ES2249310T3 - Instalacion para la produccion de neumaticos de tipos diferentes de manera simultanea. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para producir tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, que comprende las etapas de: producir una pluralidad de componentes estructurales de neumáticos en producción; fabricar tipos de neumáticos mediante el montaje de estos componentes estructurales según etapas de procesamiento sucesivas predeterminadas, en la proximidad de las correspondientes estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) dispuestas en una unidad de fabricación compleja (2) en cuyo interior los neumáticos que se procesan se mueven mediante la transferencia de los neumáticos desde cada estación de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) a la siguiente; transferir los neumáticos fabricados a una unidad de vulcanización compleja (3); vulcanizar los neumáticos en correspondientes moldes de vulcanización (34, 35, 36, 37, 38, 39) asociados con dicha línea de vulcanización; caracterizado por el hecho de que la etapa de fabricación de tipos de neumáticos comprende: proporcionar por lo menos una serie de neumáticos que se han de producir, que comprende una secuencia de neumáticos que consiste en por lo menos un primer y un segundo tipo de neumático colocados en un orden predeterminado; modificar el orden de dichas series en por lo menos una estación de trabajo.

Description

Instalación para la producción de neumáticos de tipos diferentes de manera simultánea.

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir neumáticos que son diferentes entre sí en una planta de producción.

Un neumático para ruedas de vehículos normalmente comprende una estructura de carcasa, que consiste esencialmente en una o más telas de carcasa conformadas en una configuración esencialmente toroidal y que tienen sus bordes laterales axialmente opuestos acoplados con correspondientes estructuras de refuerzo anulares que incorporan inserciones circunferencialmente inextensibles usualmente llamadas "alambres de talón". Cada estructura de refuerzo anular está incorporada en lo que es conocido como un "talón" formado a lo largo de un borde circunferencial interno del neumático para fijar el neumático a una llanta de montaje correspondiente.

Una estructura de cintura, que comprende una o más bandas de cintura en forma de un bucle cerrado, que consiste esencialmente en cuerdas textiles o metálicas orientadas adecuadamente entre sí y respecto a las cuerdas que pertenecen a las telas de carcasa adyacentes, se aplica a la estructura de carcasa en una posición radialmente externa.

Una banda de rodadura, que consiste normalmente en una banda de material elastomérico de espesor adecuado, también se aplica a la estructura de cintura en una posición radialmente externa.

Debe indicarse que, para los propósitos de la presente descripción, el término "material elastomérico" indica la mezcla de caucho en su totalidad, en otras palabras, todo el material formado por al menos una base de polímero amalgamada de manera adecuada con rellenos de refuerzo, y/o aditivos de proceso de varios tipos.

Un par de flancos, cada uno de los cuales cubre una porción lateral del neumático colocada entre lo que se llama una zona lateral, situada cerca del correspondiente borde lateral de la banda de rodadura, y el talón correspondiente, están aplicados a los lados opuestos del neumático.

Dado lo anterior, debe indicarse que cada tipo de neumático se distingue esencialmente de los otros mediante una serie de características químicas y físicas, estructurales, dimensionales y de apariencia.

Las características químicas y físicas se refieren esencialmente al tipo y a la composición de los materiales, y particularmente a las recetas de las diferentes mezclas usadas en la producción de los materiales elastoméricos. Las características estructurales definen esencialmente el número y el tipo de componentes estructurales presentes en el neumático, y su colocación entre sí en la estructura del neumático. Las características dimensionales se refieren a las mediciones geométricas y al perfil en sección transversal del neumático (diámetro externo, cuerda o anchura máxima, altura del flanco y su relación, en otras palabras, la relación de la sección) y se indicarán simplemente como "especificación" a partir de ahora. Las características de apariencia consisten en el diseño sobre la superficie de rodadura de la banda de rodadura, de diseños ornamentales y varias piezas de escritura o signos distintivos reproducidos sobre el neumático, por ejemplo sobre los flancos del neumático, y se indicarán en conjunto como "diseño de la banda de rodadura" en el resto de la presente descripción.

Los procedimientos de producción convencionales comprenden esencialmente cuatro etapas distintas en la fabricación de los neumáticos:

a) preparación de las mezclas,

b) producción de los componentes estructurales individuales,

c) montaje de los diferentes componentes estructurales en sucesión, para producir un neumático en crudo sobre un tambor u otro soporte adecuado,

d) vulcanización del neumático en crudo con la estampación simultánea del diseño de la banda de rodadura sobre la superficie externa del neumático.

Para los propósitos de la presente invención, "tipo de neumático" indica un neumático que tiene una especificación dada, unos componentes estructurales dados de los que consiste, y un diseño de la banda de rodadura dado.

En un esfuerzo de reducir los costes de producción, el desarrollo tecnológico se ha orientado básicamente hacia la búsqueda de soluciones técnicas que llevarían a la producción de maquinaria cada vez más rápida y fiable, para minimizar el tiempo requerido para producir cada neumático, mientras se mantiene o mejora la calidad del producto acabado.

De esta manera, se han producido plantas con una alta capacidad de producción en términos de piezas producidas por unidad de tiempo, usando maquinaria de fabricación de neumáticos que tiene opciones reducidas para su modificación (o en otras palabras, es capaz de producir solamente un rango limitado de tipos de neumático), pero que maximizan la producción en serie de neumáticos que tienen una características estructurales idénticas. Puramente a modo de ejemplo, en las plantas más actualizadas la producción puede ser de hasta dos carcasas por minuto, y la producción de lotes promedio en un mes de funcionamiento para cada artículo (tipo de neumático) puede ser de 3200 piezas, con un tiempo de cambio del artículo de 375 minutos.

También se han realizado intentos para reducir o eliminar el almacenamiento de los productos semiacabados presentes entre uno y otro de las cuatro etapas del procedimiento citadas anteriormente, para minimizar los costes y los problemas relacionados siempre que hay que cambiar el tipo de neumático en producción. Por ejemplo, el documento EP 922561 propone un procedimiento para controlar la producción de neumáticos, en el que, para reducir o eliminar el tiempo de almacenamiento del neumático en crudo y el número de neumáticos en crudo que se almacenan, se prevé una compleja unidad de vulcanización, con una pluralidad de moldes adecuados para absorber de manera constante la producción de la compleja unidad de fabricación de neumáticos. La producción de neumáticos de diferentes tipos, particularmente los que tienen diferentes especificaciones, se consigue reemplazando y/o adaptando de vez en cuando la maquinaria prevista en la compleja unidad de fabricación de neumáticos, junto con el reemplazo de los moldes en la compleja unidad de vulcanización.

El solicitante ha encontrado que, en todos los casos, la producción de los neumáticos implica unos costes que aumentan con la variedad de tipos de neumáticos que se han de producir: en particular, es necesario intervenir en los procedimientos y/o en las plantas de producción de mezclas para permitir la producción de componentes con nuevas y diferentes características físicas y químicas y/o en las plantas de producción de los componentes estructurales individuales para cambiar la especificación de los neumáticos que se producen. También es necesario cambiar la secuencia operativa (diferente procedimiento de montaje) y/o el equipo y el ajuste de la maquinaria de fabricación siempre que se haga un cambio en la estructura y/o en la especificación del neumático que se ha de producir. Finalmente, es necesario tener por lo menos un molde de vulcanización para cada par de especificación de diseño diferente.

Todo lo anterior produce unos costes continuos para la adquisición de moldes con diferentes especificaciones y diferentes diseños de la banda de rodadura, y de equipos diferentes, costes para introducir estos últimos, pérdidas de productividad debidas a las paradas de las máquinas (un cambio de procedimiento o equipo generalmente provoca la parada de la máquina), y gasto de material. Por ejemplo, en el caso de una producción continua de componentes, una parada de la máquina de las plantas posteriores y/o un cambio en las características de los componentes genera una producción en exceso que se ha de rechazar, ya que es imposible su reutilización.

Dadas estas circunstancias, en opinión del solicitante, la producción de un gran número de tipos de neumático en una única planta es generalmente no deseable, particularmente si se persigue el objetivo de minimizar los costes. De hecho, este objetivo es incompatible con un cambio frecuente del equipo y los procedimientos de producción. Cuando se usan procedimientos de producción del tipo convencional, el solicitante ha observado que, cuando el volumen de ventas de cada tipo individual es suficientemente alto, el número de plantas de producción se puede multiplicar de tal manera que sea posible producir un tipo diferente de manera continua en cada planta, minimizando así los inconvenientes citados anteriormente. Por otro lado, si los volúmenes de ventas previstos para tipos específicos no son particularmente altos, por ejemplo sobre una base anual, también es posible en cada caso realizar toda la producción durante por lo menos un año de manera inmediata y continua, para contener los costes de producción para estos tipos. Este sistema, sin embargo, puede afectar a la calidad del producto vendido, y tiende a aumentar los costes de almacenamiento, ya que los productos permanecen en reserva durante un largo periodo de tiempo. El riesgo asociado con las ventas también aumenta, por ejemplo como resultado de una rápida obsolescencia imprevista del producto, y hay un aumento en los costes financieros de capital inmovilizados en las reservas del producto y en la instalación de los moldes que se usarán solamente para el periodo de tiempo restringido necesario para completar la producción del volumen reducido previsto.

Para afrontar estos problemas, el solicitante ya ha desarrollado un procedimiento de producción en el que cada serie de neumáticos idénticos entre sí respecto a la producción se separan en lotes diarios, cada uno comprendiendo una cantidad de neumáticos suficiente para cubrir la producción diaria de un molde. De esta manera, se optimiza la producción de neumáticos que tienen diferentes especificaciones y/o diferentes características constructivas eliminando el almacenamiento de grandes cantidades de neumáticos en crudo y vulcanizados. Este procedimiento se describe en la solicitud de patente europea EP 875364 a nombre del presente solicitante.

En una planta de producción de neumáticos, la etapa de vulcanización del neumático se realiza en un periodo que es esencialmente idéntico para los rangos de todos los tipos de neumáticos, pero por otro lado, el tiempo de fabricación del neumático difiere considerablemente según el tipo de neumático que se ha de producir. Además, la aplicación de incluso un único componente toma diferentes periodos de tiempo para diferentes tipos de neumáticos.

Esto impide un cambio frecuente del tipo en la planta descrita anteriormente, ya que se produciría la creación de tiempos de espera para la etapa de vulcanización siempre que un neumático a vulcanizar perteneciera a un tipo diferente del anterior en la secuencia de procesamiento del neumático en crudo.

Además, un cambio frecuente del tipo de neumático en un lote de procesamiento también implica un cambio frecuente del equipamiento para hacer los diferentes tipos, aumentando así más los tiempos de espera.

Para los propósitos de la presente invención, el término "planta de procesamiento en serie" indica una planta en la que las etapas individuales de procesamiento del neumático se realizan en una secuencia fijada, en otras palabras, en las que la etapa de procesamiento del neumático empieza inmediatamente después de que haya acabado la etapa anterior.

El solicitante ha observado que, en una planta de procesamiento en serie, el tiempo del proceso de producción total es dependiente de la etapa de procesamiento más lenta.

Para los propósitos de la presente invención, el término "periodo de procesamiento crítico" indica un periodo de procesamiento en el que no se planean cambios en el equipo guante la secuencia de procesamiento del neumático.

El solicitante ha afrontado el problema de controlar las funciones de la planta de manera que produzca, en un único periodo crítico, tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, mientras se minimiza los tiempos de espera que son debidos principalmente a la diferencia en los índices de las etapas de vulcanización y fabricación del neumático en crudo entre neumáticos de diferentes tipos.

Según la presente invención, el solicitante ha previsto una planta de producción de neumáticos en la que se pueden producir diferentes tipos de neumáticos en el mismo periodo de procesamiento crítico sin aumentar los tiempos de espera.

Más particularmente, el solicitante ha encontrado que, en una planta para la fabricación de neumáticos en crudo de diferentes tipos mediante el montaje sucesivo de componentes elementales sobre tambores toroidales de dimensiones predeterminadas, es posible mantener el flujo de neumáticos en crudo a la etapa de vulcanización esencialmente constante seleccionando una secuencia predeterminada de introducción de tambores correspondientes a diferentes tipos de neumáticos en la planta, y alternando el procesamiento de los tipos que requieren tiempos más largos con el procesamiento de los tipos que requieren tiempos más cortos. La secuencia de procesamiento de un periodo crítico se determina según el número y el tipo de neumáticos que se han de producir dentro de dicho periodo crítico.

Por lo tanto, una vez se ha determinado el número de neumáticos que se han de producir para cada tipo dentro de un periodo crítico, es posible determinar una secuencia para introducir los tipos de tambores en la planta y una secuencia para las diferentes etapas de procesamiento que hacen posible mantener el tiempo promedio para producir la cantidad de neumáticos en crudo para este periodo crítico esencialmente constante. En una planta de este tipo, el procesamiento y la secuencia de depósito de los diferentes componentes sobre el tambor no son los mismos para todos los tipos de neumáticos, y, al mismo tiempo, diferentes de neumáticos se producen dentro del mismo periodo crítico.

Un aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para producir tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, que comprende las etapas de:

- producir una pluralidad de componentes estructurales de neumáticos en producción;

- fabricar tipos de neumáticos mediante el montaje de estos componentes estructurales según etapas de procesamiento sucesivas predeterminadas, en la proximidad de las correspondientes estaciones de trabajo dispuestas en una unidad de fabricación compleja en cuyo interior los neumáticos que se procesan se mueven mediante la transferencia de los neumáticos desde cada estación de trabajo a la siguiente;

- transferir los neumáticos fabricados a una unidad de vulcanización compleja;

- vulcanizar los neumáticos en correspondientes moldes de vulcanización asociados con dicha línea de vulcanización;

caracterizado por el hecho de que la etapa de fabricación de tipos de neumáticos comprende:

- proporcionar por lo menos una serie de neumáticos que se han de producir, que comprende una secuencia de neumáticos que consiste en por lo menos un primer y un segundo tipo de neumático colocados en un orden predeterminado;

- modificar el orden de dichas series en por lo menos una estación de trabajo.

Preferiblemente, la transferencia de los neumáticos desde la unidad de fabricación compleja a la unidad de vulcanización compleja se realiza según un índice igual al índice de transferencia de los neumáticos a cada una de dichas estaciones de trabajo.

En particular, dicha serie comprende un neumático de dicho primer tipo seguido por al menos un neumático de dicho segundo tipo, de manera que la suma de los tiempos para el procesamiento del primer tipo de neumático mediante dicha por lo menos una estación de trabajo, en la que los neumáticos del segundo tipo sufren el mismo procesamiento por lo menos dos veces, hasta el final de la fabricación del neumático en crudo, es más corta que dicho índice en un tiempo que corresponde a la diferencia en el tiempo de procesamiento requerido por dichos tipos en dicha por lo menos una estación de trabajo.

La producción de cada componente estructural se realiza en la unidad de fabricación compleja mediante el procesamiento de por lo menos un producto semiacabado básico, idéntico para cada tipo de neumático y suministrado en cantidades predeterminadas según el tipo de neumático que se ha de producir.

Los componentes estructurales de cada tipo de neumático se montan sobre un soporte toroidal cuyo perfil esencialmente reproduce la configuración interna del tipo de neumático en cuestión.

Preferiblemente, durante la etapa de fabricación, cada soporte toroidal está soportado y se transfiere entre por lo menos dos estaciones de trabajo adyacentes mediante un brazo robótico.

En particular, cada neumático se transfiere al interior de la unidad de vulcanización compleja junto con el correspondiente soporte toroidal.

En particular, por lo menos uno de dichos componentes estructurales se produce directamente sobre el neumático que se procesa, durante dicha etapa de montaje.

La producción de cada componente estructural está precedida por una etapa de identificación del tipo de neumático que se procesa, que se ha transferido a la correspondiente estación de trabajo.

La etapa de identificación se implementa mediante la lectura de un código asociado con un elemento de soporte del neumático que se procesa.

Preferiblemente, una pluralidad de componentes estructurales se monta en por lo menos una de dichas estaciones de trabajo, en correspondientes unidades de procesamiento.

Preferiblemente, dicha línea de fabricación se extiende a lo largo de una trayectoria en forma de un bucle cerrado, a lo largo de la cual se hacen avanzar los neumáticos que se procesan.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una planta para la producción de tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, que comprende:

- una unidad de fabricación compleja que tiene una pluralidad de estaciones de trabajo, cada una diseñada para montar por lo menos un correspondiente componente estructural sobre por lo menos un tipo de neumático que se procesa;

- dispositivos para la transferencia y movimiento funcional de los neumáticos que se procesan, que operan entre dichas estaciones de trabajo;

- una unidad de vulcanización compleja que tiene moldes de vulcanización para los neumáticos fabricados;

caracterizada por el hecho de que dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional proporcionan el movimiento selectivo para cada tipo de neumático en el interior de una estación de trabajo.

Preferiblemente, dicho movimiento selectivo comprende el movimiento de cada tipo de neumático entre las estaciones de trabajo según una secuencia predeterminada.

Preferiblemente, dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional funcionan entre la unidad de fabricación compleja y la unidad de vulcanización compleja para transferir los neumáticos fabricados a esta última, según un índice de transferencia igual al índice de transferencia de los neumáticos a cada una de las estaciones de trabajo colocadas a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja.

En particular, cada una de dichas estaciones de trabajo comprende:

- dispositivos de alimentación para suministrar por lo menos un elemento básico para producir dicho por lo menos un componente estructural del neumático;

- dispositivos de aplicación para aplicar dicho componente estructural al neumático que se procesa, produciéndose este componente estructural con el uso de dicho elemento básico en una cantidad predeterminada según el tipo de neumático que se ha de producir.

En particular, cada una de dichas estaciones de trabajo está asociada con:

- dispositivos para identificar el tipo de neumático que se procesa en la estación de trabajo relacionada;

- dispositivos de selección para determinar la cantidad de elementos básicos que se han de usar para la producción del componente estructural del neumático que se procesa.

Preferiblemente, dichos dispositivos de identificación comprenden por lo menos un sensor situado sobre la unidad de fabricación compleja y diseñada para leer por lo menos un código asociado con un elemento de soporte de cada neumático que se procesa.

Preferiblemente, dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional funcionan sobre soportes toroidales sobre los que se forman los neumáticos, para transferir de manera secuencial cada neumático que se procesa entre las estaciones de trabajo dispuestas a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja y a la unidad de vulcanización compleja.

En particular, dichos dispositivos de transferencia comprenden por lo menos un brazo robótico asociado con por lo menos una de dichas estaciones de trabajo.

Por lo menos uno de dichos brazos robóticos comprende elementos de recogida y accionamiento que operan sobre dicho soporte toroidal para sujetarlo frente a la correspondiente estación de trabajo y para hacerla girar alrededor de uno de sus propios ejes geométricos durante el montaje de dicho por lo menos un elemento estructural.

Por lo menos una de dichas estaciones de trabajo comprende una pluralidad de unidades de procesamiento, cada una responsable del montaje de un componente estructural correspondiente sobre cada neumático que se procesa.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una planta para producir tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, caracterizada por el hecho de que también comprende:

- una unidad de fabricación compleja que tiene una pluralidad de estaciones de trabajo, cada una diseñada para montar por lo menos un correspondiente componente estructural sobre por lo menos un tipo de neumático que se procesa;

- una unidad de vulcanización compleja que tiene moldes de vulcanización para los neumáticos fabricados;

- dispositivos para la transferencia y el movimiento funcional de los neumáticos que se procesan, que operan entre dichas estaciones de trabajo y la unidad de vulcanización compleja;

- una unidad de procesamiento central capaz de controlar dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional de tal manera que coordinan las etapas de procesamiento de cada tipo de neumático en la unidad de fabricación compleja y en la unidad de vulcanización compleja.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una planta para producir tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, caracterizada por el hecho de que comprende:

- una unidad de fabricación compleja que tiene una pluralidad de estaciones de trabajo, cada una diseñada para montar por lo menos un correspondiente componente estructural sobre por lo menos un tipo de neumático que se procesa;

- una unidad de vulcanización compleja que tiene moldes de vulcanización para los neumáticos fabricados;

- dispositivos para la transferencia y el movimiento funcional de los neumáticos que se procesan, que operan entre dichas estaciones de trabajo y la unidad de vulcanización compleja;

- estaciones de soporte asociadas con dichas estaciones de trabajo;

- el número de dichas estaciones de soporte, de dichos moldes, y de dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional que se seleccionan entre sí para obtener series que corresponden al número de neumáticos de cada tipo que se han de produ-
cir.

Otras características y ventajas quedarán claras mediante la descripción detallada adjunta de la presente invención.

La figura 1 muestra una disposición de la planta según la presente invención, indicada en conjunto mediante la referencia numérica 1.

La figura 2 muestra esquemáticamente las etapas de un proceso de producción de neumáticos según la presente invención.

La planta 1 comprende una unidad de fabricación compleja 2 para producir un neumático en crudo, en la que cada neumático que se procesa se fabrica mediante el montaje de sus componentes estructurales en una secuencia predeterminada, y una unidad de vulcanización compleja 3 en la que cada neumático que llega desde la unidad de fabricación compleja 2 se vulcaniza en el interior de un molde 34, 35, 36, 37, 38, 39 correspondiente.

La unidad de fabricación compleja 2 comprende una pluralidad de estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 colocadas de manera consecutiva a lo largo de una trayectoria de procesamiento, preferiblemente del tipo de bucle cerrado, mostrada como guía mediante las flechas 11 en la figura 1 adjunta. Esta línea también tiene una estación de alimentación 20, un dispositivo de estabilización de la temperatura 21, una primera estación de soporte 22, una estación de soporte múltiple 23, una segunda estación de soporte 24, una tercera estación de soporte 25 y una estación de soporte terminal 26.

Las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 con capaces de operar de manera simultánea, con cada una operando sobre por lo menos un neumático que se procesa, para montar por lo menos uno de sus componentes estructurales sobre el neumático.

Más particularmente, durante las etapas de montaje de los diferentes componentes estructurales usados en la producción de cada neumático se acoplan de manera conveniente sobre un elemento de soporte, que consiste preferiblemente en un soporte toroidal o tambor cuyo perfil reproduce esencialmente la configuración interna del neumático que se ha de producir. Este soporte toroidal está hecho de tal manera que se puede retirar fácilmente del neumático cuando se ha completado el procesamiento.

Por lo menos un primer y un segundo tipo de neumático se pueden tratar simultáneamente en la unidad de fabricación compleja 2 y en la unidad de vulcanización compleja 3. A modo de ejemplo, en la siguiente descripción, con referencia a la disposición mostrada en las figuras 1 y 2 adjuntas, se tratan de manera simultánea dos tipos diferentes de neumático, que difieren entre sí en sus características dimensionales. Claramente, también es posible operar simultáneamente sobre un número diferente de tipos que pueden tener, además o como una alternativa a las diferencias dimensionales, diferencias en términos de componentes estructurales y/o de características químicas y físicas y/o de apariencia.

En la disposición mostrada como guía en las figuras adjuntas, los soportes toroidales se muestran sin distinción entre los mismos y los neumáticos que se procesan que están acoplados sobre los mismos, y que están identificados mediante las letras A y B, cada uno de los cuales indica un tipo específico de neumático.

Como se puede apreciar, los neumáticos que se procesan están distribuidos a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja 2 de manera que los diferentes tipos A y B se suceden entre sí en una secuencia predeterminada. Además, la secuencia predeterminada de neumáticos que se han de producir en un periodo crítico se pueden dividir en una pluralidad de series que tienen la misma secuencia de neumáticos y que tienen una secuencia diferente, según los tipos que se han de producir en cada serie. En el ejemplo mostrado en la figura 1, una serie que comprende seis neumáticos A, B, B, A, B, A, está distribuida a lo largo de la línea de la planta de producción 1. En este ejemplo, un total de seis soportes toroidales, sobre cada uno de los cuales se fabrica un neumático correspondiente, son operados así en la unidad de fabricación compleja 2.

Debe indicarse que, para los propósitos de la presente descripción, el término "serie" indica un juego de neumáticos de diferentes tipos o del mismo tipo, que se siguen entre sí en una secuencia predeterminada. En la unidad de fabricación compleja 2 es posible prever, por ejemplo, una pluralidad de series, cada una consistiendo en diferentes tipos de neumáticos, que ventajosamente se suceden entre sí de manera cíclica, por ejemplo según el diseño A, B, A, B, o series que cada una de las cuales consiste ventajosamente en un neumático de un primer tipo interpuesto entre dos neumáticos de un segundo tipo, o series que cada una de las cuales consiste en neumáticos que son todos del mismo tipo.

Los dispositivos para la transferencia funcional y el movimiento de los neumáticos funcionan en la planta para transferir de manera secuencial cada uno de los neumáticos que se procesan A y B desde una de las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 de la unidad de fabricación compleja 2 a la siguiente, y la unidad de vulcanización compleja 3. Dichos dispositivos también mueven de manera funcional el soporte toroidal durante la deposición de por lo menos uno de los componentes estructurales.

Preferiblemente, estos dispositivos comprenden uno o más brazos robóticas R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 y R8, cada uno de los cuales está asociado con por lo menos una de las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 y es capaz de operar sobre los soportes toroidales individuales A o B, para realizar la transferencia secuencial de cada neumático que se procesa.

El neumático se fabrica moviendo el soporte toroidal y orientándolo en espacio y aplicando los componentes estructurales extrusionados sobre el mismo mediante deposición circunferencial y axial.

Dichos brazos robóticas soportan ventajosamente dichos soportes toroidales de manera que sobresalen, en otras palabras sujetándolos en solamente un lado sobre el eje de rotación, permitiendo así que los diferentes componentes se depositen sobre toda la extensión axial del soporte que tiene una curvatura con dos curvas.

Una unidad de procesamiento comanda las transferencias a lo largo de dicha trayectoria en bucle y determina el número y la composición de dichas series de neumáticos en un periodo crítico deseado. Esta unidad es capaz de controlar dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional de tal manera que se coordinan las etapas de procesamiento sobre cada tipo de neumático en la unidad de fabricación compleja 2 y en la unidad de vulcanización compleja 3.

Más particularmente, en la realización representada hay un primer brazo robótico R1, desplazable a lo largo de una estructura de guía 19 si es necesario, y que funciona entre la unidad de fabricación compleja 2 y la unidad de vulcanización compleja 3, para recoger un neumático acabado desde esta última y transferirlo a la primera estación de trabajo 5, donde el neumático se retira del correspondiente soporte toroidal mediante el brazo robótico R8. El soporte toroidal A extraído del neumático se transfiere a continuación mediante el primer brazo robótico T1 desde la primera estación de trabajo 5 al dispositivo de estabilización de la temperatura 21.

Si el tipo que se ha de producir requiere el uso de un soporte toroidal diferente del que se ha desmontado previamente, el brazo robótico R1 recoge el soporte toroidal apropiado de la estación de alimentación 20 y lo inserta en el dispositivo de estabilización de la temperatura 21.

Este dispositivo 21 lleva el soporte toroidal a una temperatura adecuada para permitir el procesamiento posterior, y particularmente para promover la adhesión de la primera capa de material elastomérico al metal del soporte. Esta temperatura está preferiblemente en el rango de 80ºC a 90ºC.

Un segundo brazo robótico R2 sirve para transferir el soporte toroidal desde el dispositivo de estabilización de la temperatura 21 a la segunda estación de trabajo 6, donde se montan los primeros componentes constructivos del neumático. La operación de montaje puede, por ejemplo, comprender el recubrimiento de la superficie externa del soporte toroidal A con una fina capa de material elastomérico estanco al aire, usualmente llamada revestimiento, realizado mediante una unidad de procesamiento del revestimiento 61, y la aplicación de cualquier banda elastomérica necesaria en las áreas correspondientes a los talones del neumático, realizada mediante unidades de procesamiento de bandas 62, y/o la formación de una capa de recubrimiento adicional de material elastomérico y colocada sobre el revestimiento, realizada mediante la unidad de procesamiento de subrecubrimiento 63.

Preferiblemente, en la segunda estación de trabajo 6, y también en las estaciones de trabajo restantes 7, 8, 9, 10, la formación de cada componente estructural del neumático se realiza en conjunción con la etapa de montaje previamente descrita, mediante el procesamiento de por lo menos un producto semiacabado básico que es idéntico para cada tipo de neumático A o B y suministrado en una cantidad predeterminada según el tipo de neumático que se ha de construir.

En particular, en la segunda estación de trabajo 6 la producción del revestimiento, las bandas elastoméricas y/o la capa de recubrimiento adicional se puede realizar ventajosamente enrollando por lo menos un elemento en forma de banda hecho a partir de material elastomérico sobre el soporte toroidal A que se procesa, en vueltas consecutivamente adyacentes y, si es necesario, también parcialmente superpuestas, teniendo este elemento una anchura, por ejemplo, en el rango entre 0,5 y 3 cm, y retirándose directamente de un extrusor correspondiente, de una bobina o de otros dispositivos de alimentación adecuados asociados con la segunda estación de trabajo 6.

El enrollado de las vueltas se puede simplificar ventajosamente dando al segundo brazo robótico R2 la función de soporte del soporte toroidal A, mediante elementos de agarre y accionamiento adecuados, y haciéndolo girar alrededor de su propio eje, moviéndolo así de manera adecuada frente a los rodillos de presión o dispositivos de aplicación equivalentes (no descritos) combinados con dispositivos de alimentación, de tal manera que se produce una correcta distribución de la banda respecto a la superficie externa del soporte toroidal. Para detalles adicionales del procedimiento para la aplicación de los componentes estructurales sobre un soporte toroidal con la ayuda de un brazo robótico, se ha de hacer referencia a la solicitud de patente europea nº. 98830762.5 a nombre del presente solicitante.

Cuando el montaje de los componentes en la segunda estación de trabajo 6 se ha completado, el segundo brazo robótico R2 deposita el soporte toroidal, con el correspondiente neumático bajo construcción, en la primera estación de soporte 22. Un tercer brazo robótico R3 recoge el soporte toroidal de la primera estación de soporte 22 para transferirlo a la tercera estación de soporte 7, donde se montan los componentes estructurales que contribuyen a la formación de la estructura de carcasa del neumático.

Más particularmente, en la tercera estación de trabajo 7 se producen y se montan una o más telas de carcasa, junto con un par de estructuras de refuerzo anulares en las áreas correspondientes a los talones del neumático. De una manera similar a la descrita con referencia a las etapas operativas realizadas en la segunda estación de trabajo 6, cada uno de estos componentes estructurales se produce directamente en la etapa de montaje, usando un producto semiacabado básico suministrado en una cantidad predeterminada según el tipo de neumático que se procesa.

Por ejemplo, la tela o telas de carcasa se pueden formar depositando de manera secuencial sobre el soporte toroidal un pluralidad de piezas de banda, cortadas individualmente a partir de un elemento de banda continua formada por una banda de cuerdas cauchutadas colocadas paralelas unas a otras. A su vez, cada estructura de refuerzo anular puede comprender una inserción circunferencialmente inextensible que consista, por ejemplo, en al menos un elemento de cable de metal enrollado en una pluralidad de vueltas radialmente superpuestas, junto con una inserción de relleno de material elastomérico que puede hacerse aplicando un elemento elastomérico alargado enrollado en una pluralidad de vueltas axialmente adyacentes y/o radialmente superpuestas.

Cada uno de dichos elementos de banda continuos, el elemento de cable de metal y el elemento elastomérico alargado que forman el producto básico semiacabado para utilizar en una cantidad predeterminada para producir el correspondiente componente estructural, puede tomarse directamente desde un extrusor, a partir de un carrete o desde otros dispositivos adecuados de alimentación asociados con la tercera estación de trabajo 7.

Para explicaciones adicionales del procedimiento para producir la estructura de carcasa, debe hacerse referencia a la solicitud de Patente Europea EP 0976535 a nombre del presente solicitante.

En la disposición mostrada en la figura adjunta, la tercera estación de trabajo 7 se diseña para producir estructuras de carcasa tales como aquellas descritas en la solicitud de Patente Europea EP 1133389, también a nombre del presente solicitante. La estructura de carcasa descrita en esta solicitud de patente comprende dos pliegues de carcasa, cada una consistente en una primera y una segunda serie de piezas de banda depositadas en una secuencia alternada sobre el soporte toroidal. Un par de estructuras de refuerzo del tipo descrito previamente también se proporciona en cada talón del neumático, insertándose cada una de estas estructuras entre las aletas terminales de las piezas, pertenecientes a la primera y la segunda serie respectivamente, y formando uno de los pliegues de carcasa, junto con una inserción inextensible aplicada externamente respecto al segundo pliegue de carcasa.

Para facilitar el montaje secuencial de los distintos componentes estructurales en el orden predeterminado, la tercera estación de trabajo 7 se equipa con al menos tres estaciones de trabajo diseñadas respectivamente para la deposición de las piezas de banda (unidad 17) del elemento de cable de metal (unidad 72), y del elemento elastomérico alargado (unidad 73), que opera simultáneamente, cada uno sobre el correspondiente neumático que se procesa. Posteriormente, tres neumáticos, incluso si son de diferentes tipos entre sí, se pueden tratar de manera simultánea en la tercera estación de trabajo 7, transfiriéndose de manera secuencial cada uno de los neumáticos desde una a otra de las unidades de procesamiento hasta que se haya completado la estructura de carcasa. La transferencia secuencial de los neumáticos en las diferentes unidades de procesamiento previstas en la tercera estación 7 se puede realizar mediante el tercer brazo robótico R3, ayudado si es necesario mediante un cuarto brazo robótico R4 y/o mediante cualquier dispositivo de transferencia auxiliar necesario o mediante la estación de soporte múltiple 23, en la cual puede estar presente más de un soporte toroidal al mismo tiempo. Este sistema hace posible minimizar los periodos de espera cuando los neumáticos que se procesan en esta estación de trabajo son de tipos que difieren entre sí; esto es porque es posible usar la estación de soporte múltiple 23 para realizar el procesamiento sobre tipos que requieren un tiempo más largo en el momento más favorable, alterando ventajosamente el orden de la secuencia de llegada de los soportes toroidales a la estación de trabajo. En la figura 1 adjunta, la unidad 71 para depositar las telas de carcasa está acoplada con un neumático de tipo B y la unidad 72 para depositar los alambres de talón está acoplada con un neumático de tipo A.

Al finalizar la estructura de carcasa, el cuarto brazo robótico R4 deposita el soporte toroidal en la segunda estación de soporte 24.

El quinto brazo robótico R5 recoge el soporte toroidal de la segunda estación de soporte 24, para llevarlo a la cuarta estación de trabajo 8, que en el ejemplo representado está ocupada por un soporte toroidal de tipo A. En la cuarta estación de trabajo 8, los componentes estructurales que sirven para formar lo que es conocido como la estructura de cintura del neumático se producen y se montan. En particular, una primera unidad de procesamiento 81 prevista en la cuarta estación de trabajo 8 deposita, directamente sobre la estructura de carcasa previamente formada, dos bandas bajo la cintura que se extienden circunferencialmente en las áreas laterales del neumático. Las bandas bajo la cintura se pueden extrusionar directamente desde un extrusor y aplicarse con la ayuda de rodillos de presión o dispositivos de aplicación equivalentes. Una segunda unidad de procesamiento 82 forma una primera y una segunda banda de cintura sobre la estructura de carcasa, formándose cada banda mediante la deposición secuencial de las piezas de banda colocadas adyacentes entre sí de manera circunferencial, realizándose cada pieza mediante el corte a un tamaño de un elemento de banda continuo que consiste en una pluralidad de cuerdas adyacentes y paralelas entre sí e incorporadas en una capa elastomérica. Otra unidad de procesamiento 83 forma otra banda de cintura enrollando una cuerda continua en vueltas que son axialmente adyacentes entre sí y radialmente superpuestas sobre las capas de cintura subyacentes. Otros detalles de un posible procedimiento para producir la estructura de cintura se describen en la solicitud de Patente Europea EP 0943421, a nombre del presente solicitante.

Cuando se ha completado la estructura de cintura, el sexto brazo robótico R6 transfiere el neumático que se procesa a la quinta estación de trabajo 9. En la quinta estación de trabajo 9, el soporte toroidal B se acopla mediante el brazo robótico R6 con la ayuda del cual se aplica una banda de rodadura, produciéndose esta banda de rodadura mediante el enrollado de por lo menos un elemento de banda elastomérica adicional en vueltas consecutivamente adyacentes y radialmente superpuestas hasta que se obtiene una banda de rodadura que tiene la configuración y espesor deseados. En el ejemplo representado, la operación se realiza mediante dos unidades 91 y 92. Cuando se han completado las citadas operaciones, el sexto brazo robótico R6 deposita el soporte toroidal en la tercera estación de soporte 25.

El neumático se transfiere a continuación a la sexta estación de trabajo 10, ocupada por un neumático de tipo A en el ejemplo representado. En la sexta estación de trabajo 10, el soporte toroidal se acopla mediante un séptimo brazo robótico R7 que hace que se mueva adecuadamente frente a las correspondientes unidades de procesamiento para realizar la aplicación de elementos resistentes a la abrasión a las zonas correspondientes a los talones (unidad 101), y la aplicación de los flancos, que también se producen enrollando por lo menos una banda elastomérica en vueltas adyacentes y/o superpuestas (unidad 102).

Cuando finaliza esta operación, el séptimo brazo robótico R7 deposita el neumático fabricado en la estación de soporte terminal 26, donde el neumático se soporta hasta que se transfiere a la unidad de vulcanización compleja 3.

Cada una de las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 no solamente tiene una o más unidades de procesamiento, sino que también comprende un dispositivo de alimentación para suministrar los elementos básicos requeridos para la producción del elemento estructural correspondiente, operando en conjunción con los dispositivos de aplicación presentes en las unidades citadas anteriormente, que aplican el elemento básico y/o el resultante componente estructural al neumático que se procesa.

La unidad de vulcanización compleja 3 ventajosamente comprende por lo menos un juego de moldes de vulcanización 34, 35, 36, 37, 38, 39, cuyo número es igual a la cantidad de neumáticos incluidos en dichas series de neumáticos que se procesan en la unidad de fabricación compleja 2. En el ejemplo representado, se prevén seis moldes de vulcanización 34, 35, 36, 37, 38, 39, que corresponde cada uno a la especificación de uno de los tipos de neumático que se fabrican a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja 2.

Preferiblemente, los moldes 34, 35, 36, 37, 38, 39 están montados sobre una plataforma giratoria 30 que se puede girar con un movimiento por pasos, de tal manera que los moldes están hechos para seguir una trayectoria, en el interior de la unidad de vulcanización compleja 3, para proporcionarlos de manera secuencial uno después del otro, a continuación a una estación de carga y descarga 40 para los neumáticos que se procesan. Esta rotación se realiza preferiblemente con una primera rotación en una primera dirección de rotación, seguida por una rotación en la dirección opuesta a la primera. Alternativamente, esta rotación puede ser del tipo de bucle cerrado.

Cada uno de los moldes 34, 35, 36, 37, 38, 39 se suministra con vapor presurizado a través de una línea de conexión correspondiente (no representada) que se extiende radialmente desde una columna central en la que unos dispositivos de suministro de vapor, que consisten en una caldera por ejemplo, están integrados o conectados de otra manera. Toda la plataforma giratoria 30 puede estar encerrada ventajosamente en una estructura aislada que tiene por lo menos una abertura de acceso situada a continuación de la estación de carga y descarga 40, para evitar una disipación excesiva del calor al exterior.

Ventajosamente, la transferencia del neumático individual que se procesa en los correspondientes moldes 34, 35, 36, 37, 38, 39 se realiza mediante el brazo robótico R1 con un índice igual al índice de completación de los neumáticos que se procesan en las estaciones de trabajo distribuidas a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja 2.

La planta descrita a modo de ejemplo funciona en las siguientes etapas, mostradas esquemáticamente en la figura 2 y asociadas con los movimientos de los brazos robóticos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 y R8. En la figura, y en resto de la presente descripción, las etapas identificadas mediante la letra T seguidas por un número progresivo se refieren a la fabricación de un neumático en crudo, y las etapas identificadas mediante la letra C seguida por un número progresivo se refieren a la vulcanización del neumático y al desmontaje del soporte toroidal.

T1) El brazo robótico R1 recoge un soporte toroidal, llamado el "núcleo" a continuación, de la estación de alimentación 20, y lo inserta en el dispositivo de estabilización de la temperatura 21.

T2) El núcleo se extrae del dispositivo 21 mediante el brazo robótico R2 y se coloca frente a un cabezal de extrusión de la unidad 61. El brazo R2 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico sobre la superficie del núcleo.

T3) El brazo robótico R2 coloca el núcleo frente a un cabezal de extrusión de la unidad 62. El brazo R2 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico sobre la porción especificada de la superficie del núcleo.

T4) (opcional) El brazo robótico R2 coloca el núcleo frente a un cabezal de extrusión de la unidad 63. El brazo R2 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico cerca de los talones del núcleo.

T5) El núcleo se deposita mediante el brazo robótico R2 en la primera estación de soporte 22.

T6) La brazo robótico R3 recoge el núcleo de la primera estación de soporte 22 y lo inserta en la unidad de deposición de la tela de carcasa 71, en la que se deposita una primera capa de piezas de tela de carcasa.

T7) El brazo robótico R3 recoge el núcleo de la unidad de deposición de la tela de carcasa 71 y lo inserta en la unidad de deposición de los alambres del talón 72, en cuyo interior se depositan un par de estructuras de refuerzo anulares sobre el núcleo en las zonas correspondientes a los talones del neumático.

T8) La brazo robótico R3 recoge el núcleo de la unidad de deposición de los alambres de talón 72 y lo deposita en una de las posiciones de la estación de soporte múltiple 23.

T9) El brazo robótico R4 recoge el núcleo desde la posición de soporte 23 y lo coloca frente a un cabezal de extrusión de la unidad de deposición del relleno elastomérico 73. El brazo R4 gira el núcleo de tal manera que el extrusor aplica una banda de material elastomérico sobre los talones del neumático que se procesa.

Las etapas anteriores se pueden repetir una pluralidad de veces, según el tipo de neumático que se produce. Para este propósito, está prevista la estación de soporte múltiple 23, que tiene múltiples posiciones, cada una capaz de soporte un núcleo, junto con dos brazos robóticos R3 y R4 para producir la estructura de carcasa.

T10) El brazo robótico R4 deposita el núcleo en la segunda posición de soporte 24.

T11) El brazo robótico R5 recoge el núcleo de la segunda posición de soporte 24 y lo coloca frente a un cabezal de extrusión de la unidad de deposición de la banda bajo la cintura 81. El brazo R5 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico en las zonas laterales del neumático.

T12) El brazo robótico R5 inserta el núcleo en la unidad de deposición de la banda de cintura 82.

T13) El brazo robótico R5 recoge el núcleo de la unidad 82 y lo inserta en la unidad de procesamiento 83, que forma otra capa de cintura mediante el enrollado de una cuerda continua en vueltas axialmente adyacentes entre sí y radialmente superpuestas sobre las capas de cintura subyacentes.

T14) El brazo robótico R5 deposita el núcleo de vuelta en la segunda posición de soporte 24.

T15) El brazo robótico R6 recoge el núcleo de la segunda posición de soporte 24 y lo coloca frente a un cabezal de extrusión de la unidad de deposición de la banda bajo la banda de rodadura 91. El brazo R6 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico sobre la zona de la corona del neumático que se procesa.

T16) El brazo robótico R6 coloca el núcleo frente a un cabezal de extrusión de la unidad de deposición de la banda de rodadura 92. El brazo R6 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico sobre la zona de la corona del neumático que se procesa.

T17) El brazo robótico R6 deposita el núcleo en la tercera estación de soporte 25.

T18) El brazo robótico R7 recoge el núcleo de la tercera estación de soporte 25 y lo coloca frente a un cabezal de extrusión de la unidad de deposición de la capa resistente a la abrasión 101. El brazo R7 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico sobre los talones del neumático que se procesa.

T19) El brazo robótico R7 coloca el núcleo frente a un cabezal de extrusión de la unidad de deposición de los flancos 102. El brazo R7 gira el núcleo de tal manera que el extrusor deposita una banda de material elastomérico sobre los lados del neumático que se procesa.

T20) El brazo robótico R7 deposita el núcleo en la estación de soporte terminal 26.

El neumático en crudo está ahora completo; las etapas posteriores están relacionadas con la vulcanización del neumático y su retirada del núcleo.

C1) El brazo robótico R1 recoge el núcleo, con el neumático en crudo fabricado sobre el mismo, y lo transfiere a la unidad de vulcanización compleja, y en particular a un molde de vulcanización vacío 39.

C2) El vulcanizador cierra el molde y gira una posición. El neumático se vulcaniza en el periodo de una rotación completa del aparato de vulcanización. Al final de cada etapa de esta rotación, cada uno de los otros moldes se carga con un neumático en crudo que se ha de vulcanizar.

C3) El primer brazo robótico R1 recoge el neumático vulcanizado, junto con el correspondiente soporte toroidal, del molde 39, y lo deposita en la primera estación de fabricación 5, en una estación 16 para desmontar el soporte toroidal.

C4) El octavo brazo robótico R8 retira el soporte toroidal y lo deposita en una estación de recuperación 28.

C5) El octavo brazo robótico R8 recoge el neumático vulcanizado y lo deposita sobre una plataforma de almacenamiento 14, donde los neumáticos producidos previamente mediante la planta se pueden colocar mientras esperan a ser enviados a las posteriores etapas de acabado e inspección.

El procedimiento para el tratamiento de los neumáticos individuales a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja 2 se tal que la deposición de un componente estructural se puede realizar ventajosamente de manera independiente de la completación de la producción de otro componente sobre el neumático inmediatamente anterior en el proceso de producción. Una característica de la invención es que los componentes estructurales del neumático se preparan esencialmente en el momento de su deposición, haciendo así posible operar sin productos semiacabados almacenados previamente, y adaptar cada unidad inmediatamente al tipo de neumático que se procesa, evitando así el gasto de material.

Además, la operación de cada una de las unidades de procesamiento en las estaciones de trabajo individuales 5, 6, 7, 8, 9, 10, y la de cada uno de los brazos robóticas, se controla mediante una unidad de procesamiento local programable, de tal manera que la cantidad de productos básicos semiacabados suministrados se controla adecuadamente, junto con el movimiento impartido al soporte toroidal, para asegurar que los componentes estructurales individuales de los neumáticos que se procesan se forman correctamente. En particular, esta unidad de procesamiento local se puede programar de tal manera que se adapte el funcionamiento de las unidades de procesamiento de los brazos robóticos al tipo de neumático que se trata cada vez en cada estación de trabajo individual.

Además, para impartir una mayor flexibilidad operativa a la planta, sin la limitación de secuencias predeterminadas de diferentes tipos de neumáticos, se prevé preferiblemente asociar cada una de las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 con dispositivos para identificar el tipo de neumático que se procesa, interactuando con dispositivos de selección para determinar la cantidad de elemento básico que se ha de usar para producir cada componente estructural en la estación de trabajo en cuestión. Por ejemplo, estos dispositivos de identificación pueden comprender ventajosamente un lector de códigos de barras u otros tipos de códigos asociados con el soporte toroidal del neumático, que se pueden identificar, mediante dispositivos lectores adecuados, mediante la unidad de procesamiento local, para el propósito de seleccionar la cantidad de producto semiacabado, por ejemplo usando unas tablas predeterminadas de valores.

En el momento en el que un neumático se transfiere a cualquiera de las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10, el lector del código de barras identifica el tipo al que el neumático pertenece, permitiendo que la unidad de procesamiento local ajuste el programa operativo de la estación de trabajo de una manera adecuada, además o como alternativa a las instrucciones recibidas desde la unidad central.

El movimiento de los neumáticos que se procesan se controla ventajosamente en forma de un flujo continuo en el que la unidad de fabricación compleja 2 está directamente conectada a la unidad de vulcanización compleja 3, realizándose la transferencia secuencial de los neumáticos individuales según un índice igual al índice de completación de los neumáticos en la unidad de fabricación compleja 2, eliminando así ventajosamente la necesidad de almacenar neumáticos en crudo en acumulaciones de almacenamiento previstas entre la unidad de fabricación compleja y la unidad de vulcanización compleja.

La posibilidad de cambiar la secuencia de montaje de los diferentes componentes estructurales según el tipo de neumático en crudo que se ha de producir permite que el tiempo de fabricación promedio coincida con el tiempo de vulcanización.

En la descripción anterior, la producción de diferentes tipos de neumáticos, A y B, se cubrió a modo de ejemplo. El primer tipo A se refiere a un neumático que tiene la especificación 195/65 R15, con la que se conoce como una estructura de carcasa de "tela simple", y el tipo B se refiere a un neumático que tiene la especificación 215/45 R17, con la que se conoce una estructura de carcasa de "dos telas". El tipo A comprende una única capa de telas de carcasa, mientras que el tipo B comprende una doble capa de telas de carcasa. Debido a la diversidad de dimensiones y, en consecuencia, los diferentes volúmenes de los dos tipos diferentes, los procesos realizados sobre el tipo B requieren un tiempo más largo que los procesos realizados sobre el tipo A. Sin embargo, mientras que los procesos en la primera, segunda, cuarta y quinta estaciones de trabajo son compatibles con los tiempos de ciclo totales, el proceso en la tercera estación de trabajo 7, en la que se producen las estructuras de carcasa, es significativamente diferente para los dos tipos, particularmente porque requiere la repetición de la deposición de una capa de telas de carcasa para el tipo B.

Si los procesos realizados anteriormente se realizaron en sucesión, entonces sería necesario extender el tiempo del ciclo adaptándolo al tipo que requiere los tiempos más largos, o prever una estación de trabajo adicional.

Sin embargo, el par de brazos robóticas R3 y R4 y la estación de soporte múltiple 23 son capaces de cambiar la secuencia de procesamiento.

Por ejemplo, si el primer neumático que llega a la tercera estación de trabajo 7 es un neumático de tipo B, en otras palabras el que requiere el tiempo de procesamiento más largo, se modifica la secuencia de procesamiento predeterminada. Esto es posible por el hecho de que algunos procesos requieren un tiempo más corto que el índice requerido para mantener la unidad de vulcanización compleja siempre alimentada con un neumático para cada rotación de la plataforma giratoria 30. Así, es posible recuperar tiempo útil para hacer el cambio en la secuencia.

El tiempo de procesamiento en cada unidad de procesamiento y el índice de transferencia se determinan según el número de etapas de movimiento requeridas a lo largo de la línea de la unidad de vulcanización compleja 3, de tal manera que cada neumático A, B puede permanecer en la unidad de vulcanización compleja durante un tiempo por lo menos suficiente para completar el proceso de vulcanización.

Por ejemplo, en la estación de producción de la estructura de carcasa (tercera estación de trabajo) el tipo A requiere un tiempo de procesamiento mínimo de aproximadamente 1,5 minutos, y el tipo B requiere un tiempo de procesamiento mínimo de aproximadamente 3 minutos, debido al hecho de que este tipo requiere una doble aplicación de las telas de carcasa, tal como se ha descrito anteriormente.

En las estaciones de trabajo que aplican el revestimiento y el sub-revestimiento (segunda estación de trabajo), la estructura de cintura (cuarta estación de trabajo), los flancos y la banda resistente a la abrasión (sexta estación de trabajo), el tiempo de procesamiento (mínimo) es menor de 2,5 minutos para ambos tipos A y B. La estación de trabajo que aplica la banda de rodadura (quinta estación de trabajo) requiere un tiempo de procesamiento (mínimo) de aproximadamente 2,5 minutos para los dos tipos A y B.

La unidad de vulcanización compleja 3 tiene seis moldes de vulcanización; para realizar la vulcanización en las condiciones elegidas, se requiere que cada molde permanezca en el vulcanizador durante 15 minutos. Para conseguir este tiempo de vulcanización mientras el soporte giratorio del vulcanizador realiza seis etapas de rotación, se ha de suministrar una cubierta a la unidad de vulcanización compleja una vez cada 15:6 = 2,5 minutos.

Según los datos suministrados anteriormente, este tiempo es compatible con los tiempos de las estaciones 6, 8, 9 y 10, mientras que la tercera estación de trabajo 7 es crítica, ya que el tipo B requiere un tiempo de procesamiento que aquí es demasiado largo para el índice deseado.

Para permitir que la tercera etapa se realice, se prevén una pluralidad de series de tipos que se alimentan inicialmente a la unidad de fabricación compleja.

Cada serie consiste en una pluralidad de neumáticos igual al número de moldes de vulcanización.

Cada serie consiste en tres neumáticos de tipo A y tres neumáticos de tipo B, según un primer orden, definido como sigue: A1 B1 B2 A2 B3 A3 (los números 1, 2, 3, etc. asociados con cada tipos A, B en la secuencia identifican la sucesión en el tiempo de los diferentes tipos de neumáticos suministrados en la secuencia).

Después de la aplicación del revestimiento y el sub-revestimiento (segunda estación de trabajo) el orden en cada serie permanece sin cambios.

En la tercera estación de trabajo, la secuencia de procesamiento requiere, por ejemplo, la ejecución de las siguientes etapas consecutivas:

1. producción de la tela de carcasa simple sobre A1; A1 continúa a las siguientes estaciones de trabajo;

2. producción de la primera tela de carcasa sobre B1; B1 se pone en espera en la estación de soporte múltiple 23;

3. producción de la primera tela de carcasa sobre B2; B2 se pone en espera en la estación de soporte múltiple 23 (en una posición diferente de la ocupada por B1);

4. producción de la segunda tela de carcasa sobre B1; B1 continúa a las siguientes estaciones de trabajo;

5. producción de la tela de carcasa simple sobre A2; A2 continúa a las siguientes estaciones de trabajo;

6. producción de la segunda tela de carcasa sobre B2; B2 continúa a las siguientes estaciones de trabajo;

7. producción de la primera tela de carcasa sobre B3; B3 se pone en espera en la estación de soporte múltiple 23;

8. producción de la tela de carcasa simple sobre A3; A3 continúa a las siguientes estaciones de trabajo;

9. producción de la segunda tela de carcasa sobre B3; B3 continúa a las siguientes estaciones de trabajo.

Después de la tercera estación de trabajo, la serie tiene un segundo orden, como sigue: A1 B1 A2 B2 A3 B3; este segundo orden es diferente del orden inicial. El número de etapas realizadas es de nueve; cada etapa requiere un tiempo de procesamiento de 1,5 minutos, y por lo tanto el tiempo total para el cual la estación de trabajo está ocupada aplicando la estructura de carcasa sobre los seis neumáticos es de 1,5 x 9 = 13,5 minutos. El tiempo total es menor de 15 minutos, que representa el índice deseado para la vulcanización de los seis neumáticos.

Como resultado del orden predeterminado de la serie, junto con las etapas realizadas en la tercera estación de trabajo tal como se ha descrito anteriormente, el tiempo para la producción de la estructura de carcasa sobre el tipo B ya no es crítica.

En este ejemplo, el orden no se modifica más en las siguientes estaciones de trabajo, y el índice de 2,5 minutos se mantiene en todas las siguientes estaciones, ya que requieren un tiempo de procesamiento que es menor o igual a 2,5 minutos.

Además, el tipo A1 está listo para la siguiente estación después de 1,5 minutos, mientras que pasan otros 4,5 minutos entre éste y el siguiente de tipo B1.

En los siguientes procesos, el tipo A1 se puede ralentizar aproximadamente 1 minuto, mientras que el procesamiento del tipo B1 se ha de acelerar 1 minuto. La ralentización se realiza mediante la estación de soporte 23, o ralentizando el índice de aplicación de uno o más de los componentes posteriores.

La aceleración del tipo B1 se consigue realizando el procesamiento siguiente en el tiempo mínimo, particularmente realizando las operaciones de depósito de la estructura de cintura y los flancos en 2 minutos cada una.

Los moldes de vulcanización están colocados según el segundo orden, en otras palabras en la secuencia A1 B1 A2 B2 A3 B3, de tal manera que se reciba el tipo A cuando se proporciona un molde de vulcanización para este tipo.

Las series se siguen entres sí a lo largo de las líneas de fabricación y vulcanización hasta el final del periodo crítico, en cuyo punto los moldes se pueden reemplazar si se han de producir diferentes tipos en el siguiente periodo crítico.

Con el procedimiento descrito anteriormente, dentro de un periodo crítico de, por ejemplo, ocho horas, se producen 96 neumáticos de tipo A y 96 neumáticos de tipo B.

En vista de lo anterior, para dos tipos, tales como A y B, es necesario especificar unas series en las que un tipo B es seguido por al menos un tipo A, de manera que la suma de los tiempos para el procesamiento de los neumáticos de tipo A mediante una estación de trabajo predeterminada (por ejemplo aquella en la que B sufre el mismo proceso por lo menos dos veces) hasta el final de la fabricación del neumático en crudo es más corta que el tiempo total promedio de dichos procesos mediante un tiempo que corresponde a la diferencia de tiempo entre los tipos A y B en dicha etapa predeterminada.

Esto hace posible realizar la etapa de procesamiento que requiere el tiempo más largo sin provocar un retraso en la ejecución de las siguientes etapas.

Un cambio en el orden de las series en la tercera estación de trabajo 7 que forma la estructura de carcasa se ha descrito anteriormente; la presente invención es también aplicable a tipos de neumáticos que también difieren entre sí en la deposición de otros componentes, por ejemplo las estructuras de cintura. En este caso, la secuencia también se modificará en la cuarta estación de trabajo 8, proporcionando una estación de soporte múltiple adicional.

Más generalmente, según la posición de la etapa crítica en la secuencia de procesamiento, las etapas se acelerarán o los tiempos de espera entre las etapas anteriores o posteriores a dicha etapa crítica se reducirán, de tal manera que se compense el tiempo en exceso introducido mediante la etapa crítica.

Si es necesario, se puede prever una estación de soporte especial.

En la planta según la presente invención, las series predeterminadas y las modificaciones del orden de cada serie se hacen posible mediante dispositivos de transferencia y movimiento funcionales, particularmente los brazos robóticos, que permiten que las etapas de procesamiento se disocien entre sí. Esto es porque un cambio en el orden de las series significa que un tipo de neumático sigue una trayectoria de procesamiento diferente que la de otro tipo. Los dispositivos de transferencia y movimiento funcionales hacen posible, dentro de un único periodo operativo crítico, usar una pluralidad de trayectorias de manera simultánea, una para cada tipo de neumático que se procesa.

Cada serie representa un paquete de tiempo de etapas organizadas en trayectorias, cada una de estas correspondiendo a un tipo de neumático producido. La trayectoria a través de las diferentes etapas de procesamiento determina el tipo de neumático fabricado.

Además, los números de dichas estaciones de soporte, de dichos moldes, y de dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcionales, pueden variar según cuántos, y qué tipos de neumáticos se han de producir dentro de un periodo crítico, así como en relación con el rendimiento del equipo usado.

Si se requiere, también es posible reducir el tiempo efectivo del proceso de vulcanización realizado sobre los neumáticos individuales, por ejemplo retrasando la inyección del vapor en el interior del molde 34, 35, 36, 37, 38, 39 después de que el neumático se haya introducido en el interior del mismo. Por lo tanto, es posible, de manera alternativa, ajustar diferentes tiempos de vulcanización efectiva para los diferentes tipos de neumáticos que se producen.

La presente invención también hace posible la eliminación o por lo menos la minimización de los tiempos muertos en cada ocasión cuando se cambia un tipo de neumático que se produce.

Esto es porque, en estos casos, los soportes toroidales y el molde de vulcanización adecuados para la producción de un tipo se han de reemplazar con soportes toroidales y el molde de vulcanización adecuados para la producción del nuevo tipo.

Este reemplazo, que, sin embargo, se requiere solamente cuando se cambian las características dimensionales y/o el diseño de la banda de rodadura, se puede realizar con un efecto mínimo sobre la producción, proporcionando el equipo adecuado si es necesario.

Por lo tanto, la invención hace posible producir de manera conveniente neumáticos en lotes muy pequeños, de unas pocas unidades, sin requerir aumentos significativos en el coste unitario de los neumáticos.

Claims (24)

1. Procedimiento para producir tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, que comprende las etapas de:

- producir una pluralidad de componentes estructurales de neumáticos en producción;

- fabricar tipos de neumáticos mediante el montaje de estos componentes estructurales según etapas de procesamiento sucesivas predeterminadas, en la proximidad de las correspondientes estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) dispuestas en una unidad de fabricación compleja (2) en cuyo interior los neumáticos que se procesan se mueven mediante la transferencia de los neumáticos desde cada estación de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) a la siguiente;

- transferir los neumáticos fabricados a una unidad de vulcanización compleja (3);

- vulcanizar los neumáticos en correspondientes moldes de vulcanización (34, 35, 36, 37, 38, 39) asociados con dicha línea de vulcanización;

caracterizado por el hecho de que la etapa de fabricación de tipos de neumáticos comprende:

- proporcionar por lo menos una serie de neumáticos que se han de producir, que comprende una secuencia de neumáticos que consiste en por lo menos un primer y un segundo tipo de neumático colocados en un orden predeterminado;

- modificar el orden de dichas series en por lo menos una estación de trabajo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transferencia de los neumáticos desde la unidad de fabricación compleja (2) a la unidad de vulcanización compleja (3) se realiza según un índice igual al índice de transferencia de los neumáticos a cada una de dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10).

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, en el que dicha serie comprenden un neumático de dicho primer tipo seguido por al menos un neumático de dicho segundo tipo, de manera que la suma de los tiempos para el procesamiento del primer tipo de neumático mediante dicha por lo menos una estación de trabajo, en la que los neumáticos del segundo tipo sufren el mismo procesamiento por lo menos dos veces, hasta el final de la fabricación del neumático en crudo, es más corta que dicho índice en un tiempo que corresponde a la diferencia en el tiempo de procesamiento requerido por dichos tipos en dicha por lo menos una estación de trabajo.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la producción de cada componente estructural se realiza en la unidad de fabricación compleja (2) mediante el procesamiento de por lo menos un producto semiacabado básico, idéntico para cada tipo de neumático y suministrado en cantidades predeterminadas según el tipo de neumático que se ha de producir.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los componentes estructurales de cada tipo de neumático se montan sobre un soporte toroidal cuyo perfil esencialmente reproduce la configuración interna del tipo de neumático en cuestión.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que, durante la etapa de fabricación, cada soporte toroidal está soportado y se transfiere entre por lo menos dos estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) adyacentes mediante un brazo robótico (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18).

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que cada neumático se transfiere al interior de la unidad de vulcanización compleja (3) junto con el correspondiente soporte toroidal.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que por lo menos uno de dichos componentes estructurales se produce directamente sobre el neumático que se procesa, durante dicha etapa de montaje.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la producción de cada componente estructural está precedida por una etapa de identificación del tipo de neumático (A y B) que se procesa, que se ha transferido a la correspondiente estación de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la etapa de identificación se implementa mediante la lectura de un código asociado con un elemento de soporte del neumático (A, B) que se procesa.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que una pluralidad de componentes estructurales se monta en por lo menos una de dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10), en correspondientes unidades de procesamiento.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha línea de fabricación (2) se extiende a lo largo de una trayectoria en forma de un bucle cerrado (11), a lo largo de la cual se hacen avanzar los neumáticos que se procesan.

13. Planta para la producción de tipos de neumáticos que son diferentes entre sí, que comprende:

- una unidad de fabricación compleja (2) que tiene una pluralidad de estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10), cada una diseñada para montar por lo menos un correspondiente componente estructural sobre por lo menos un tipo de neumático que se procesa;

- dispositivos para la transferencia y movimiento funcional de los neumáticos que se procesan, que operan entre dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10);

- una unidad de vulcanización compleja (3) que tiene moldes de vulcanización (24, 25, 26, 27, 28, 29) para los neumáticos fabricados;

caracterizada por el hecho de que dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional proporcionan el movimiento selectivo para cada tipo de neumático en el interior de una estación de trabajo.

14. Planta según la reivindicación 13, en la que dicho movimiento selectivo comprende el movimiento de cada tipo de neumático entre las estaciones de trabajo según una secuencia predeterminada.

15. Planta según la reivindicación 13, en la que dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional (7) funcionan entre la unidad de fabricación compleja (2) y la unidad de vulcanización compleja (3) para transferir los neumáticos fabricados a esta última, según un índice de transferencia igual al índice de transferencia de los neumáticos a cada una de las estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) colocadas a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja (2).

16. Planta según la reivindicación 13, en la que cada una de dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) comprende:

- dispositivos de alimentación para suministrar por lo menos un elemento básico para producir dicho por lo menos un componente estructural del neumático;

- dispositivos de aplicación para aplicar dicho componente estructural al neumático que se procesa, produciéndose este componente estructural con el uso de dicho elemento básico en una cantidad predeterminada según el tipo de neumático que se ha de producir.

17. Planta según la reivindicación 16, en la que cada una de dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) está asociada con:

- dispositivos para identificar el tipo de neumático que se procesa en la estación de trabajo relacionada;

- dispositivos de selección para determinar la cantidad de elementos básicos que se han de usar para la producción del componente estructural del neumático que se procesa.

18. Planta según la reivindicación 18, en la que dichos dispositivos de identificación comprenden por lo menos un sensor situado sobre la unidad de fabricación compleja (2) y diseñada para leer por lo menos un código asociado con un elemento de soporte de cada neumático que se procesa.

19. Planta según la reivindicación 13, en la que dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional (7) funcionan sobre soportes toroidales sobre los que se forman los neumáticos, para transferir de manera secuencial cada neumático que se procesa entre las estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) dispuestas a lo largo de la línea de la unidad de fabricación compleja (2) y a la unidad de vulcanización compleja (3).

20. Planta según la reivindicación 13, en la que dichos dispositivos de transferencia (7) comprenden por lo menos un brazo robótico (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8) asociado con por lo menos una de dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10).

21. Planta según la reivindicación 20, en la que por lo menos uno de dichos brazos robóticos (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) comprende elementos de recogida y accionamiento que operan sobre dicho soporte toroidal para sujetarlo frente a la correspondiente estación de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) y para hacerla girar alrededor de uno de sus propios ejes geométricos durante el montaje de dicho por lo menos un elemento estructural.

22. Planta según la reivindicación 13, en la que por lo menos una de dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) comprende una pluralidad de unidades de procesamiento, cada una responsable del montaje de un componente estructural correspondiente sobre cada neumático que se procesa.

23. Planta según la reivindicación 13, que también comprende:

- dispositivos para la transferencia y el movimiento funcional de los neumáticos que se procesan, que operan entre dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) y la unidad de vulcanización compleja (3);

- una unidad de procesamiento central capaz de controlar dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional de tal manera que coordinan las etapas de procesamiento de cada tipo de neumático en la unidad de fabricación compleja (2) y en la unidad de vulcanización compleja (3).

24. Planta según la reivindicación 13, que también comprende:

- dispositivos para la transferencia y el movimiento funcional de los neumáticos que se procesan, que operan entre dichas estaciones de trabajo (5, 6, 7, 8, 9, 10) y la unidad de vulcanización compleja (3);

- estaciones de soporte (22, 23, 24, 25, 26) asociadas con dichas estaciones de trabajo;

en la que el número de dichas estaciones de soporte, de dichos moldes, y de dichos dispositivos de transferencia y movimiento funcional que se seleccionan entre sí para obtener series que corresponden al número de neumáticos de cada tipo que se han de producir.