CN1871118A - 制造非硫化子午线轮胎的装置总成以及制造这种轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造子午线轮胎胎坯的装置总成，包括胎体成型鼓(11)、带束层成型鼓(21)和完成鼓(22)，它们设置在一根水平轴上，其中，胎体成型鼓(11)和带束层成型鼓(21)装备有各自的供应系统(4，5)，驱动单元(1)承载胎体成型鼓(11)，同轴设置的驱动单元(2)轴承载带束层成型鼓(21)和完成鼓(22)，驱动单元(2)与承载胎体成型鼓(11)的驱动单元(1)相对地设置，并且在带束层成型鼓(21)和胎体成型鼓(11)之间可动地设置仅仅一个输送装置(3)。本发明还涉及一种使用上述装置总成制造子午线轮胎胎坯的方法。

Description

制造非硫化子午线轮胎的装置总成以及制造这种轮胎的方法
技术领域
本发明涉及制造子午线轮胎胎坯的装置总成，包括设置在一根轴线上的三个成型鼓和输送装置，其中装置总成使一个部分的制造连续连接另一个及其随后的完成过程，得到子午线轮胎胎坯(非硫化轮胎)。本发明还涉及使用此装置总成制造子午线轮胎胎坯的方法。
背景技术
最近，出现了几个子午线轮胎胎坯生产的装置总成(生产线)，以及这种轮胎的相应制造方法。特殊设备的结构方案、它们的布置以及相互连接，决定子午线轮胎胎坯生产的相应方法。每个装置总成表现出一些优点或长处，但与其它的相比也有一些缺点。
从参与这些轮胎生产的机械单元的数量出发，到目前为止公知的子午线轮胎胎坯生产的方法可以分类成一阶段和二阶段方法。
两阶段轮胎制造的基本原理是，轮胎生产是在两个完全独立的机械设备中进行的，通常布置在车间的不同空间。在称为第一阶段的第一生产线中，具有制备轮胎胎体部分的胎体成型鼓，接着将胎体部分输送到第二阶段。胎体组件所需的部分贮存在供应器中。在称为第二阶段的第二生产线中，具有制造轮胎带束层的带束层成型鼓。带束层组件所需的部分贮存在供应器中。当第一阶段制造的轮胎胎体部分夹在第二阶段的成型鼓之后，以及使用输送装置输送带束层组件之后，进行轮胎的成型，即，胎体组件扩张并随后装在带束层组件上，并缝合轮胎。
两阶段轮胎制造的缺点在于，需要操作轮胎的胎体部分、贮存、输送以及第二阶段的重新夹持，这可能反面影响轮胎均匀性。
一阶段轮胎制造的基本原理是，在一个单独的机器设备中执行轮胎生产。一阶段轮胎生产线在成型鼓和输送装置数量以及其相互布置方面明显不同。
一阶段单鼓轮胎制造的基本原理是，在一个成型鼓上制造轮胎的胎体和带束层。一阶段单鼓轮胎制造的大问题在于生产率低，在成型胎体组件上卷绕带束层组件差，因此轮胎均匀性存在很大问题。
一阶段双鼓轮胎制造的基本原理利用了二阶段轮胎制造的优点，从而将胎体组件扩张到夹在输送装置中的带束层组件。轮胎生产线通常包括带束层成型鼓、胎体成型鼓和输送带束层组件的输送装置。带束层成型鼓用于制造带束层组件。胎体成型鼓用于制造胎体组件，成型和缝合轮胎。其缺点是制造循环周期长，并且更换所生产轮胎尺寸的间断时间相当长。
一阶段轮胎制造的进一步可能性是多鼓制造，即在包括三个或四个鼓的装置总成上制造子午线轮胎胎坯。与在双鼓组件设备制造子午线轮胎胎坯不同，制造下一个轮胎的胎体组件是在成型和缝合轮胎循环进行过程中的另一个鼓上。成型和缝合可以在另外的成型鼓上进行。由此得到的结果是进一步缩短一个轮胎的制造循环周期。操作循环是在几个鼓上平行进行的，这几个鼓与几个输送装置协同工作。
根据成型鼓和输送装置的相互位置和数量，可以有几种变化。
三鼓生产线的概念是公知的，它包括胎体成型鼓、带束层成型鼓和完成鼓，其中气态上述机器定位在一根轴线上。操作循环在三个位置(鼓)平行进行，它们与一对输送装置协同工作。其缺点是一对输送鼓，因此轮胎生产线的结构更加复杂。
另外公知的是一阶段单轴四鼓轮胎生产线的概念，它包括胎体成型鼓、带束层成型鼓和一对完成鼓、胎体输送装置和带输送装置，其中所有上述机器置于一根轴线上。另外，双完成鼓也可以绕一根垂直轴线旋转。操作循环在四个鼓上平行进行，并与输送装置协同工作，以及完成鼓绕垂直轴线相互旋转180°。
此概念的缺点是，这对完成鼓不是固定定位的，可以与驱动箱一起绕垂直轴线旋转180°，这种情况使驱动单元的结构相当复杂，还对生产线的机械公差造成负面影响。另外的缺点是重新安排生产线所需的时间，因为在更换轮胎胎边直径时，需要更换两个成型鼓。其缺点还在于这种生产线大的占地面积。
另一种公知的概念是一阶段四鼓轮胎生产线，它包括一对完成鼓、带和胎面成型鼓，带和胎面输送装置以及钢丝胎圈输送器。上述机器设置在两个平行线上，其中完成鼓可以相互交换其位置180°。
缺点是，完成鼓的位置不是固定的，它们可以绕假定的平行轴线相互交换位置180°，从而明显使驱动单元的结构复杂化。另外的缺点是，对于胎边宽度变化，需要在两个完成鼓上更换中心区段；对于胎边直径变化，需要更换两个完成鼓。
在美国专利5853525中还披露了一种公知的一阶段子午线轮胎胎坯的制造设备，其各个工作站安排在几个轴线上。该专利描述了制造子午线轮胎胎坯的设备，其方法是将轮胎胎体预先成型为圆柱形，并在成型鼓上扩张，从而其轮胎的钢丝胎圈和嵌件。此设备包括布置在第一轴线上可以运动的第一带鼓，用于胎体制造。随后，在第一输送环上，直径比胎体圆柱小的内衬插在胎体中，压向其内表面，由此形成第一组件。在相同的时间周期内，在第二弯曲鼓上，成型缠绕钢丝胎圈的胎侧和增强带，形成直径小于第一组件的胎侧第二组件。当第二组件已经设置在第一组件内的预定位置后，第二组件扩张并压向第一组件，从而形成第三组件。第一输送环和成型鼓运动到某个位置，设置在第一输送环内的第三组件输送到成型鼓。然后扩张成型鼓，钢丝胎圈保持器彼此向对方运动，形成圆形的成型子午线轮胎胎坯。将在另外带鼓上预先成型为圆柱形的胎面和带束层组件，由第二输送环带动，并在成型过程中装到第三组件上。由此结束子午线轮胎胎坯的制造。各种材料的供应器与所有上述鼓相连。此方法使用设置在两个平行轴线的设备实现，其中第一和第二带鼓以及运送钢丝胎圈和内衬的设备设备在一个轴线上，成型鼓和制造带和胎面组件的鼓预先设置在第二轴线上。
所述的子午线轮胎胎坯的制造方法也可以由设置在三个平行轴线上的设备实现，其中在第二带鼓设置在中间轴线上。
EP597125B1披露了一种轮胎制造设备，包括带鼓、成型(轮胎制造)鼓以及由两个带束层成型鼓构成的设备，可以按循环方式振动或运动，其中带鼓和包括两个带束层成型鼓的设备设置在一根轴线上，并且彼此取向相反。成型鼓的位置，使其能在上述轴线以及等待位置之间交替，保持与所述轴线的平行取向。胎体和带输送单元的设置，使它们可以沿所述轴线在带鼓和带生产设备之间往复运动。
EP880436B1披露了一种车辆子午线轮胎制造设备，包括第一机壳，其中具有沿第一水平主方向同轴延伸的两根轴，第一轴带动带束层成型鼓，第二轴带动胎面成型鼓，胎面成型鼓沿第一水平主方向离第一机壳距离较大。这些轴的驱动是独立的。此设备还包括第二机壳，其中具有绕第二水平主方向旋转的轴，第二水平主方向平行于第一水平主方向。第二机壳的轴带动两个胎体轴，二者彼此平行设置间隔一定距离，第一轴带动第一胎体成型鼓，第二轴带动第二胎体成型鼓。轴是独立驱动的，并且它们设置成可旋转的，方式是它们每一个被带动到第一水平主方向的轴线上，上面设置的第一输送环在带束层成型鼓和胎面成型鼓之间可以运动，第二输送环在胎面成型鼓和胎体成型鼓之间可以运动，转到与第一主方向的轴线对齐。在导轨上设置一个单元，用于将侧边金属丝制胎圈保持和固定在胎体成型鼓上，对齐第一主方向的轴线旋转。此设备还包括特殊组成的供应器、设置在成型鼓以下的缝合装置以及取下成品轮胎的单元。
SK278322披露了一种使用多阶段技术制造轮胎的方法以及实现这种方法的设备。此设备包括两个机壳，具有设置在一根轴线上的三个鼓。承载胎体成型鼓的第一机壳装有两个胎体成分供应器以及一个集成的输送环。承载带束层成型鼓和完成鼓的第二机壳具有带环的输送环以及带和胎面供应器。所述设备的缺点在于，需要控制两个输送环的位置，用于输送所制造轮胎的成分。
发明内容
上面给出的缺点被制造子午线轮胎胎坯的装置总成基本消除，设备包括胎体成型鼓、带束层成型鼓和完成鼓，它们设置在一根水平轴上，其中胎体成型鼓和带束层成型鼓装备有各自的供应系统。制造子午线轮胎胎坯的所述装置总成的主题在于，第一驱动单元承载胎体成型鼓，第二驱动单元同轴设置的轴承载带束层成型鼓和完成鼓，第二驱动单元与承载胎体成型鼓的第一驱动单元相对地设置，在带束层成型鼓和胎体成型鼓之间可动地设置仅仅一个输送装置，它包括输送带束层-胎面组件的输送环以及设置在输送胎体组件的输送环上的钢丝胎圈的两个环保持器，其中钢丝胎圈的环保持器中心与用于输送带束层-胎面组件的环中心之间的轴向距离等于通过设置在第二驱动单元同轴线的轴上的鼓的(对称)中心的垂直平面的轴向距离。
可以使用任何公知类型的用于输送带束层-胎面组件的输送环作为用于输送带束层-胎面组件的输送环，但它必须与两个钢丝胎圈保持器形成的胎体组件输送环集成，并且它可以进一步包括真空附着胎体组件的环，设置在钢丝胎圈保持器之间的中部。可以使用任何类型的钢丝胎圈保持器作为钢丝胎圈保持器，但磁性钢丝胎圈保持器是优选的。
根据本发明的输送装置可以轴向可动地悬挂在设置在鼓水平轴线上方的导轨上，或者输送装置可以轴向可动地设置在布置在鼓水平轴线以下的导轨上。在任何情况下，输送装置和鼓设置在相同水平轴线上(在任何情况下，输送装置和所有三个鼓的水平轴线是相同的)。
制造子午线轮胎胎坯的装置总成的鼓设置在一根轴线上，使得带束层成型鼓同轴连接完成鼓，其中完成鼓设置在胎体成型鼓与带束层成型鼓之间，因此比带束层成型鼓距离第二驱动单元更大的距离。
优选地，制造子午线轮胎胎坯的装置总成可以包括将钢丝胎圈带到并固定在设置于输送装置上的钢丝胎圈保持器上的单元。供应和安装钢丝胎圈的单元可设置成，使其与输送装置一起在导轨上移动、或者其可以是静止的并不能移动地定位在导轨附近。
根据本发明的装置总成也可以优选地包括缝合装置，用于完成将带束层一胎面组件装到设置在完成鼓附近的扩张胎体组件上。
在一些情况下，优选地，根据本发明的装置总成包括位于带束层成型鼓附近的卷绕装置，用于卷起螺旋带束层。螺旋带束层可以由与带束层成型鼓连接的供应系统供应。
根据一个优选实施例，本发明制造子午线轮胎胎坯的装置总成还包括从制造空间取下完成的子午线轮胎的装置。
根据本发明的制造子午线轮胎胎坯的装置总成适合于制造子午线轮胎。这种轮胎通常包括胎体组件，胎体组件包括胎侧、内衬，上面布置有一个或多个胎体嵌件以及还可能有其它胎体材料，轮胎还包括带有芯线的钢丝胎圈和带束层-胎面组件，带束层-胎面组件由至少两个带束层以及可能的一个螺旋带束层和胎面形成，其中胎面边缘可以轮胎胎侧重叠，或者反之亦然。
在鼓轴线上可以双向运动的输送装置的任务是从一个鼓上接收轮胎的各个部分、并将它们输送到正确位置和在恰当的时间将它们送出，以及将完成的子午线轮胎从生产空间取下。
根据本发明的子午线轮胎胎坯的制造方法的主题包括在胎体成型鼓上制备圆柱外套(jacket)形式的胎体组件。当以圆柱外套形式制备胎体组件之后，使在钢丝胎圈保持器上装有预先制备的钢丝胎圈的输送装置被移动到胎体成型鼓上方。在输送装置的此位置，在上面已制备胎体组件的胎体成型鼓的直径扩张到钢丝胎圈，从而通过输送装置夹持胎体组件。随后，将胎体成型鼓的直径减小到原始尺寸。在从胎体成型鼓空间上取下输送装置之后，可以开始下一个轮胎的胎体组件卷绕。
包括带束层(可以是螺旋带束层)和胎面的带束层-胎面组件此时在带束层成型鼓上被制备。在此过程中输送装置位于胎体成型鼓上方并且从其接收胎体组件。在完成鼓上进行成型、连接其各个部分以及缝合，从而完成轮胎。
输送装置将胎体组件输送到完成鼓上并且在将胎体组件输送到完成鼓过程中，在此时正好处于带束层成型鼓上方的用于输送带束层-胎面组件的输送环从带束层成型鼓接收带束层-胎面组件。当胎体组件已经与钢丝胎圈一起从输送装置上释放之后，并且在将其放置在完成鼓上之后，将胎体组件夹持在完成鼓上，同时，将带束层-胎面组件夹在用于输送带束层-胎面组件的输送装置的环中。输送装置被平移，使得带束层-胎面组件的中心出现在胎体组件中心上方，胎体组件中心是相对于完成鼓的对称面对称地设置，随后将胎体成型为带束层-胎面组件并进行缝合。同时，将钢丝胎圈从钢丝装载器接收到钢丝胎圈保持器，用于下一个轮胎。也可以手工将钢丝胎圈装到钢丝胎圈保持器上。在成型、缝合轮胎以及通过输送装置接收用于下一个轮胎的钢丝胎圈，并夹持刚刚制造的轮胎之后，输送装置再次移动到胎体成型鼓上方，释放刚刚制造的轮胎。然后重复整个循环。
下面通过附图和本发明的实施例详细解释子午线轮胎胎坯的制造方法和利用此方法的设备。
附图说明
图1到3示意性表示处于轮胎制造不同阶段的根据本发明的装置总成，其中图1表示在胎体成型鼓上的输送装置，图2表示在成品和带束层成型鼓上，图3表示在完成鼓上，图4示意性表示独立的输送装置。
具体实施方式
图1示意性表示的设备包括胎体成型鼓的驱动单元1，上面装有胎体成型鼓11。胎体成型鼓11连接供应系统4，以带的形式提供胎侧、内衬和胎体嵌件。与第一驱动单元1相对地布置第二驱动单元2，它承载带束层成型鼓21和完成鼓22。带束层成型鼓21和完成鼓22由同轴设置的轴承载，并独立运行。这些鼓布置成，带束层成型鼓21设置得比完成鼓22距离第二驱动单元2更小的距离。缝合装置(未图示)与完成鼓22连接。带束层成型鼓连接用于供应带束层和胎面的供应系统5。输送装置可动地设置在与所有三个鼓相同的轴线上，它单独示意性表示在图4中。输送装置3包括胎体组件载体，上面具有钢丝胎圈的两个环保持器32、33，并且在朝向带束层成型鼓21的一侧装有用于输送带束层-胎面组件的环31。输送装置3设计成，使钢丝胎圈的环保持器32、33的中心与用于输送带束层-胎面组件的环31的中心的轴向距离等于通过设置在第二驱动单元2的同轴上的鼓的中心的垂直平面之间的轴向距离，如图2所示。
在具有钢丝胎圈保持器的胎体组件载体所处位置附近，如图3所示，即在完成鼓22和胎体成型鼓11之间，可以设置一个单元(未图示)，用于将钢丝胎圈移动或固定在钢丝胎圈保持器32、33上。此单元也可以直接设置在输送装置3上，并与输送装置一起在导轨上运动。
根据本发明的子午线轮胎胎坯的制造循环开始于胎体组件制造，这是通过卷起胎侧、内橡胶、胎体嵌件和构成一部分胎体组件的其它材料，胎体供应系统4准备这些材料并供应到胎体成型鼓11。在带束层成型鼓21上缠绕带束层供应系统5制备的带束层材料，也可以是螺旋的带束层和胎面。在缠绕胎体组件之后，将以制造的圆柱外套的形式输送到完成鼓。输送装置3被推到胎体成型鼓上方的位置上，如图1所示，使胎体成型鼓位于输送装置3的空腔中，其中通过输送装置3的钢丝胎圈的保持器32、33之间轴向距离中心的垂直平面与通过胎体成型鼓11轴线中心的垂直平面相同。胎体成型鼓11的直径增大，直到胎体组件接触保持器32、33上预先制备的钢丝胎圈，并装在它们上面。随后，胎体成型鼓直径减小到其原始尺寸。将具有钢丝胎圈被装到其上的轮胎胎体组件的输送装置3推到完成鼓上方的位置上，从而形成所制造轮胎对称面的所述垂直平面与完成鼓22的垂直对称平面相同。完成鼓在钢丝胎圈安装区域的直径增大，从而固定钢丝胎圈。随后，钢丝胎圈保持器32、33释放钢丝胎圈，输送装置3将带有夹持钢丝胎圈的胎体组件输送到完成鼓22(图2)。同时，当执行胎体组件向完成鼓22的输送时，输送装置将带束层-胎面组件从带束层成型鼓21带到用于输送带束层-胎面组件的环31。在输送装置3已经输送胎体组件并接收带束层-胎面组件之后，它沿鼓的轴线运动到一个位置，如图3所示，在此位置，通过夹持在环31中的带束层-胎面组件的中心的垂直平面与通过完成鼓中心的垂直平面相同。接着，在完成鼓22上完成子午线轮胎，在此过程中胎体组件扩张到制造的带束层-胎面组件中，轮胎的胎侧是通过分别卷起并压制钢丝胎圈周围的胎侧材料并压向扩张的胎体嵌件而形成。而且缝合操作是完成过程的一部分。在完成过程中，有足够的时间将钢丝胎圈装到输送装置3的钢丝胎圈保持器32、33中。在结束此循环后，得到的子午线轮胎胎坯夹在环31中，带有夹持的轮胎的输送装置3再次沿鼓轴线运动到如图1所示位置，以便从胎体成型鼓11接收胎体组件，其中环31设置在胎体成型鼓11与完成鼓22之间，从而使操作工或操作人员从环31上将完成的子午线轮胎胎坯卸到设备外部的空间。

Claims (6)

1.一种制造子午线轮胎胎坯的装置总成，包括胎体成型鼓(11)、带束层成型鼓(21)和完成鼓(22)，它们设置在一根水平轴上，其中胎体成型鼓(11)和带束层成型鼓(21)配备有各自的供应系统(4，5)，其特征在于，胎体成型鼓(11)由第一驱动单元(1)承载，带束层成型鼓(21)和完成鼓(22)由驱动单元(2)的同轴设置的轴承载，驱动单元(2)与承载胎体成型鼓(11)的驱动单元(1)相对地设置，并且在带束层成型鼓(21)与胎体成型鼓(11)之间可动地设置仅仅一个输送装置(3)。
2.根据权利要求1所述的制造子午线轮胎胎坯的装置总成，其特征在于，输送装置(3)包括用于输送带束层-胎面组件的输送环(31)以及钢丝胎圈的两个环保持器(32、33)，输送环上装有用于输送胎体组件的载体，环保持器设置在用于输送胎体组件的载体上，其中钢丝胎圈的环保持器(32、33)的中心与用于输送带束层-胎面组件的环(31)的中心之间的轴向距离等于通过设置在驱动单元(2)的同轴线的轴上的鼓的(对称)中心的垂直平面的轴向距离。
3.根据权利要求1或2所述的制造子午线轮胎胎坯的装置总成，其特征在于，它包括用于供应钢丝胎圈并将其装在钢丝胎圈保持器(32、33)上的单元。
4.根据权利要求1、2或3的任一所述的制造子午线轮胎胎坯的装置总成，其特征在于，在完成鼓(22)附近设置有缝合装置，用于完成将带束层-胎面组件装到扩张的胎体组件上。
5.根据权利要求1、2、3或4的任一所述的制造子午线轮胎胎坯的装置总成，其特征在于，它包括用于取下完成的子午线轮胎胎坯的装置。
6.一种制造子午线轮胎胎坯的方法，该子午线轮胎胎坯由胎侧、内橡胶、胎体嵌件、带束层和胎面以及可能的其它材料形成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
采用以带的形式由供应系统(4)供应的材料，在设置于第一驱动单元(1)上的胎体成型鼓(11)上制备圆柱外套形状的胎体组件，所述胎体组件包括胎侧、内橡胶和胎体嵌件；
采用以带的形式由供应系统(5)供应的相应材料，在设置于第二驱动单元(2)上的带束层成型鼓(21)上制备带束层-胎面组件，所述带束层-胎面组件包括带束层和胎面，带束层可以是螺旋带束层；
将具有装在钢丝胎圈保持器(32、33)上的钢丝胎圈的输送装置(3)推到胎体成型鼓(11)上方，使通过钢丝胎圈保持器之间中心的垂直平面与胎体成型鼓(11)和设置在其上面的胎体组件的垂直对称平面相同；
通过增大胎体成型鼓(11)的直径、并且随后将胎体成型鼓的直径减小到其初始尺寸，将胎体组件夹持在置于输送装置(3)的钢丝胎圈保持器(32、33)的钢丝胎圈上；
通过沿着鼓的轴线将带有夹持的胎体组件的输送装置(3)在完成鼓(22)上方平移到一个位置，将胎体组件从胎体成型鼓(11)输送到完成鼓(22)，在该位置，通过钢丝胎圈保持器(32、33)之间中心的垂直平面与完成鼓(22)的垂直对称面相同，同时通过用于输送带束层-胎面组件的环(31)和带束层成型鼓的中心的垂直平面是相同的；
完成鼓(22)从钢丝胎圈保持器(32、33)接收胎体组件，同时环(31)从带束层成型鼓(21)接收带束层-胎面组件；
通过将输送装置(3)移动到输送装置被置于完成鼓(22)上方的位置，用于输送带束层-胎面组件的环(31)将带束层-胎面组件从带束层成型鼓(21)输送到完成鼓(22)上方；
在完成鼓(21)上完成子午线轮胎胎坯，包括将胎体组件扩张到带束层-胎面组件中、并卷绕钢丝胎圈周围的材料，导致形成轮胎的胎侧，并且通过缝合装置缝合以完成将带束层-胎面组件装到胎体组件上；
通过将带有装载的钢丝胎圈的输送装置(3)平移到胎体成型鼓(11)上方，由输送装置(3)的环(31)夹持并输送制备的子午线轮胎胎坯到可将其取下的位置。
CNA2004800307620A 2003-10-22 2004-10-19 制造非硫化子午线轮胎的装置总成以及制造这种轮胎的方法 Pending CN1871118A (zh)

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