阶段之间的等待时间，以补偿由该关键步骤造成的过多时间。

必要时，可提供一特别固定工位。

在根据本发明的设备中，由于功能传送和移动装置而能够实现预定系列以及各系列顺序的改变，特别是自动臂，能够使加工步骤彼此分离。这是因为系列顺序的改变意味着一个类型轮胎的加工路径与另一类型的轮胎的加工路径不同。功能传送和移动装置能够在一单独的关键操作时间段内同时使用多个路径，一个路径对应于被加工的一种类型轮胎。

每个系列代表在路径中组织的步骤的一个时间组，每一路径对应于所生产的一种类型轮胎。通过各加工步骤的路径确定所制造轮胎的类型。

另外，上述固定工位、上述模型及上述功能传送和移动装置的数量可根据在关键时间段内所生产轮胎的数量和类型并考虑所使用设备的性能而改变。

需要时，还可以例如通过在将轮胎导入模型34、35、36、37、38、39之后延缓向其中注入蒸汽而缩短对单独轮胎进行硫化加工的有效时间。因此可替换地，能够对被加工的各种类型的轮胎设定不同的有效硫化时间。

本发明还能够将每次改变所生产轮胎类型的情况下的停工时间消除或降到最低。

这是因为在这些情况下，适用于生产一种类型轮胎的环状支承件和硫化模型必须更换成适用于生产新轮胎的环状支承件和硫化模型。

但如果需要，可通过提供适当的设备而将仅在改变尺寸和/或胎面花纹特征的情况下才需要的这种更换对输出的影响降到最低。

因此本发明能够方便地以非常小的批量到最少的单元生产轮胎，而不需要显著增加轮胎的单位成本。

Claims (24)

1.用于生产彼此不同类型的轮胎的方法，包括下列步骤：

-生产大批所生产轮胎的结构部件；

-在设置于一复合制造单元(2)中的对应工位(5、6、7、8、9、10)附近，按照预定的连续加工步骤装配这些结构部件而制造各种类型的轮胎，在该复合制造单元(2)中通过从每个工位(5、6、7、8、9、10)向下一工位传送轮胎而移动被加工的轮胎；

-将所制造的轮胎传送到一复合硫化单元(3)；

-在与上述硫化单元(3)相联的对应硫化模型(34、35、36、37、38、39)中对轮胎进行硫化；

其特征在于，制造各种类型轮胎的步骤包括：

-提供至少一个系列的所生产的轮胎，包括由以一预定顺序排列的至少一个第一和一个第二类型轮胎组成的一列轮胎；

-在至少一个工位中改变上述系列的顺序。

2.根据权利要求1所述的方法，其中轮胎从复合制造单元(2)传送到复合硫化单元(3)的速度等于轮胎传送到每个上述工位(5、6、7、8、9、10)的速度。

3.根据权利要求1和2所述的方法，其中上述系列包括由至少一个上述第二类型轮胎跟随的一个上述第一类型轮胎，因而由其中第二类型轮胎进行至少两次相同加工的上述至少一个工位加工第一类型轮胎，直到原轮胎制造结束的时间总和，短于在上述至少一个工位中对应于上述类型所需加工时间之差的时间内的上述速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中每个结构部件的生产是在复合制造单元(2)中通过加工至少一个基本半成品而完成的，该基本半成品对于每种类型的轮胎是相同的，并根据将生产轮胎的类型以一预定数量供应。

5.根据权利要求1所述的方法，其中每种类型轮胎的结构部件在一环状支承件上装配，该环状支承件的轮廓基本上复制了所述类型轮胎的内部结构。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在制造步骤中，每个环状支承件由一自动臂(12，13，14，15，16，17，18)支承并在至少两个相邻工位(5，6，7，8，9，10)之间传送。

7.根据权利要求5所述的方法，其中每个轮胎与对应的环状支承件一起被传送到复合硫化单元(3)中。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在上述装配步骤中，至少一个上述结构部件直接在被加工的轮胎上生产。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在生产每个结构部件之前的一个步骤是，对已经传送到对应工位(5，6，7，8，9，10)的被加工轮胎的类型(A和B)进行识别。

10.根据权利要求9所述的方法，其中该识别步骤是通过解读与被加工轮胎的支承件相联系的代码而实施的。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在对应加工单元中的至少一个上述工位(5，6，7，8，9，10)对多个结构部件进行装配。

12.根据权利要求1所述的方法，其中上述制造单元(2)沿一封闭环(11)形式的路径延伸，被加工轮胎沿该路径前进。

13.用于生产彼此不同类型的轮胎的设备，包括：

-一个具有多个工位(5，6，7，8，9，10)的复合制造单元(2)，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；

-在上述工位(5，6，7，8，9，10)之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；

-一具有用于所制造轮胎的硫化模型(24，25，26，27，28，29)的复合硫化单元(3)；

其特征在于，上述功能传送和移动装置为工位中的每种类型轮胎提供选择性的移动。

14.根据权利要求13所述的设备，其中上述选择性移动包括每种类型轮胎根据一预定顺序在工位之间的移动。

15.根据权利要求13所述的设备，其中上述功能传送和移动装置(13)在复合制造单元(2)与复合硫化单元(3)之间操作，将所制造轮胎传送到后者，传送速度等于轮胎传送到沿复合制造单元(2)的路线排列的每个工位(5，6，7，8，9，10)的速度。

16.根据权利要求13所述的设备，其中每个上述工位包括：

-输送装置，用于供应生产上述轮胎的至少一个结构部件所需的至少一个基本元件，

-安装装置，用于将上述结构部件安装到被加工轮胎上，该结构部件用上述基本元件以一根据被加工轮胎类型预定的数量生产。

17.根据权利要求16所述的设备，其中每个上述工位(5，6，7，8，9，10)与下列装置相联：

-用于识别在所述工位中被加工轮胎类型的装置；

-用于确定生产被加工轮胎结构部件所需的基本元件数量的装置。

18.根据权利要求17所述的设备，其中上述识别装置包括至少一个传感器，该传感器位于复合制造单元(2)上，设计用于解读与被加工的每个轮胎的支承件相联系的至少一个代码。

19.根据权利要求13所述的设备，其中上述功能传送和移动装置(7)在其上形成轮胎的环状支承件上操作，将被加工的每个轮胎在沿复合制造单元(2)的路线排列的工位(5，6，7，8，9，10)之间传送，并传送到复合硫化单元(3)。

20.根据权利要求13所述的设备，其中上述传送装置(7)包括至少一个与上述工位(5，6，7，8，9，10)相联的自动臂(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)。

21.根据权利要求20所述的设备，其中至少一个上述自动臂(12，13，14，15，16，17，18)包括拣取和驱动元件，该拒取和驱动元件在上述环状支承件上操作，将其固定在对应工位(5，6，7，8，9，10)前方，并在上述至少一个结构部件的装配过程中使其绕一个自身几何轴线旋转。

22.根据权利要求13所述的设备，其中至少一个上述工位(5，6，7，8，9，10)包括多个加工单元，每个加工单元负责将一对应的结构部件装配到每个被加工轮胎上。

23.用于生产彼此不同类型轮胎的设备，其特征在于它包括：

-一个具有多个工位(5，6，7，8，9，10)的复合制造单元(2)，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；

-一具有用于已制造轮胎类型的硫化模型(24，25，26，27，28，29)的复合硫化单元(3)；

-在上述工位(5，6，7，8，9，10)及复合硫化单元(3)之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；

-一中央加工单元，能够以这样一种方式控制上述功能传送和移动装置，以协调复合制造单元(2)和复合硫化单元(3)中每种类型轮胎的加工阶段。

24.用于生产彼此不同类型轮胎的设备，其特征在于它包括：

-一个具有多个工位(5，6，7，8，9，10)的复合制造单元(2)，每个工位设计用于将至少一个对应的结构部件装配到至少一个类型的被加工轮胎上；

-一具有用于已制造轮胎类型的硫化模型(24，25，26，27，28，29)的复合硫化单元(3)；

-在上述工位(5，6，7，8，9，10)及复合硫化单元(3)之间操作，用于功能传送和移动被加工轮胎的装置；

-与上述工位相联的固定工位(22，23，24，25，26)；

-上述固定工位、上述模型及上述功能传送和移动装置的数量相对于彼此选择，以获得对应于每种类型被加工轮胎数量的系列。

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