ES2206784T3 - Procedimiento de instalacion para la produccion de una pluralidad de neumaticos diferentes. - Google Patents

Abstract

UN PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION, EN LA MISMA LINEA DE PRODUCCION, DE UNA PLURALIDAD DE NEUMATICOS QUE TIENEN CARACTERISTICAS DIFERENTES, DISTRIBUIDOS EN AL MENOS DOS SERIES SEPARADAS, CADA UNA DE NEUMATICOS IDENTICOS, UNA SERIE DIFIRIENDO DE LA OTRA SERIE POR AL MENOS UNA CARACTERISTICA ESTRUCTURAL O DIMENSIONAL DE LOS CITADOS NEUMATICOS DIFERENTES, QUE CONSISTE EN LAS SIGUIENTES ETAPAS PRODUCTIVAS: SUBDIVIDIR EL NUMERO DE NEUMATICOS (1) COMPRENDIDO EN CADA SERIE, EN UNA PLURALIDAD DE LOTES CONSTITUIDOS POR UN NUMERO PREDEFINIDO DE NEUMATICOS, EN DONDE EL NUMERO DE NEUMATICOS CONTENIDO EN EL LOTE ES MENOR QUE EL NUMERO DE NEUMATICOS NO VULCANIZADOS CORRESPONDIENTES (2) QUE PUEDEN FABRICARSE EN DICHA LINEA, EN EL ESPACIO DE 24 HORAS; FABRICAR LA SUSODICHA PLURALIDAD DE NEUMATICOS (1) DE MODO INTERMITENTE, EN DISPOSICIONES DE SUCESIVOS LOTES, ALTERNANDO LA PRODUCCION DE UN LOTE DE NEUMATICOS NO VULCANIZADOS PERTENECIENTE A UNA SERIE PREDETERMINADA, CON LA PRODUCCION DE OTRO LOTE DE NEUMATICOS NO VULCANIZADOS PERTENECIENTE A UNA SERIE DIFERENTE.

Description

Procedimiento de instalación para la producción de una pluralidad de neumáticos diferentes.

La presente invención se refiere a la producción de neumáticos, con referencia en particular a un procedimiento para la producción de una pluralidad de neumáticos y a un sistema relacionado para su producción.

Un neumático para ruedas de vehículos se sabe que está constituido por una estructura en forma de toro hueca internamente formada por una pluralidad de componentes, y principalmente por una carcasa textil o de metal que presenta dos talones, cada talón definido a lo largo de un borde circunferencial radialmente interno de la carcasa y diseñado para el anclaje del neumático a una llanta de montaje correspondiente. También comprende por lo menos un par de anillos de refuerzo anulares circunferencialmente inextensibles, llamados núcleos, introducidos en dichos talones, por lo menos un núcleo por talón.

Esta carcasa está compuesta por una estructura de soporte que comprende por lo menos una tela de tejido cauchutado, reforzada con finas cuerdas textiles o de metal, que se extienden axialmente a lo largo desde un talón al otro, que presenta los bordes reales que cada uno doblado radialmente hacia el exterior alrededor del núcleo correspondiente.

En los neumáticos del tipo radial citado anteriormente, las finas cuerdas tal como se han descrito están dispuestas substancialmente en capas que rodean el eje de rotación del neumático. En la corona de esta carcasa están dispuestas una estructura anular, llamada cintura o ruptor, normalmente compuesta por una o más capas de tejido cauchutado, enrollada en una disposición de superposición solapada recíproca para definir un llamado "conjunto de cintura", y una banda de rodadura de material elastómero, enrollada alrededor de la estructura de cintura, impresa con un diseño en relieve y diseñada para el contacto de rodadura del neumático sobre la carretera. Además, dos laterales están dispuestos sobre la carcasa, en disposiciones laterales axialmente opuestas, y son de material elastómero, cada uno extendiéndose hacia el exterior desde el borde externo del talón relevante.

Según el tipo de estructura de carcasa diseñada para el neumático, los márgenes terminales de estos laterales se aplican sobre las telas de la carcasa de tal manera que estén encerrados entre estas telas y los bordes laterales opuestos de la banda de rodadura (disposición llamada "flancos de fondo") o también se aplican directamente superpuestos sobre los bordes laterales opuestos de la propia banda de rodadura (disposición llamada "flancos superiores").

En neumáticos "sin tubo", no se usan cámaras de aire, y la superficie interna de la carcasa está cubierta con un "revestimiento", en otras palabras, uno o más estratos (capas) de material elastómero impermeable al aire. Finalmente, la carcasa puede estar formada por otros elementos, es decir, bordes, almohadillas y rellenos, según el uso específico deseado del neumático.

Como es conocido, en la fabricación de neumáticos del tipo citado, el procedimiento generalmente incluye cuatro fases: a) preparación de las mezclas o compuestos, b) realización de los componentes separados, o artículos semimanufacturados, c) montaje en sucesión de varios componentes para obtener una carcasa en crudo, d) vulcanización de la carcasa con moldeo simultáneo del diseño sobre la banda de rodadura.

Para este propósito, debe indicarse que un neumático presenta una pluralidad de características químico-físicas, estructurales, dimensionales y de apariencia, y el conjunto de estas características caracteriza un modelo particular de neumático. Las características químico-físicas son las que juntas definen el tipo y la composición de los materiales, por ejemplo las fórmulas proporcionales de los diferentes compuestos que se usan. Las características estructurales son las que definen el número y tipo de componentes, y su posicionamiento recíproco en la estructura de la carcasa. Las características dimensionales se refieren a las mediciones geométricas y al perfil lineal del neumático sobre la sección transversal (diámetro externo, cuerda o anchura máxima, altura de los lados, y su relación, es decir, la relación de la sección transversal) y son esas referencias las que a partir de ahora se indican simplemente como "tamaño". Las características de la apariencia están constituidas por el diseño de la banda de rodadura, el motivo ornamental de las diferentes palabras o símbolos distintivos reproducidos sobre los flancos del neumático, y en la siguiente descripción se indican como "diseño de la banda de rodadura". Las variaciones de las características químico-físicas impactan sobre los procedimientos y sobre la maquinaria usada para la preparación de los compuestos. Las variaciones de la estructura impactan sobre la selección de los materiales de refuerzo, sobre el tipo, número y dimensiones y posicionamiento de los artículos semimanufacturados e implican procesos, maquinaria y dispositivos del proceso de fabricación, mientras que las variaciones de las características de dimensiones y apariencia siempre requieren el cambio de los moldes de vulcanización.

Es importante mostrar cómo la producción de una pluralidad de neumáticos diferentes crea una serie de costes que se hacen progresivamente mayores al aumentar el número y variedad de los modelos de neumáticos que se han de producir: en particular, es necesario intervenir en los procesos y/o en los sistemas de producción de los compuestos que permiten la producción de componentes con nuevas y diferentes características químico-físicas, y en los sistemas de producción de los artículos semimanufacturados para cambiar los tamaños. Entonces, surge el requerimiento de cambiar la secuencia operativa (diferente metodología de montaje) y/o de los dispositivos y de la regulación de la maquinaria para fabricar en cualquier momento la estructura y/o se cambia el tamaño del neumático que se ha de fabricar. Finalmente, es necesario suministrar y disponer y colocar por lo menos un molde de vulcanización para cada par diferente de "diseño de la banda de rodadura - tamaño del neumático".

Todo esto produce costes adicionales provocados por la compra de moldes de diferentes tamaños y con varios diseños de la banda de rodadura, y de diferentes dispositivos, costes por falta de saturación de los mismos, pérdidas de la productividad por baja de maquinaria (un cambio de proceso o de los dispositivos generalmente implica una baja de maquinaria), y el descarte de materiales. Por ejemplo, en el caso de producción continua de los componentes, como resultado de la parada de la máquina de los sistemas después en el proceso y/o el cambio de características de los componentes, se genera un exceso de producción que a menudo se ha de descartar, dado que no se pueden volver a utilizar.

Debido a los inconvenientes citados anteriormente, es claro que la producción de una gran variedad de modelos de neumáticos en la misma línea de producción generalmente no se recomienda por los técnicos en la materia, que deben seguir el objetivo de minimizar los costes; tal como se ha mencionado anteriormente, este objetivo es incompatible con el cambio frecuente de los dispositivos y la modificación de los procesos de producción.

De hecho, cuando los volúmenes de venta de cualquier modelo único son lo suficientemente altos, realmente doblando los sistemas de producción, es posible producir un modelo diferente en continuo en cada sistema, minimizando así los inconvenientes citados anteriormente.

Sin embargo, incluso cuando los volúmenes de ventas previstas para ciertos modelos no son particularmente altos, por ejemplo sobre una base anual, es preferible en cualquier caso realizar inmediatamente toda la producción continua de por lo menos un año para contener el coste de producción de dicho modelo. Claramente, este sistema puede perjudicar a la calidad del producto vendido e implica un detrimento en los costes de almacenamiento, ya que los productos permanecen almacenados durante un largo tiempo. Además, el riesgo de venta se aumenta, por ejemplo en términos de posible rápida obsolescencia inesperada del producto, y añade de manera incremental a los costes financieros de almacenamiento de capital retenidos con el stock no vendido del producto y a las saturaciones de uso de los moldes que se usan solamente para el periodo restringido de tiempo necesario para descabalar el volumen en stock.

Para todavía minimizar más los costes de producción, el estado de la técnica insiste en el uso de maquinaria de velocidad progresivamente mayor, y que se puede disponer de tal manera que cada neumático individual se produce en el menor tiempo posible, obviamente con igual o mejor calidad del producto acabado.

De esta manera, se han realizado sistemas con alta capacidad de producción en términos de piezas producidas por unidad de tiempo, adoptando maquinaria para su fabricación que tiene una reducida posibilidad de modificación (es decir, con la capacidad de producir solamente una variedad limitada de modelos de neumáticos), pero que maximizan la producción en términos de gran número de neumáticos con características estructurales idénticas. Puramente como ejemplo, en los sistemas más modernos es posible obtener una productividad igual a dos neumáticos en crudo por minuto.

En esencia, el problema de producir una cantidad limitada de neumáticos en una vasta pluralidad de modelos diferentes de una manera económica simplemente todavía no se puede solucionar.

El solicitante, por el contrario, ha encarado el problema de producir una pluralidad de neumáticos subdivididos en un gran número de modelos que tienen varias características diferentes, en particular diferentes características estructurales y/o dimensionales, en otras palabras, el problema de realizar una línea de producción de neumáticos que cubra la mayor selección diversa de varios modelos a un coste mínimo.

Queda claro que, comparado con los neumáticos producidos en su conjunto en una cierta unidad de tiempo, la cantidad de neumáticos de un único modelo disminuye en proporción con el número de diferentes modelos producidos.

El solicitante ha asumido que para resolver este problema, no se han obtenido resultados de manera particularmente conveniente con un proceso de producción y maquinaria con alta capacidad de producción en términos de piezas idénticas producidas por unidad de tiempo, pero en su lugar el fabricante podría enfatizar preferiblemente la flexibilidad del proceso y la maquinaria, es decir, enfatizar la capacidad de minimizar el tiempo requerido para el cambio de dispositivos y controles que permita la producción de un alto número de neumáticos de diferente estructura y dimensiones.

Estudiando el proceso de producción de una pluralidad de neumáticos otra vez, desde la producción de los componentes a la expedición del neumático para su almacenamiento para eventual distribución, el solicitante ha encontrado que los puntos más críticos del proceso están relacionados con: i) la fase de cambio de los dispositivos (matriz de extrusión para los extrusores, tambores y otros ajustes para la fabricación del neumático en crudo, moldes para la vulcanización) y más en particular con la selección del mejor momento del proceso de producción durante el cual se efectúen estos cambios; ii) los costes de almacenamiento, en términos de que cuánto más se diferencia el rango de modelos, mayor es la cantidad de producto que se debe tener en almacenamiento (ofreciéndose un número predeterminado de piezas para cada modelo) y iii) los costes financieros para capital inmovilizado respecto al número de moldes que se usan.

El solicitante ha encontrado de manera sorprendente que si la producción normal de una serie de neumáticos está subdividida en una pluralidad que pequeños lotes de neumáticos que tienen las mismas características dimensionales y estructurales, y si dichos lotes se producen en sucesión, alternando lotes de varios neumáticos, entonces cuando el número de neumáticos presente en cualquier lote está adecuadamente proporcionado, la productividad y los costes de todo el proceso no se ven influenciados de manera negativa. De hecho, el resultado es la ventaja de poder distribuir la producción en una serie de neumáticos, siendo los neumáticos iguales entre sí, en una unidad de tiempo seleccionada como se desee, mayor que la demandada para la fabricación continua de los correspondientes neumáticos en crudo, reduciendo a un mínimo o eliminando completamente el stock de productos que se han de almacenar. De hecho, los lotes de cada modelo de neumático se producen solamente de tiempo en tiempo cuando ya son requeridos por el mercado, y los lotes restantes permanecen en almacenamiento solamente el tiempo necesario para la organización de la distribución. También es posible minimizar los stocks de moldes necesarios.

Esto ha proporcionado la ventaja de hacer económicamente conveniente la producción de pequeñas series de neumáticos, por ejemplo 1200 piezas por año, que se pueden subdividir en más lotes producidos de una manera intermitente durante un intervalo de tiempo de cualquier longitud deseada, por ejemplo 100 neumáticos por mes durante 12 meses.

En este aspecto primario, la presente invención se refiere a un procedimiento para la distribución de la producción de una serie de neumáticos, estructural o dimensionalmente idénticos entre sí, en un rango de tiempo (tiempo de producción) de mayor valor que el periodo de tiempo (tiempo de fabricación) requerido para la fabricación de los correspondientes neumáticos en crudo, que comprende las siguientes fases: preparación de los artículos semimanufacturados requeridos para la fabricación de dicha serie de neumáticos; montaje de dichos artículos semimanufacturados recíprocamente entre sí para la fabricación de tantos neumáticos en crudo como los que corresponden a dicha serie; vulcanización de dichos neumáticos en crudo en correspondientes moldes de vulcanización, para realizar los neumáticos de esta serie, caracterizándose el procedimiento por el hecho de que:

- subdivisión del número de neumáticos contenidos en dicha serie en un grupo de bloques de neumáticos, en los que los neumáticos contenidos en cada bloque son substancialmente iguales a la relación entre los neumáticos contenidos en dicha serie y los días incluidos en dicho tiempo de producción;

- subdivisión del número de neumáticos contenidos en dicha serie en lotes de neumáticos, en los que los neumáticos contenidos en cada lote no exceden del número de neumáticos que se pueden producir mediante un único molde de vulcanización en el espacio de un día;

- fabricación de dichos neumáticos en crudo de modo intermitente, alternando la fabricación de uno lote de neumáticos en crudo con la fabricación de otros neumáticos en crudo de diferentes características estructurales o dimensionales, siendo el número de lotes fabricados diariamente igual a la relación entre el número de neumáticos contenidos en cada bloque y el número de neumáticos contenidos en cada lote.

En otros aspectos, la presente invención se refiere a un procedimiento para minimizar el número de moldes de vulcanización requerido para producir una cantidad predeterminada de neumáticos idénticos, que comprende las siguientes etapas: preparación de los artículos semimanufacturados necesarios para la fabricación de dicha cantidad de neumáticos; montaje entre sí de dichos artículos semimanufacturados para la fabricación de tantos neumáticos en crudo como corresponde a dicha cantidad; vulcanización de dichos neumáticos en crudo en dichos moldes de vulcanización, para realizar neumáticos de dicha cantidad predefinida, caracterizándose el procedimiento por el hecho de que:

- fabricación de dichos neumáticos en crudo de modo intermitente, alternando la fabricación de un lote de neumáticos en curdo, siendo el número de los neumáticos de dicho lote menor que dicha cantidad predefinida, con la fabricación de neumáticos en crudo para otros neumáticos de diferentes características estructurales o dimensionales, hasta la finalización de dicha cantidad predefinida;

- vulcanización de dicho lote de neumáticos en crudo en uno o más moldes idénticos, siendo el número de dichos moldes idénticos simultáneamente en funcionamiento menor que el número de moldes necesarios para vulcanizar dentro de tiempo prefijado la cantidad de neumáticos en crudo fabricados en el mismo espacio de tiempo.

Según otros aspectos diferentes, la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción en la misma línea de producción de una pluralidad de neumáticos que tienen varias características, distribuidos en por lo menos dos series separadas, cada serie de neumáticos idénticos, difiriendo una serie de la otra serie en por lo menos una característica estructural o dimensional diferente de dicha serie de neumáticos, que comprende las siguientes etapas de producción:

- precolocar en la maquinaria de dichas líneas herramientas relacionadas con la producción de una serie predeterminada de neumáticos;

- producir, en la máquina para la preparación de artículos semimanufacturados para dicha línea, los artículos necesarios para la producción de los neumáticos que pertenecen a dicha serie predeterminada;

- montar juntos, sobre las máquinas de fabricación de dichas líneas, dichos artículos semimanufacturados para formar tantos neumáticos en crudo como los requeridos para dicha serie;

- vulcanizar los marcos de los neumáticos en crudo en la maquinaria de vulcanización de dicha línea, que comprende prensas de vulcanización, cada una provista de por lo menos un molde de vulcanización, para realizar los neumáticos de dicha serie predeterminada;

- sustituir por lo menos parte de dichos dispositivos con los relacionados con una serie diferente de neumáticos;

- repetir las etapas de producción de dicho procedimiento para cada serie de dicha pluralidad de neumáticos;

caracterizándose el procedimiento por el hecho de que incluye las siguientes etapas de producción, que incluyen:

- subdivisión del número de neumáticos en cada serie en una pluralidad de lotes constituidos por un número predefinido de neumáticos, donde el número de neumáticos contenidos en el lote es menor que el número de neumáticos en crudo correspondientes que se pueden producir en dicha línea en el espacio de 24 horas;

- producción de dicha pluralidad de neumáticos mediante el montaje de dichos neumáticos en crudo en lotes sucesivos, alternando la fabricación de un lote de neumáticos en crudo que pertenece a una serie predeterminada con la fabricación de otro lote de neumáticos en crudo que pertenece a series diferentes.

Como ya se ha dicho, la producción en lotes también permite ahorros en el coste de compra de los moldes. De hecho, con esta metodología de producción es conveniente usar un número limitado de moldes idénticos, preferiblemente no mayor de 10, ventajosamente no mayor de 8, más preferiblemente no mayor de 6, e incluso más preferiblemente no mayor de 4. El solicitante ha encontrado particularmente ventajosa la selección de un número de moldes igual o menor a 2, también por consideraciones cuantitativas, preferiblemente de hasta 48.000 neumáticos por año, es decir, producir como máximo un lote de neumáticos que son idénticos para ese día para cada día de producción.

Además, se ha encontrado conveniente controlar el mínimo número de neumáticos contenidos en un lote, preferiblemente sobre la base de los siguientes factores:

- tiempo límite de almacenamiento de los artículos semimanufacturados, preferiblemente fijado en términos de 8 horas para limitar la pérdida de capacidad de adherencia de los diferentes componentes, que podría requerir la modificación de controles de la maquinaria de producción;

- tiempo límite de almacenamiento de los neumáticos en crudo, asumiendo que no sea mayor de 24 horas para no comprometer la calidad de los neumáticos en crudo y para limitar la acumulación de neumáticos en crudo sobre los dispositivos de soporte y transferencia de las carcasas en crudo, para su transferencia a los lugares de vulcanización;

- tiempo requerido para ejecutar la etapa de producción más lenta: en el proceso y con los sistemas según la invención, esta etapa es la de vulcanización, que requiere un tiempo preferiblemente entre 10' y 35', 15' de promedio, para realizar la operación;

- intervalo económico de parada de la maquinaria para el cambio de herramientas en un día típico.

Se ha encontrado que, preferiblemente, el número de neumáticos contenidos en un lote esté comprendido entre 30 y 150, y todavía más preferiblemente comprendido entre 90 y 100 neumáticos.

En otro aspecto diferente, la presente invención se refiere a un sistema que comprende por lo menos una línea de producción de neumáticos, para la producción de una pluralidad de neumáticos de diferentes características, distribuidos en por lo menos dos series separadas, cada una de neumáticos idénticos, difiriendo una serie de la otras series mediante por lo menos una característica estructural o dimensional de dichos neumáticos diferentes, comprendiendo cada línea de producción medios para la preparación de artículos semimanufacturados requeridos para la producción de dichos neumáticos, medios para el montaje recíproco de dichos artículos semimanufacturados para formar neumáticos en crudo y medios para la vulcanización de dichos neumáticos en crudo en correspondientes moldes de vulcanización, caracterizado por el hecho de que dichos medios de vulcanización no comprenden grupos de 10 o más moldes iguales entre sí. Preferiblemente, en cada línea de producción de neumáticos los medios citados anteriormente para el montaje de dichos artículos semimanufacturados comprenden una única máquina para la fabricación de las carcasas en crudo.

Se ha encontrado preferible que los medios para la preparación de los artículos semimanufacturados y los medios para la vulcanización de los neumáticos en crudo son comunes a una pluralidad de líneas separadas de producción de neumáticos.

En uno de sus otros aspectos, la invención propone un sistema para la producción de neumáticos que comprende por lo menos una línea de producción en la que los medios de vulcanización correspondientes a cada línea de producción de neumáticos no comprende grupos de más de dos moldes idénticos entre sí.

En otro aspecto diferente, en el sistema según la invención, los medios de vulcanización comprenden exclusivamente que son diferentes entre sí.

La presente invención se describirá en mayor detalle a continuación, como ejemplo no limitativo, con referencia a las realizaciones representadas en los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra la sección transversal de un neumático tradicional;

La figura 2 muestra el diagrama básico de un sistema de producción de neumáticos según la invención.

La figura 1 muestra un neumático radial tradicional para ruedas de vehículos, indicado en su conjunto mediante la referencia numérica 1.

El neumático 1 comprende una carcasa toroidal hueca, que incluye una porción de corona central 3, desde los bordes de la cual se separan dos flancos 4, 5, dirigidos radialmente hacia los flancos, terminando en zonas anulares que son muy rígidas, usualmente llamadas talones, reforzadas con por lo menos un par de núcleos de talón 6.

La estructura de soporte para dicha carcasa comprende por lo menos una tela de refuerzo 2a, cuyos faldones laterales opuestos 2b, 2c están doblados, preferiblemente desde el interior hacia el exterior, pasando cada uno alrededor de un núcleo correspondiente.

Al borde perimetral externo de cada núcleo 6 se aplica un relleno elastomérico 8 que ocupa el espacio definido entre la tela de refuerzo 2a y los respectivos faldones laterales 2b, 2c de la tela de refuerzo 2a.

Como se ha mencionado anteriormente, las zonas encaradas axialmente del neumático que comprenden dichos núcleos 6, y sus rellenos 8, forman los llamados talones, indicados en su conjunto mediante la referencia numérica 9 y 10, diseñados para el anclaje del neumático 1 sobre una llanta de montaje 11 correspondiente de la rueda de un vehículo.

Una estructura de cintura 12 se puede asociar coaxialmente con dicha estructura de carcasa 2 y la estructura de cintura 12 puede comprender dos o más capas de bandas de tejido cauchutado 13 realizadas mediante finas cuerdas textiles o de metal incorporadas en una lámina de compuesto.

Una banda de rodadura 14 está fijada a la estructura de cintura 12 y el suelo está en contacto con el neumático mediante dicha banda de rodadura.

La banda de rodadura 14 comprende una pluralidad de incisiones 25 y ranuras 16, 17, 18 que delimitan una correspondiente pluralidad de nervios y/o bloques 15, y todos juntos definen un diseño de la banda de rodadura.

La estructura general del neumático que se acaba de describir es larga y bien conocida por los técnicos en la materia, de manera que sería inútil entrar en mayor detalle: simplemente debe indicarse que la misma estructura del neumático puede comprender muchos otros elementos estructurales tales como, por ejemplo, bordes de refuerzo en los talones, almohadillas de refuerzo bajo las extremidades de la estructura de cintura, un revestimiento 7 sobre la tela de la carcasa, en disposiciones radialmente internas, y también otros ajustes, en relación a cualquier modelo específico de neumático.

Tradicionalmente los procesos de fabricación de un neumático, y más precisamente el proceso de montaje de los artículos semimanufacturados, comprende dos fases sucesivas, que serán generalmente ya conocidas. Se encuentran por ejemplo en la patente italiana Nº. 1.236.885.

Durante la primera fase, mediante un tambor adecuado usado para la fabricación, preferiblemente de tipo rígido y plegable, se prepara la carcasa en forma de un manguito cilíndrico, sin la cintura y la banda de rodadura, con los flancos preferiblemente abiertos hacia el exterior; en la segunda fase el manguito se conforma de manera tórica sobre un tambor expansible adecuado usado para conformar, y la estructura de cintura y la banda de rodadura se aplican a la corona del mismo, preferiblemente habiéndose montado previamente en algún punto aparte, a través de un tambor de fabricación auxiliar específico, y los flancos se doblan axialmente hacia el interior, sobre la carcasa en crudo. Todos los artículos semimanufacturados necesarios para la fabricación del neumático en crudo se suministran al sistema de fabricación mediante dispositivos de alimentación asociados con la máquina de construcción.

Estas dos fases se puede ejecutar sobre la misma máquina de construcción o sobre dos máquinas separadas respectivamente para las fases primaria y secundaria. Para el ámbito de la presente invención también se consideran las dos máquinas separadas, como constituyendo una única máquina de fabricación. Además, para el ámbito de la presente invención, cualquier maquinaria de fabricación individual preferiblemente comprende una única línea de producción de neumáticos.

Con referencia a la figura 2, se indica un sistema de producción en su conjunto con la referencia numérica 20, que se subdivide funcionalmente en 3 áreas principales: un área 100 para la producción de los artículos semimanufacturados, un área 200 para la fabricación o montaje de los artículos semimanufacturados y un área 300 para la vulcanización de los neumáticos en crudo.

Por lo menos un elemento de corte 110 está en esta área 100, como también hay una disposición de extrusor 120 para producir las bandas de rodadura, y una disposición de extrusor 130 para producir los flancos y los rellenos, y una calandria 140 para producir los revestimientos. El uso de disposiciones de extrusores permite ventajosamente la extrusión simultánea de diferentes componentes.

El elemento de corte tiene la tarea de cortar finas bandas de las láminas de caucho formadas a partir del sistema de producción de los componentes para la alimentación de las disposiciones de extrusores 120 y 130 y la calandria 140, cuyos artículos producidos se recogen preferiblemente a continuación sobre una bobina.

Alternativamente, los artículos producidos semimanufacturados citados anteriormente se suministran directamente a los sistemas de fabricación.

En la misma área también pueden estar presente sistemas para cauchutar tejido y las máquinas de corte de la tela que producen las telas de la carcasa, las capas de la cintura y otros artículos semimanufacturados en forma de cintas continuas, éstas también preferiblemente recogidas sobre bobinas.

Preferiblemente, cada bobina contiene cintas de longitud apropiada para permitir la producción de un número predeterminado de neumáticos que tengan características estructurales y dimensionales idénticas.

Sin embargo, estos artículos semimanufacturados de tejido cauchutado se pueden producir en otras áreas, incluso en otras plantas, y las bobinas de producto se pueden transportar directamente al área de fabricación de la carcasa.

Es funcionalmente parte de la misma área, incluso cuando está preferiblemente situado en cualquier lugar en una zona físicamente separada, el sistema de fabricación del núcleo.

En el área 200 se encuentran tres sistemas de fabricación 210, cada uno de los cuales tiene la capacidad de montar los artículos semimanufacturados producidos en el área 100 y los otros artículos semimanufacturados, producidos de manera tradicional en varias áreas de producción, en una carcasa 2. Una zona 240 se usa para la manipulación y colocación de las herramientas de reemplazo del sistema de fabricación 210. Un sistema de colocación y movimiento 230 prevé la transferencia de las carcasas 2 desde el área de fabricación 200 al área de vulcanización 300.

Una pluralidad de prensas 330 están situadas en el área de vulcanización 300, con la respectiva colocación para la vulcanización, ayudada mediante un dispositivo común para retirar los neumáticos curados, indicado el conjunto mediante la referencia numérica 320. Un horno 310 permite el precalentamiento de los moldes de vulcanización para su uso inmediato tan pronto como se montan sobre la prensa relevante. Las prensas de vulcanización presentan uno o dos asientos de vulcanización, y cada asiento de vulcanización está equipado con un molde separable en por lo menos dos partes para permitir la carga del neumático en crudo y la retirada del neumático vulcanizado. Para propósitos del ejemplo, se han presentado 16 prensas, cada una con un par de asientos de vulcanización, para un total de 32 asientos disponibles.

Una bolsa de curado hinchable de material elastomérico trabaja de la manera tradicional en el interior del molde.

Es importante clarificar que un único molde se puede usar para moldear solamente uno diseño de banda de rodadura predeterminado y/o un par de flancos predeterminado para un tamaño de neumático predeterminado.

También están presentes, pero no representados, dispositivos de movimiento primarios para llevar los moldes desde el horno de precalentamiento 310 a la prensa, para su montaje en sucesión en la posición designada para la vulcanización, y viceversa. Otros dispositivos de movimiento suministran el neumático en crudo a la posición para su vulcanización y, una vez vulcanizado, transfieren el neumático desde la maquinaria de vulcanización a un área de control de calidad.

Volviendo ahora a la descripción del ciclo de producción de un neumático, es importante recordar que un modelo particular de neumático se caracteriza por una pluralidad de características predeterminadas, y que, en consecuencia, los componentes individuales deben realizarse de vez en cuando de una manera diferente según el modelo de neumático en el que eventualmente se montarán.

En un área no representada en la figura 2 se preparan, de una manera conocida, láminas de compuestos que se usarán para producir algunos tipos de componentes. También de una manera conocida, cada una de estas láminas se corta mediante el elemento de corte 110 en finas bandas para poderlas suministrar de una manera adecuada, según el tipo de compuesto de los conjuntos de extrusor 120 para la fabricación de la banda de rodadura 14, o los conjuntos de extrusor 130 para la fabricación de los flancos 4, 5, y de los rellenos 8 ó la calandria 140 para la fabricación de las láminas de caucho. Además, los ajustes correspondientes se montan sobre los conjuntos de extrusor 120 y 130, que son por ejemplo matrices de extrusión, y se realiza el control de los parámetros de funcionamiento, incluyendo la velocidad de rotación de los tornillos de extrusión sobre los conjuntos de extrusor o la velocidad de rotación de los cilindros y las distancias entre los centros de los elementos de corte que limitan la anchura de los revestimientos sobre la calandria 140, de tal manera que se obtienen componentes adaptados al modelo de neumático que se desea en la producción.

Los símbolos gráficos usados en la figura 2 indican a grandes rasgos los cuerpos de los conjuntos de extrusor 121, 122, 123, 131, 132, las matrices de extrusión 124, 133, las cubetas 125, 134 para la recogida y refrigeración del producto extrusionado, el grupo de cilindros 141, la mesa 142 para la recogida y refrigeración de los revestimientos, y las bobinas 126, 135, 143 para el almacenamiento de los artículos semimanufacturados.

Un ejemplo de producción de componentes para la coextrusión comprende un dispositivo de conformación previa dispuesto sobre la abertura de extrusión común de los tres extrusores, cerrada mediante una matriz de extrusión para la banda de rodadura. La banda de rodadura se produce dirigiendo dos componentes, primario y secundario, a la abertura de extrusión, a través de trayectorias de extrusión definidas mediante canales de conformación previa correspondientes existentes en el dispositivos de conformación previa. Un canal auxiliar también está presente en este dispositivo, y la parte terminal de este canal fluye junto de manera perpendicular en el transcurso de la extrusión de los compuestos primarios y secundarios, en proximidad con la abertura de extrusión.

Un tercer componente, dirigido en dicho canal auxiliar, se distribuye de manera homogénea, con un efecto de arrastre, bajo la superficie inferior de la banda de rodadura que atraviesa sobre la matriz de extrusión.

La banda de rodadura 14, los flancos 4 y 5, los rellenos 8 y el revestimiento 7 se producen de esta manera en forma de bandas continuas que se recogen sobre bobinas para un almacenamiento más simple y la posterior distribución a las máquina de fabricación. En un área diferente, no representada en la figura 2, también de una manera tradicional, se producen otros componentes, que incluyen las telas 2a del neumático en crudo y las capas de cintura 13, realizadas mediante finas cuerdas textiles o de metal incorporadas en una lámina de compuesto, todas recogidas sobre bobinas correspondientes, y núcleos 6, que también ya se montan preferiblemente con un relleno 8 adecuado.

Debe enfatizarse que los varios artículos semimanufacturados, en particular los producidos sobre extrusores y calandrias, se pueden suministrar directamente al conjunto de fabricación sin pasar a través de la fase de almacenamiento intermedia, particularmente sobre bobinas: esta situación no modifica substancialmente el procedimiento de producción de neumáticos según la invención, que se establecerá a continuación, pero se podrán incluir variaciones respecto al proceso con el almacenamiento cuando sea necesario respecto a la elección de la secuencia de modelos y de los lotes de neumáticos relativos en producción, para conseguir la optimización del flujo de materiales y del proceso productivo.

La fase de la fabricación de la carcasa es conocida y ya se ha descrito brevemente anteriormente. Ya se ha indicado que el sistema de producción de neumáticos según la invención prefiere el uso de maquinaria de alta flexibilidad: hasta lo que se refiere a la fase de fabricación, es posible por ejemplo referirse a la patente italiana Nº. 1.254.431, que describe un sistema particular para la fabricación de neumáticos en crudo.

Este sistema asume la adopción de una pluralidad de tambores de fabricación que se mueven a lo largo de una trayectoria de fabricación predeterminada.

Según una secuencia predispuesta, cada tambor encuentra estaciones de trabajo primarias, cada una asignada a la aplicación de un componente principal común a una pluralidad de modelos del neumático en crudo comprendido dentro de un cierto rango de productos. Todas las estaciones de trabajo primarias están intercaladas con estaciones de trabajo auxiliares asignadas a la aplicación de componentes accesorios, cada uno específicamente previsto para un tipo particular de neumático en crudo. Cada una de las estaciones auxiliares se puede retirar y reemplazar con una estación diferente en función del tipo de proceso en progreso, y cada una es desplazable entre una posición de reposo que es perpendicular y alejada de la trayectoria de fabricación y una posición de trabajo en la que está colocada para su funcionamiento en la trayectoria del proceso de fabricación, para prever la aplicación del respectivo componente accesorio. Las estaciones de trabajo primarias son útiles para colocarlas de manera recíproca cercanas entre sí y separadas a lo largo de la trayectoria de fabricación.

Un procedimiento y dispositivo particulares para la fabricación de un neumático con los extremos de los flancos solapando los extremos de la banda de rodadura (flancos superiores) o aplicados bajo dichos extremos (flancos inferiores) comprende las fases de inserción de un elemento tubular elástico antiadhesivo alrededor de la tela de carcasa en cada extremo de un tambor de construcción, para envolverse alrededor de los flancos sobre dichos elementos, para aplicar otro elemento tubular sobre dichos flancos y volcar dichos elementos tubulares para abrir los flancos en una posición abierta en el lado del tambor de construcción.

La carcasa, en forma de un manguito cilíndrico con flancos abiertos, se transfiere sobre un tambor de conformación donde se conforma de manera tórica y a continuación se presiona contra el conjunto de cintura y la banda de rodadura que se ha preparado previamente en otro lugar. Sucesivamente, primero los extremos de la banda de rodadura se hacen caer sobre la carcasa en crudo, a continuación los flancos se doblan contra la carcasa en crudo y sobre los extremos de la banda de rodadura. Por el contrario, haciendo primero el plegado de los lados respecto a la caída de los extremos de la banda de rodadura, obtenemos el neumático debajo con los flancos.

También es importante indicar cómo el cambio de incluso una característica estructural o dimensional del neumático deseado puede comprender una modificación en la línea de producción, para modificar el proceso o cualquier control o directamente para el cambio parcial o completo de las herramientas: por ejemplo substituyendo los tambores con otros tambores de varias dimensiones, activando o desactivando las estaciones de trabajo auxiliares (por ejemplo la estación auxiliar diseñada para realizar los neumáticos con dos telas de carcasa).

En consecuencia, retornando al proceso para la producción de un neumático, sobre los dispositivos de disposición del área de fabricación 200 se montan los componentes (telas de carcasa del neumático en crudo; revestimiento; flancos; núcleos con su relleno; bandas de cintura, banda de rodadura), necesarios para producir un neumático en crudo según el modelo de neumático que se pretende producir, mientras que sobre la máquina de fabricación 210 se predisponen las herramientas, tomándolas del almacenamiento 240.

Finalmente, se realiza el correspondiente ajuste sobre la máquina de construcción de los neumáticos.

Durante la fase de fabricación, hecha a temperatura ambiente, los componentes citados anteriormente, recogidos sobre bobinas con la excepción de los núcleos, o suministrados directamente desde la correspondiente maquinaria de preparación, se cortan en secciones de tamaño predeterminado, y se montan juntos y con todos los componentes restante del neumático, incluyendo los núcleos, para formar la carcasa en crudo de dicho neumático.

Preferiblemente la máquina de fabricación prevé dispositivos de distribución dobles para artículos semimanufacturados, de tal manera que permitan la carga de los artículos semimanufacturados, y la correspondiente disposición de la maquinaria, para producir el lote de neumáticos en crudo deseados para seguir estando en producción sin interrumpir el ciclo normal de producción de la máquina de fabricación.

Este neumático en crudo se mueve de esta manera sobre el sistema 230 para su colocación y movimiento, que lo conduce en el área 300 para su posterior vulcanización.

Por adelantado, el lugar de vulcanización, en el cual el neumático en crudo se vulcanizará, se coloca con un molde del tamaño que presenta el diseño predeterminado de los flancos y la banda de rodadura, para trabajar sobre el mismo neumático en crudo. En el caso de que el molde requerido no esté ya montado en el lugar predispuesto, éste se precalentará y a continuación se colocará en dicha posición.

Si el molde ya está ocupado con la vulcanización de otro neumático en crudo y no hay otros disponibles con el mismo diseño de la banda de rodadura y el mismo tamaño, los neumáticos en crudo que se descargan del área de su fabricación se acumularán en un punto de espera hasta que esté disponible un molde adecuado.

En este sector, se obtiene una gran flexibilidad de la maquinaria, preferiblemente usando prensas provistas de dispositivos para el intercambio rápido de la bolsa de curado y el molde, por ejemplo las descritas en las correspondientes patentes: patente italiana Nº. IT 1.176.523, patente europea EP 270.022 y patente europea EP 459.375.

El dispositivo para un rápido intercambio de los moldes de la patente italiana, que comprende medios de bloqueo constituidos por pasadores con cabezales de forma elíptica montados sobre el molde, que se introducen en cavidades adecuadas del cuerpo del molde que bloquean el mismo sobre la prensa correspondiente, provoca el movimiento giratorio de los cabezales elípticos citados anteriormente. Obviamente, el movimiento en la dirección inversa libera el molde, que se puede mover así de un modo rápido, automáticamente y sin la intervención directa del operador.

El movimiento del molde, según la patente EP 459.375, se realiza preferiblemente mediante medios de acoplamiento fijándolo a un brazo trasladable que se mueve a lo largo de una columna vertical, montada sobre la prensa de vulcanización, y gira alrededor de dicha columna, de tal manera que permita la retirada del molde mediante unos medios de transporte y su montaje sobre la prensa, y, en la dirección opuesta, la liberación del molde de la prensa y su colocación sobre unos medios de transporte para la introducción en el soporte de los moldes.

La patente EP 270.022 muestra medios para permitir un rápido y automático colgado y descolgado de la cámara de vulcanización del correspondiente mecanismo de movimiento. Los dos tornillos que bloquean los talones de la cámara comprenden estructuras de bastidor anulares coaxiales con el eje de la cámara en la que están alojados, en posiciones de trabajo, los cabezales de una pluralidad de bulones o ganchos, montados en los dispositivos de montaje con dichos tornillos, que se pueden colocar radialmente en ambas direcciones, entre dichas posiciones de trabajo y una posición de reposo, en la cual dichos bulones o ganchos se vuelven a insertar completamente en los respectivos dispositivos, permitiendo así el desenganche axial de la cámara del mecanismo.

Finalmente, el neumático, una vez vulcanizado, se transporta a un área tradicional, no representada, para el control de calidad. Los neumáticos que pasan el control de calidad se almacenan a continuación en áreas de almacenamiento para su posterior distribución.

Las herramientas y controles de la maquinaria tal como se han descrito no se modifican mientras se continúa la producción de neumáticos del mismo modelo, en otras palabras, con las mismas características dimensionales y/o estructurales y con el mismo diseño de la banda de rodadura y los lados.

No será necesario hasta que se cambie el modelo de neumáticos, según la característica modificada, intervenir en el proceso y/o la maquinaria de producción.

Por ejemplo, la realización de una serie de neumáticos que tienen una anchura diferente requerirá la substitución de la matriz de extrusión para la banda de rodadura y un control diferente de la calandria 140 para la producción del revestimiento. El nuevo tamaño requerirá posiblemente un cambio de las herramientas (tambores de varios tamaños) en la maquinaria de fabricación 210 y nuevos controles. Finalmente, será necesario montar un molde de tamaño correspondiente en por lo menos una prensa de vulcanización.

En algunos casos es necesario producir una nueva serie de neumáticos con varias alturas de sección diferentes, en este caso se requerirá la substitución de la matriz de extrusión para los flancos y otra vez la disposición de la calandria se controla para la producción del revestimiento. Se pueden requerir núcleos de varios tamaños y de una manera correspondiente las herramientas se reemplazan sobre la máquina de fabricación y también el molde de vulcanización.

Queda claro que las características más estructurales se cambian entre la producción de un modelo de neumático y el nuevo modelo, cuántos más elementos se han de sustituir en el sistema de producción, modificar o por lo menos controlar de varias maneras diferentes.

El área 200 de la figura 2 incluye tres máquinas de fabricación que se suministran todas desde las mismas máquinas para la preparación de artículos semimanufacturados en la posición anterior, en el área 100 y en las otras áreas citadas pero no representadas, y se suministran, a su vez, al área de vulcanización 300, la posición posterior.

El simbolismo adoptado en la figura 2 representa esquemáticamente la maquinaria de fabricación 211 de la primera fase, suministrada con artículos semimanufacturados mediante un conjunto de dispositivos de distribución 212, en línea con la maquinaria de fabricación 213 de la segunda fase, ésta también suministrada desde el respectivo dispositivo 214 para la distribución de bandas de la banda de rodadura.

Según la invención, cada máquina de fabricación está preferiblemente asociada con un única línea de producción de neumáticos: solamente una acción de la maquinaria para la preparación de artículos semimanufacturados puede pertenecer a la misma línea de producción, mientras está incluida en la línea de producción están todas de las posiciones de la disposición de vulcanización suministrada desde la maquinaria de fabricación de dicha línea en el periodo de tiempo de 24 horas, la cual también se define a partir de ahora como la unidad de vulcanización global.

El único molde de vulcanización, o el conjunto de todos los moldes idénticos que trabajan al mismo tiempo, también se definen a partir de ahora como la unidad de vulcanización para el lote.

Antes de proceder a un examen detallado de los problemas relacionados con la aplicación y solucionados por la presente invención, es adecuado asumir ciertos asuntos, que se han de considerar puramente como un ejemplo no limitativo, para considerar los problemas en la perspectiva adecuada y las soluciones en correctos términos cuantitativos.

Si a continuación uno realiza la hipótesis que una máquina de fabricación que tiene una flexibilidad considerable produce un neumático en crudo en promedio cada 1,5 minutos, en consecuencia, la producción diaria de la línea será de 40 neumáticos en crudo por hora, en otras palabras, 960 neumáticos en crudo por día. Variando este tiempo de fabricación, entonces también se modifican los valores citados anteriormente: en la práctica, con los sistemas actuales, es posible pensar en un tiempo de fabricación para neumáticos en crudo variable entre 30 segundos y 4 minutos, teniendo en cuenta también la pausa para la paradas programadas.

En todos los contextos siguientes, por simplicidad, no se tienen en cuenta las pérdidas potenciales de tiempo de producción para la posible detención de la maquinaria por causas accidentales no programadas.

Ya se establece que la duración promedio del ciclo de vulcanización para un neumático, en los casos bajo nuestra consideración, es de 15 minutos, a partir de lo cual se deduce que un molde de vulcanización produce 4 neumáticos por hora, en otras palabras 96 neumáticos por día. En ese caso, el proceso de fabricación saturará o usará tantos como 10 moldes de vulcanización, o la unidad de producción global de vulcanización consiste en diez moldes. Diferentes valores de tiempo para la fabricación de neumáticos en crudo y/o de la longitud del ciclo de vulcanización, en consecuencia, modificará el número de moldes usados en la unidad de producción global para la vulcanización.

Asumiendo que el año de trabajo está compuesto por 250 días, una producción anual para cada línea de producción se pueden obtener del orden de unos 240.000 neumáticos.

Parece que para la producción igual, o múltiplos de este valor, para un único modelo de neumático es conveniente usar líneas de producción de alta capacidad, incluso si no son adecuadamente flexibles, y en consecuencia, tomadas al extremo, nunca es necesario en el transcurso del año cambiar las herramientas de la línea de producción.

Volviendo entonces a los problemas encontrados por el solicitante, un primer problema ha sido el de la distribución de una manera uniforme durante un año de la producción de alguna pluralidad de series de neumáticos, cada una limitada a un número de neumáticos que se pueden producir en el espacio de pocos meses.

En el caso bajo consideración, el solicitante desea producir 10 modelos de neumáticos diferentes, cada modelo en una cantidad igual a unos 24.000 neumáticos por año. Según la tecnología conocida, las diez series de neumáticos se produjeron en sucesión, cambiando las herramientas de la maquinaria diez veces en el transcurso del año.

Cada serie requería un tiempo de fabricación igual a veinticinco días de trabajo y los 24.000 neumáticos producidos se colocaron en almacenamiento para suministrar una demanda de mercado promedio igual a unas 2.000 piezas por mes.

Según la invención, las varias series de neumáticos se subdividieron de antemano, cada serie en una pluralidad de lotes, donde cada lotes contiene preferiblemente el mismo número de neumáticos, todavía más preferiblemente igual a la producción diaria de un molde. En la práctica, las diez series de neumáticos se subdividieron cada una en 250 lotes de 96 neumáticos cada una.

La producción de dichos lotes de neumáticos se realizó alternando la producción de un lote de neumáticos en crudo de una serie con los de un lote de neumáticos en crudo de una serie diferente, cambiando series continuamente hasta la finalización del número de series previstas, y volviendo a continuación al principio.

En otras palabras, la maquinaria de fabricación, suministrada de manera adecuada mediante la maquinaria anterior en el proceso, produce un primer lote de carcasas en crudo de la primera serie, a continuación se produce el cambio de herramientas y de los controles relacionados, y de esta manera la maquinaria de fabricación produce un segundo lote que pertenece a la segunda serie, y así hasta ocho veces más hasta que se produce un lote de cada serie, antes de empezar otra vez con otro lote de la primera serie.

Ahora es posible observar cómo el procedimiento de la invención ha permitido la producción de un lote de neumáticos por día para cada una de las diez series en producción, enviando una producción promedio para cada serie de unas 2.000 piezas por mes al almacenamiento, en otras palabras, un número substancialmente idéntico a la demanda promedio del mercado. La necesidad de almacenamiento de los neumáticos se ha eliminado prácticamente y el almacenamiento se ha previsto solamente como punto de recogida y/o organización de la siguiente distribución inmediata al mercado.

Se observa que el procedimiento que se acaba de describir también se aplica convenientemente a la producción de series limitadas o muy limitadas de neumáticos, ya que el lote relacionado se puede introducir en producción muy pocas veces en el transcurso del año: en la práctica, preferiblemente, el número mínimo de neumáticos de una serie sería igual al número de neumáticos del lote mínimo. Una serie de neumáticos proporcionará un número menor de piezas que el del lote mínimo se añadirá preferiblemente a otra serie, de la cual difiere solamente por características de apariencia de tal manera que requiere simplemente el cambio del molde solamente o la presencia de otro molde en la unidad de vulcanización global.

También debe indicarse que no hay ninguna conexión relacionada con la cantidad de diferentes series y el número de neumáticos de las que las diferentes series están constituidas, que están simultáneamente en producción: de esta manera, en la práctica, los lotes producidos en sucesión son independientes entre sí, cada uno puede pertenecer a una serie diferente, tantos como se puedan repetir en el espacio del mismo día en su capacidad perteneciente a un número reducido de series, pero no menor a dos series diferentes.

En otras palabras, identificando los lotes de diez series diferentes de neumáticos con A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, las posibles secuencias están comprendidas entre la variancia máxima, en otras palabras A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, y la actividad con la máxima repetición, en otras palabras A, A, A, A, A, A, A, A, A, B, independientemente desde las posiciones de los lotes en el rango de la secuencia.

Un problema diferente encontrado por el solicitante ha sido el de minimizar el número de moldes de vulcanización requeridos para producir una cantidad predefinida de neumáticos, iguales entre sí. Volviendo al ejemplo anterior por simplicidad, debe indicarse que la producción de una manera continua, según la presente tecnología, de cada serie de neumáticos requerían cinco moldes idénticos, cada uno permaneciendo operativo durante cincuenta días: de hecho, no es posible acumular los neumáticos en crudo producidos de cincuenta días (tiempo de fabricación) para vulcanizarlos progresivamente en el espacio de un año (tiempo de producción) sin la degradación de la calidad que hace la carcasa en crudo inútil incluso antes de someterla a vulcanización.

Por el contrario, según la invención, los correspondientes neumáticos en crudo se fabrican de manera intermitente, alternando la fabricación de un lote de neumáticos en crudo, un submúltiplo de dicha cantidad total predefinida que se ha de producir, con la fabricación de otros neumáticos de diferente estructura o tamaño, hasta la finalización de las cantidades predefinidas citadas anteriormente, manteniendo un número igual de moldes en funcionamiento de manera simultánea, menor que el número de moldes requeridos para la vulcanización dentro de un tiempo prefijado de la cantidad de neumáticos en crudo fabricados en el mismo periodo de tiempo. Para el cálculo es adecuado referirse a la cantidad de neumáticos en crudo producidos diariamente mediante la máquina de fabricación, y en cualquier caso el número de moldes en funcionamiento de manera simultánea, iguales entre sí, que es preferiblemente una relación igual a uno.

Ahora queremos poner en evidencia que el procedimiento según la invención, en ciertas circunstancias de demandas del mercado, permite el uso de un único molde para cada serie, en lugar de diez moldes, ya que el único lote de cada serie producido diariamente satisface la producción diaria del molde correspondiente, el cual, por el contrario, permanece en funcionamiento durante todo el año, con un ahorro conjunto máximo de 90 moldes.

Preferiblemente, el número mínimo de piezas en el lote es el que satura el molde de vulcanización durante un día: aumentando el número de moldes idénticos permanentemente en producción, es posible aumentar el número de piezas en la misma serie producidas diariamente y/o la velocidad de producción del lote, pero se pierde progresivamente la ventaja de minimización del número de moldes.

La invención será útil cuando se ha de producir una serie de neumáticos que comprenden un número de piezas menor que la capacidad de producción anual de la línea de fabricación en un tiempo limitado, por ejemplo para soportar una campaña de lanzamiento de un nuevo producto o una campaña de ventas de un producto de temporada, que puede ser por ejemplo un neumático de invierno.

Supongamos por ejemplo la producción de una serie de unas 24.000 piezas idénticas en el espacio de tres meses para acomodar de manera adecuada un cierto mercado de temporada. En este caso, según la invención, el número de neumáticos contenidos en dicha serie se subdivide en un grupo de bloques de neumáticos, donde los neumáticos contenidos en cada bloque son substancialmente iguales a la relación entre los neumáticos contenidos en dicha serie y los días (90) incluidos en dicho tiempo de producción, en otras palabras, para el caso en cuestión, 267 bloques.

El número de neumáticos contenidos en dicha serie se divide otra vez en lotes de neumáticos donde los neumáticos contenidos en cada lote no exceden el número de neumáticos (96) que se pueden producir en un único molde de vulcanización en el espacio de un día, y es decir, también considerando el caso en cuestión, en 250 lotes de 96 neumáticos cada uno. A continuación, los correspondientes neumáticos en crudo se fabrican de manera intermitente, alternando la fabricación de un lote de neumáticos en crudo con la fabricación de otras carcasas en crudo de diferente estructura o tamaño, fabricando diariamente un número de lotes igual a la relación entre el número de neumáticos contenidos en cada bloque y el número de neumáticos contenidos en cada lote, en otras palabras, en el caso en cuestión, tres lotes por día con la correspondiente saturación de tres moldes de vulcanización idénticos.

El procedimiento según la invención ofrece así la ventaja adicional de no saturar completamente una línea de producción, incluso durante un tiempo limitado, con un único modelo, sino que la hace disponible para la producción simultánea de otras series de diferentes modelos de neumáticos.

La invención, de esta manera, ha permitido la solución también otro problema, en otras palabras el de la producción en paralelo en lugar de en serie, en otras palabras, de un modo simultáneo en lugar de en sucesión, de una pluralidad de neumáticos distribuidos en una pluralidad de (por lo menos 2) series de diferentes modelos de neumáticos.

La descripción anterior ha representado cómo se soluciona el problema produciendo los neumáticos en crudo requeridos de una manera intermitente, para lotes sucesivos de diferentes modelos, alternando dichos lotes entre sí, mediante la substitución continua de los respectivos lotes en la línea de producción: en la práctica, la producción intermitente de neumáticos en crudo se combina con la vulcanización continua de dichos neumáticos en crudo.

Es importante indicar que no es necesario esperar la vulcanización del último neumático en crudo de uno lote antes de empezar la fabricación del lote sucesivo. De hecho, la producción de lotes en secuencia se debe observar en el nivel de unidades de producción únicas. Cuando una unidad ha terminado su producción de un primer lote de neumáticos, prevista una nueva predisposición óptima de las herramientas, se puede iniciar la producción del segundo lote. En el entretiempo, los artículos semimanufacturados y/o los neumáticos en crudo producidos se pueden insertar directamente en la maquinaria de fabricación o en la vulcanización o pueden permanecer almacenados para su uso posterior o seguir la vulcanización dentro de un tiempo prefijado según los criterios ya representados.

Una unidad producción única se puede considerar, por ejemplo: cada grupo de conjuntos de extrusor 120 y 130, la calandria 140; cada maquinaria de fabricación 210, cada lugar de vulcanización.

Preferiblemente, el conjunto de todos los lugares de vulcanización, provistos de moldes idénticos, o que tiene un "diseño de la banda de rodadura-tamaño del neumático" idénticos se pueden identificar como una única unidad de producción.

Según la invención, en un sistema para la producción de una pluralidad de neumáticos que difieren entre sí mediante por lo menos una característica estructural o dimensional, el número de unidades de producción de cinco o más moldes idénticos es preferiblemente menor que el número de las diversas líneas de producción introducidas en dicho sistema.

Según otro aspecto, el conjunto de todos los puestos de vulcanización, provistos de moldes que tienen un tamaño idéntico y un diseño de la banda de rodadura diferente, pero que se suministran con neumáticos en crudo que tienen las mismas características estructurales, también se identifica como una única unidad de producción.

Tal según la invención, la unidad de vulcanización de producción global asociada con cada línea de producción preferiblemente no comprende más de cuatro moldes idénticos y, todavía más preferiblemente, no más de dos moldes idénticos.

Según otro aspecto, los medios para comprender introducidos en un sistema de producción según la invención comprenden solamente moldes de vulcanización que son diferentes entre sí.

Preferiblemente, el número de neumáticos contenidos en un lote se basa en los siguientes factores:

- tiempo límite de almacenamiento de los artículos semimanufacturados, preferiblemente fijado en términos de 8 horas para limitar la variación de espesor de los diferentes componentes, que podría requerir la modificación de controles de la maquinaria de producción, por ejemplo el valor de presión de los dispositivos que presionan juntos los diferentes artículos semimanufacturados;

- tiempo límite de almacenamiento de los neumáticos en crudo, preferiblemente fijado en 24 horas para limitar la acumulación de neumáticos en crudo sobre los dispositivos de soporte y transferencia de los neumáticos en crudo para los lugares de vulcanización;

- tiempo requerido para ejecutar la etapa de producción más lenta en la que el proceso según la invención, realizado mediante los moldes y los procesos conocidos, la de vulcanización, que preferiblemente dura un tiempo entre 10' y 35', 15' de promedio, para completar la operación;

- intervalo del cambio de herramientas en un día típico, en términos de pausa de la máquina, en otras palabras, de producto perdido.

Según la invención, el número de neumáticos contenidos en el lote, para cada línea de producción, es preferiblemente menor que el número de neumáticos en crudo correspondientes que se pueden producir en dicha línea en el espacio de 24 horas.

Considerando a continuación la productividad de la maquinaria de fabricación en relación con la productividad del molde, el solicitante ha fijado preferiblemente el número de neumáticos en crudo contenidos en el lote mínimo entre 30 y 150, más preferiblemente entre 80 y 120, y todavía más preferiblemente entre 90 y 100, en particular igual a 96 neumáticos en crudo, en otras palabras el número de saturación diaria de un molde.

Más preferiblemente, lo que es particularmente adecuado es un lote igual a 32 neumáticos en crudo, con una capacidad para permitir programar un molde cada 8 horas, en otras palabras, permitir la saturación de un molde durante la duración de un ciclo de trabajo.

Queda claro que con el aumento del número de piezas por día requeridas, puede ser conveniente aumentar el número de neumáticos en crudo del lote o, más preferiblemente, el número de lotes idénticos producidos diariamente.

El alto número de cambios de herramientas y de variaciones de los modelos de neumáticos comprenden solapados temporales de operaciones que están separadas entre sí, por ejemplo, en el mismo momento es posible tener las máquinas para la preparación de los artículos semimanufacturados que producen un lote de una primera serie, las máquinas de fabricación que producen un lote de una segunda serie y los sitios de vulcanización que vulcanizan el lote de una tercera serie: esto hace conveniente controlar por lo menos parte del flujo de materiales y controlar la maquinaria mediante sistemas de control automáticos, por ejemplo mediante el uso de un sistema de código de los lotes, controlado mediante un ordenador, preferiblemente un código de barras, oportunamente asociado con los artículos semimanufacturados y todos los neumáticos en crudo. Este código de los lotes, fácilmente legible por un lector de código de barras, permite crear un registro y una verificación automática de la corrección de las herramientas y los controles en la maquinaria de producción, el suministro de partes de componentes adecuados para obtener el neumático en crudo con las características previstas para cada lote particular y el ajuste del molde correcto en el lugar de vulcanización.

Finalmente, debe quedar claro que la descripción anterior se ha referenciado, solamente como ejemplo, sobre sistemas de producción que proporcionan la preparación y almacenamiento de los artículos semimanufacturados que se montan en secuencia en los correspondientes neumáticos en crudo. Sin embargo, la invención también se aplica al sistema de producción que no prevé estas fases intermedias de preparación de los artículos semimanufacturados, ya que el neumático en crudo viene fácilmente sobre el dispositivo de soporte adecuado (ejemplo: tambor de fabricación), creándose directamente sobre dichos dispositivos los diferentes elementos que forman un neumático en crudo, en otras palabras, las telas de carcasa del neumático en crudo, las capas de la cintura, los flancos, la banda de rodadura, y cualesquiera otras partes necesarias, haciendo uso de todas ellas, si es necesario, y también maquinaria tradicional (extrusores y calandrias) que alimentan directamente dichos dispositivos de soporte.

Según el solicitante, el procedimiento de producción según la invención influenciará en cierta medida la modalidad del requerimiento del producto que podrá, según la disposición, realizarse en pequeñas cantidades (o lotes), limitando así la necesidad de hacer pronósticos (en otras palabras, órdenes de gobierno) e inversiones de largo plazo.

Claims (20)

1. Procedimiento para la producción en la misma línea de producción de una pluralidad de neumáticos (1) que tienen varias características, distribuidos en por lo menos dos series separadas, cada serie de neumáticos idénticos, difiriendo una serie de la otra serie en por lo menos una característica estructural o dimensional diferente de dicha serie de neumáticos, que comprende las siguientes etapas de producción:

- proporcionar a la maquinaria de dichas líneas herramientas en relación o asociadas con la producción de una serie predeterminada de neumáticos (1);

- producir, en la máquina para la preparación de artículos semimanufacturados para dicha línea (2a, 14, 4, 5, 6, 7), los artículos necesarios para la producción de los neumáticos (1) que pertenecen a dicha serie predeterminada;

- montar juntos, sobre las máquinas de fabricación de dichas líneas, dichos artículos semimanufacturados (2a, 14, 4, 5, 6, 7) para formar tantos neumáticos en crudo (2) como los requeridos para dicha serie;

- vulcanizar los marcos de los neumáticos en crudo (2) en la maquinaria de vulcanización de dicha línea, que comprende prensas de vulcanización, cada una provista de por lo menos un molde de vulcanización, para realizar los neumáticos (1) de dicha serie predeterminada;

- repetir las etapas de producción de dicho procedimiento para cada serie de dicha pluralidad de neumáticos (1);

caracterizándose el procedimiento por el hecho de que incluye las siguientes etapas de producción, que incluyen:

- subdivisión del número de neumáticos (1) en cada serie en una pluralidad de lotes constituidos por un número predefinido de neumáticos, donde el número de neumáticos contenidos en el lote es menor que el número de neumáticos en crudo (2) correspondientes que se pueden producir en dicha línea en el espacio de 24 horas;

- producción de dicha pluralidad de neumáticos (1) mediante el montaje de dichos neumáticos en crudo en lotes sucesivos, alternando la fabricación de un lote de neumáticos en crudo que pertenece a una serie predeterminada con la fabricación de otro lote de neumáticos en crudo que pertenece a series diferentes.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el número de neumáticos (1) que comprende cada lote está determinado como una relación entre el límite de tiempo prefijado de almacenamiento para los artículos semimanufacturados y/o los neumáticos en crudo (2) y el tiempo requerido para realizar la etapa de producción más lenta.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el límite de tiempo máximo predefinido para el almacenamiento es de 24 horas.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el límite de tiempo máximo predefinido para el almacenamiento es de 8 horas.

5. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la etapa de producción más lenta es la etapa de vulcanización.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el número de neumáticos (1) contenidos en un lote está comprendido entre 30 y 150.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de producción para vulcanización, que vulcaniza una pluralidad de neumáticos correspondiente a un lote, comprende prensas de vulcanización (330) equipadas con moldes que tienen un tamaño idéntico y un diseño diferente.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad de producción para vulcanización, que vulcaniza una pluralidad de neumáticos correspondiente a un lote, comprende solamente moldes diferentes.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la maquinaria de vulcanización de dicha línea no incluye grupos de más de cinco moldes idénticos.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que dicha maquinaria de vulcanización (320) es diferente entre sí.

11. Sistema que comprende por lo menos una línea de producción de neumáticos, para la producción de una pluralidad de neumáticos (1) de diferentes características, distribuidos en por lo menos dos series separadas, cada una de neumáticos idénticos, difiriendo una serie de la otras series mediante por lo menos una característica estructural o dimensional de dichos neumáticos diferentes, comprendiendo cada línea de producción medios para la preparación de artículos semimanufacturados (2a, 14, 4, 5, 6, 7) requeridos para la producción de dichos neumáticos, medios para el montaje recíproco de dichos artículos semimanufacturados (120, 130, 140, 210) para formar neumáticos en crudo (2) y medios para la vulcanización (310, 320) de dichos neumáticos en crudo en correspondientes moldes de vulcanización, caracterizado por el hecho de que dichos medios de vulcanización no comprenden grupos de cinco o más moldes idénticos.

12. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que en cada línea de producción de neumáticos dichos medios para el montaje recíproco de dichos artículos semimanufacturados comprende una única máquina para la fabricación de dichos neumáticos en crudo.

13. Sistema según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que dichos medios para la preparación de los artículos semimanufacturados y dichos medios de vulcanización (310, 320) de neumáticos en crudo son comunes a una pluralidad de líneas de producción de neumáticos separadas.

14. Sistema según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que en cada línea de producción de neumáticos, los medios de vulcanización correspondientes no comprenden grupos de más de dos moldes idénticos.

15. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dichos medios de vulcanización comprenden solamente moldes diferentes entre sí.

16. Sistema según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que el flujo de materiales, el control de las herramientas, el almacenamiento de los artículos semimanufacturados y de los neumáticos en crudo y el ajuste de la maquinaria se controlan mediante medios de sistemas de control automáticos, gobernados por un ordenador, para ajustar y verificar automáticamente la corrección de las herramientas y de los ajustes de la maquinaria de producción, el suministro de los componentes compatibles para obtener neumáticos en crudo con las deseadas características para el lote particular en el proceso de fabricación y el montaje del molde correcto en el lugar de vulcanización preseleccionado.

17. Sistema según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que dichos sistemas de control automáticos están hechos mediante el uso de códigos de los lotes asociados con los artículos semimanufacturados y los neumáticos en crudo, legibles mediante lectores de código.

18. Sistema según la reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que dichos códigos de los lotes son códigos de barras.

19. Procedimiento para minimizar el número de moldes de vulcanización requerido para producir una cantidad predeterminada de neumáticos idénticos, que comprende las siguientes etapas:

- preparación de los artículos semimanufacturados (2a, 14, 4, 5, 6, 7) necesarios para la fabricación de dicha cantidad de neumáticos (1);

- montaje entre sí de dichos artículos semimanufacturados (2a, 14, 4, 5, 6, 7) para la fabricación de tantos neumáticos en crudo (2) como corresponde a dicha cantidad;

- vulcanización de dichos neumáticos en crudo (2) en dichos moldes de vulcanización, para realizar neumáticos (1) de dicha cantidad predefinida;

caracterizándose el procedimiento por el hecho de que:

- fabricación de dichos neumáticos en crudo (2) de modo intermitente, alternando la fabricación de un lote de neumáticos en curdo, siendo el número de los neumáticos de dicho lote menor que dicha cantidad predefinida, con la fabricación de neumáticos en crudo para otros neumáticos de diferentes características estructurales o dimensionales, hasta la finalización de dicha cantidad predefinida;

- vulcanización de dicho lote de neumáticos en crudo en uno o más moldes idénticos, siendo el número de dichos moldes idénticos simultáneamente en funcionamiento menor que el número de moldes necesarios para vulcanizar dentro de tiempo prefijado la cantidad de neumáticos en crudo fabricados en el mismo espacio de tiempo.

20. Procedimiento para la distribución de la producción de una serie de neumáticos, estructural o dimensionalmente idénticos entre sí, en un rango de tiempo (tiempo de producción) de mayor valor que el periodo de tiempo (tiempo de fabricación) requerido para la fabricación de los correspondientes neumáticos en crudo, que comprende las siguientes etapas:

- preparación de los artículos semimanufacturados (2a, 14, 4, 5, 6, 7) requeridos para la fabricación de dicha serie de neumáticos (1);

- montaje de dichos artículos semimanufacturados (2a, 14, 4, 5, 6, 7) recíprocamente entre sí para la fabricación de tantos neumáticos en crudo (2) como los que corresponden a dicha serie;

- vulcanización de dichos neumáticos en crudo (2) en correspondientes moldes de vulcanización, para realizar los neumáticos (1) de esta serie;

caracterizándose el procedimiento por el hecho de que:

- subdivisión del número de neumáticos contenidos en dicha serie en un grupo de bloques de neumáticos, en los que los neumáticos contenidos en cada bloque son substancialmente iguales a la relación entre los neumáticos contenidos en dicha serie y los días incluidos en dicho tiempo de producción;

- subdivisión del número de neumáticos contenidos en dicha serie en lotes de neumáticos, en los que los neumáticos contenidos en cada lote no exceden del número de neumáticos que se pueden producir mediante un único molde de vulcanización en el espacio de un día;

- fabricación de dichos neumáticos en crudo (2) de modo intermitente, alternando la fabricación de uno lote de neumáticos en crudo con la fabricación de otros neumáticos en crudo de diferentes características estructurales o dimensionales, siendo el número de lotes fabricados diariamente igual a la relación entre el número de neumáticos contenidos en cada bloque y el número de neumáticos contenidos en cada lote.