ES2260499T3 - Planta automatica para la produccion de neumaticos. - Google Patents
Planta automatica para la produccion de neumaticos.Info
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Abstract
Una planta automática (1) para producir neumáticos que comprende: - una unidad de manufacturación (2) que tiene una pluralidad de estaciones de trabajo (6, 7, 8, 9, 10), cada una diseñada para ensamblar al menos un correspondiente componente estructural de los neumáticos procesados; - en la que cada una de dichas estaciones de trabajo (6, 7, 8, 9, 10) ensambla dichos componentes estructurales en un soporte toroidal cuyo perfil esencialmente reproduce la configuración interna de dicho neumático procesado; - una pluralidad de dispositivos (R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8) para transferir los neumáticos procesados desde una estación de trabajo (6, 7, 8, 9, 10) a otra estación de trabajo (6, 7, 8, 9, 10) y para mover los neumáticos procesados en la misma estación de trabajo (6, 7, 8, 9, 10); - una unidad de vulcanización (3) que comprende al menos un molde de vulcanización (34, 35, 36, 37, 38, 39) para los neumáticos procesados; - una máquina (711, 721) para producir y suministrar a al menos una de dichas estaciones de trabajo (6, 7, 8, 9, 10) dicho componente estructural a través de una unidad de almacenamiento dinámica (200, 300); en la que dicha unidad de almacenamiento dinámica (200, 300) comprende: al menos una bobina de enrollamiento (205, 206, 305) para dichos componentes estructurales, un dispositivo de enrollamiento (203, 303) para enrollar estos componentes en dicha al menos una bobina (205, 206, 305), y un dispositivo de desenrollamiento (204, 304) para desenrollar estos componentes desde dicha al menos una bobina (205, 206, 305), operando dicho dispositivo de enrollamiento (203, 303) y dicho dispositivo de desenrollamiento (204, 304) independientemente el uno del otro, de modo que dicha unidad de almacenamiento dinámica (200, 300) permite la producción de dichos componentes estructurales a mantener esencialmente inalterables incluso en la presencia de cualquier variación de la velocidad durante dicho ensamblaje de dichos componentes estructurales en dicho soporte toroidal.
Description
Planta automática para la producción de
neumáticos.
La presente invención se refiere a una unidad de
almacenamiento dinámico para componentes estructurales de
neumáticos, en una planta en la cual dichos componentes están
fabricados en el momento de su aplicación a un neumático que está
siendo manufacturado.
La patente US 4,543,149 describe un aparato de
soporte para tiras de material elastomérico usado para envolver
vueltas de cable de talón de neumáticos. Dicho aparato comprende una
estructura estacionaria y una estructura móvil que comprende una
secuencia de bobinas en las que dicha tira de material elastomérico
es enrollada. Se prevén unos medios para unir dos extremos de
diferentes tiras en dichas estructura estacionaria. La tira es
desenrollada desde cada bobina individual. Cuando una bobina se ha
vaciado, el extremo de la tira de dicha bobina es unida al extremo
inicial de la siguiente bobina. La estructura móvil desplaza las
bobinas de modo que las sitúa en una posición para corregir
desenrollados y en una posición para facilitar la unión al extremo
de la bobina precedente en la secuencia.
Un neumático para ruedas de vehículo
generalmente comprende una estructura de carcasa, esencialmente
consistente en uno o más cordajes de la carcasa en una configuración
esencialmente toroidal y estando sus bordes laterales axialmente
opuestos unidos con correspondientes estructuras de refuerzo
anulares que incorporan insertos circunferenciales, usualmente
llamados "cables de talón". Cada estructura de refuerzo anular
es incorporada en el denominado un "cable" que es formado a lo
largo de un borde circunferencial interior del neumático para
asegurar el neumático a una correspondiente llanta de accesorio.
Una estructura de correa que comprende una o más
tiras de correa en forma de anillos cerrados, esencialmente
consistente en cordones de tejido o metal adecuadamente orientados
entre sí y con respecto a los cordones pertenecientes a los
cordajes de la carcasa adyacentes, es aplicada en una posición
externa radialmente a la estructura de carcasa.
Una banda de rodamiento, que generalmente
consiste en una tira de material elastomérico de espesor adecuado,
es también aplicada a una estructura de correa en una posición
externa radialmente.
Debe apreciarse que, para los propósitos de la
presente descripción, el término "material elastomérico"
denota la mezcla de caucho en su totalidad, en otras palabras el
conjunto formado por al menos una base polimérica adecuada
amalgamada con rellenos de refuerzo y/o procesos aditivos de
diversos tipos.
Un par de flancos se aplican en caras opuestas
del neumático, cubriendo cada flanco una parte lateral del
neumático dispuesto entre la denominada área de reborde, situada en
la proximidad del correspondiente borde lateral de la banda de
rodamiento, y el correspondiente talón.
De todo lo anterior, debe destacarse que cada
tipo de neumático es esencialmente distinto de los otros por un
conjunto de características físico-químicas,
estructurales, dimensionales y visuales.
Las características
físico-químicas son esencialmente dependientes del
tipo y composición de los materiales, particularmente las fórmulas
de varias mezclas usadas en la formación de los materiales
elastoméricos. Las características estructurales se refieren
esencialmente al número y tipo de componentes estructurales
presentes en el neumático, y a su posición entre sí en la
estructura de neumático. Las características dimensionales se
refieren a las medidas geométricas y al perfil transversal del
neumático (el diámetro externo, la cuerda o máxima anchura, la
altura del flanco y su ratio, en otras palabras el ratio de
sección), y están referenciadas más abajo sencillamente como la
"especificación". Las características visuales consisten en el
diseño de ranura de la superficie de rodamiento de la banda, los
patrones ornamentales y las diversas piezas distintivas de los
términos o signos reproducidos en el neumático, por ejemplo en los
flancos del neumático, y están referenciadas conjuntamente con el
"diseño de rodamiento" en el resto de la presente
descripción.
Los procesos de fabricación convencionales
esencialmente comprenden cuatro etapas distintivas en la
fabricación de los neumáticos:
- a)
- preparación de las mezclas,
- b)
- formación de los componentes estructurales individuales,
- c)
- ensamblaje de los diferentes componentes estructurales en sucesión, para fabricar un neumático crudo sobre un tambor u otro soporte apropiado,
- d)
- vulcanización de un neumático crudo simultáneamente con el moldeo del diseño de rodamiento en la superficie exterior del neumático.
Para los propósitos de la presente descripción,
el término "tipo de neumático" denota un neumático que presenta
una particular especificación, componentes estructurales
específicos, y un diseño de rodamiento específico.
La patente EP 448 407 A2 se refiere a un
procedimiento de manufacturación de neumáticos verdes que presentan
diferentes tamaños de una manera híbrida. En cada máquina de
construcción de bandas, máquina de construcción de cubierta verde,
máquina de construcción de banda de rodamiento de correa y máquina
de construcción de neumático verde, los tambores que presentan
tamaños deseados son introducidos selectivamente en un tambor de
alimentación de acuerdo con el proceso de fabricación.
La patente DE 3736926 A1 se refiere a un tambor
enrollador para cables, filamentos de cable o hilos de textil. Este
dispositivo permite obtener un stock bobinado de material que es un
múltiplo de la cantidad llevada mediante enrolladores
convencionales, de modo que es bobinado ordenadamente y extraído sin
problemas.
La patente EP 0 369 237 A1 se refiere a un
procedimiento de almacenamiento y un dispositivo de almacenamiento
relativo para productos filiformes que puede tener una sección
redonda o poligonal tal como productos laminados y extruidos. Dicho
dispositivo resulta en el almacenamiento y la entrega continuada al
mismo tiempo de un producto filiforme sin conferirle una torsión
auxiliar inaceptable.
La patente WO 00/35666 se refiere a un
procedimiento y un aparato para formar un neumático mediante la
fabricación de componentes de neumático directamente en un soporte
toroidal. Dicho soporte toroidal está suspendido de un brazo
robotizado para determinar una distribución transversal de un
elemento alargado y después formar una pluralidad de rollos
circunferenciales para definir el componente estructural del
neumático.
La patente EP 0 928 680 A1 se refiere a un
procedimiento para fabricar neumáticos para ruedas de vehículo en
el que al menos un cordaje de la carcasa está construido en un
soporte toroidal depositando elementos de tipo tira cortados a
medida a partir de elementos de tipo tira continuos que comprenden
elementos de tipo banda longitudinales.
La solicitud de patente WO0139963 a nombre del
presente solicitante describe una planta automática para la
fabricación de diferentes tipos de neumáticos, que comprende:
- -
- una unidad de manufacturación que presenta una pluralidad de estaciones de trabajo, cada una diseñada para ensamblar al menos un correspondiente componente estructural sobre al menos un tipo de neumático que está siendo procesado.
- -
- una unidad de vulcanización, que comprende moldes de vulcanización para los tipos de neumáticos que han sido manufacturados.
- -
- dispositivos para la transferencia funcional y el movimiento de los neumáticos que están siendo procesados, operando entre dichas estaciones de trabajo y la unidad de vulcanización.
Cada uno de estos componentes estructurales es
fabricado directamente en el momento del ensamblaje, usando un
producto base semiacabado suministrado en una cantidad
predeterminada de acuerdo con el tipo de neumático que está siendo
procesado.
Una característica de la invención de acuerdo
con esta solicitud de patente es que los componentes estructurales
del neumático son esencialmente preparados en el momento de su
deposición, permitiendo por tanto las operaciones llevadas a cabo
sin el uso previo de productos almacenados semiacabados, y
permitiendo a cada unidad ser adaptada inmediatamente al tipo de
neumático que está siendo procesado, sin desperdicio de
material.
Dichos componentes estructurales de un neumático
son esencialmente de tres tipos:
- 1.
- componentes estructurales elastoméricos exclusivamente de forma alargada (componentes alargados),
- 2.
- componentes estructurales de forma alargada, comprendiendo cada uno una banda consistente en una pluralidad de cordones engomados preferentemente dispuestos de forma paralela entre sí (componentes en tira),
- 3.
- componentes estructurales de forma alargada, consistiendo cada uno en un único cordón engomado (componentes filamentosos).
Los componentes de este primer tipo pueden
ventajosamente ser suministrados en la planta por medio de un
extrusor, por ejemplo, en el momento de su deposición en un tipo de
neumático que está siendo manufacturado. Ejemplos de estos
componentes son el "revestimiento", la banda de rodamiento, los
flancos y los rellenos elastoméricos en general.
Ejemplos de componentes del segundo tipo son los
cordajes de la carcasa y las tiras de correa, que son preparadas
por máquinas adecuadas.
Ejemplos de componentes del tercer tipo son los
cables del talón y el nylon grado 0.
El Solicitante ha observado que, en una plana
flexible como se ha mencionado anteriormente, o más generalmente en
una planta en la que diferentes tipos de neumático son fabricados
simultáneamente, la cantidad de estos componentes estructurales
requeridos por la planta es variable, y depende del número de los
diferentes tipos de neumático a producir en un periodo
predeterminado (por ejemplo, 30 minutos).
Esto es debido a que, considerado la totalidad,
en un intervalo de tiempo más largo (una semana, por ejemplo), la
planta requiere una cantidad de un componente estructural dado
esencialmente comparando la cantidad producida. Sin embargo, en
condiciones de producción, en un periodo suficientemente corto, por
ejemplo 30 minutos, la cantidad del componente estructural
requerido por la planta es extremadamente variable. Por otra parte,
la cantidad de dicho componente fabricado en este periodo es
esencialmente fija.
En particular, para componentes estructurales
tales como cordajes de la carcasa, la cantidad requerida de tira y
componentes filamentosos es elevadamente variable, dependiendo de la
secuencia de los tipos de neumático que están siendo
procesados.
El Solicitante ha encontrado que una planta
flexible del tipo descrito anteriormente, en la que dichos
componentes estructurales son preparados esencialmente en el momento
de su deposición, requiere, para mantener una producción continua
de estos componentes, la presencia de un dispositivo de
almacenamiento dinámico para estos componentes estructurales, que
operan independientemente de la cantidad de componentes
estructurales producidos e independientemente de la cantidad de
componentes estructurales requeridos. Esta unidad de almacenamiento
permite que la producción de dichos componentes se mantenga
esencialmente inalterable incluso con la presencia de cualquier
variación de velocidad durante la deposición de estos componentes en
los neumáticos que están siendo manufacturados. En particular, la
presente invención es aplicable para componentes estructurales
enrollables, tales como componentes de tira y filamentosos.
Tal posible lentitud del proceso puede ser
causada, por ejemplo, en la etapa de deposición de los cordajes de
la carcasa anteriormente descrita, cuando un cambio es realizado a
partir de un tipo sucesivo del neumático que está siendo procesado
con una especificación mayor a un tipo de neumático que está siendo
procesado con una especificación menor, que requiere una longitud de
cordaje menor, y por tanto, en general, una cantidad menor de dicho
componente estructural.
Por tanto, el Solicitante ha encontrado que
compensando la diferencia entre la cantidad producida del
componente estructural y la cantidad de dicho componente requerido
para un periodo limitado de tiempo es posible suministrar
continuamente dicha planta con dicho componente estructural.
Un primer aspecto de la presente invención se
refiere a una planta automática para la producción de neumáticos de
acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención se refiere a un procedimiento para la producción de
neumáticos de acuerdo con la reivindicación 8.
Otras características y ventajas serán aclaradas
mediante la siguiente descripción detallada de la presente
invención.
La figura 1 muestra una disposición de la planta
de acuerdo con la presente invención, indicado en su totalidad por
el número 1.
La figura 2 muestra esquemáticamente un sistema
para el suministro continuado de componentes estructurales a dos
unidades de proceso de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 muestra una primera realización de
una unidad de almacenamiento dinámica de acuerdo con la presente
invención.
La figura 4 muestra una segunda realización de
una unidad de almacenamiento dinámica de acuerdo con la presente
invención.
La planta 1 de acuerdo con la presente
invención, comprende una unidad de manufacturación 2 para fabricar
un neumático crudo, en la cuál cada neumático que está siendo
procesado es manufacturado mediante el ensamblaje de componentes
estructurales en una secuencia predeterminada, y una unidad de
vulcanización 3 en la que cada neumático que proviene de la unidad
de manufacturación 2 es vulcanizado en un molde correspondiente 34,
35, 36, 37, 38, 39.
La unidad de manufacturación 2 comprende una
pluralidad de estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10, posicionadas
consecutivamente a lo largo de una trayectoria de manufacturación,
preferiblemente bajo la forma de un circuito cerrado, según lo
indicado por las flechas 11 en la Figura 1 adjunta. Esta línea
también tiene una estación de suministro 20, un dispositivo de
estabilización de temperatura 21, una primera estación de
sustentación 22, una estación de sustentación múltiple 23, una
segunda estación de sustentación 24, una tercera estación de
sustentación 25, y una estación de sustentación terminal 26.
Las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10 son
capaces de operar simultáneamente, cada una trabajando sobre al
menos un neumático que está siendo procesado, para ensamblar al
menos uno de los componentes estructurales sobre cada
neumático.
Más particularmente, durante las etapas del
ensamblaje, los diversos componentes estructurales usados en la
fabricación de cada neumático son convenientemente unidos sobre un
miembro de soporte, preferiblemente consistiendo en un soporte o
tambor toroidal cuyo perfil reproduce esencialmente la configuración
interna del neumático a ser producido. Este soporte toroidal está
fabricado de tal manera que puede ser extraído fácilmente del
neumático en la terminación del proceso.
Al menos un primer y un segundo tipo de
neumático pueden ser procesados simultáneamente en ambas unidades
de manufacturación 2 y vulcanización 3. A modo de ejemplo, en la
siguiente descripción, con referencia a la disposición mostrada en
las figuras 1 y 2 adjuntas, dos tipos diferentes de neumático, que
difieren entre sí en sus características dimensionales, son
procesados simultáneamente. Naturalmente, también es posible operar
simultáneamente sobre un número diferente de tipos que, además de o
en vez de las diferencias dimensionales, pueden tener diferencias
en términos de características estructurales y/o
físico-químicas y/o características del
aspecto.
En la disposición mostrada como orientación en
las figuras adjuntas, los soportes toroidales son representados
como han sido combinados con los neumáticos que están siendo
procesados los cuales están unidos sobre ellos, y son identificados
por las letras A y B, refiriéndose cada una a un tipo específico de
neumático.
Como puede observarse, los neumáticos que están
siendo procesados están distribuidos a lo largo de las unidades de
manufacturación 2 de tal manera que los diferentes tipos A y B se
siguen el uno al otro en una secuencia predeterminada.
Los dispositivos para la transferencia y el
movimiento funcional de los neumáticos operan en la planta para
transferir cada neumático que está siendo procesado A y B
secuencialmente desde una de las estaciones de trabajo 5, 6, 7, 8,
9, 10 de la unidad de manufacturación 2 a la siguiente estación, y a
la unidad de vulcanización 3. Dichos dispositivos también desplazan
funcionalmente el soporte toroidal durante la deposición de al menos
uno de los componentes estructurales.
Preferiblemente, estos dispositivos comprenden
uno o más brazos robóticos R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 y R8, cada
uno de los cuales está asociado con al menos una de las estaciones
de trabajo 5, 6, 7, 8, 9, 10, y es capaz de operar sobre los
soportes toroidales individuales, para llevar a cabo la
transferencia secuencial de cada neumático que está siendo
procesado.
La manufacturación del neumático es llevada a
cabo desplazando el soporte toroidal y orientándolo en el espacio, y
aplicando los componentes estructurales extruidos al mismo mediante
ambas deposiciones circunferencial y axial.
Preferiblemente, una unidad de procesamiento
toma la carga de las transferencias a lo largo de dicha trayectoria
cerrada. Esta unidad puede controlar dicha transferencia y los
dispositivos de movimiento funcional de tal manera para coordinar
las etapas de procesamiento sobre cada tipo de neumático en la
unidad de manufacturación 2 y en la unidad de vulcanización 3.
Más particularmente, las realizaciones de
ejemplos ilustradas proporcionan un primer brazo robótico R1,
movible a lo largo de una estructura de guía 19 si es necesario, y
que opera entre la unidad de manufacturación 2 y la unidad de
vulcanización 3, para coger un neumático acabado desde la última y
transferirlo a la primera estación de trabajo 5, donde el neumático
es extraído del correspondiente soporte toroidal y posicionado en
una estación de descarga 14 por medio del brazo robótico R8. El
soporte toroidal extraído del neumático es entonces transferido
mediante el primer brazo robótico R1 desde la primera estación de
trabajo 5 al dispositivo de estabilización de temperatura 21.
Si el tipo a producir requiere el uso de un
soporte toroidal diferente del que ha sido desmontado previamente,
el brazo robótico R1 coge el soporte toroidal apropiado de la
estación de alimentación 20 y lo inserta dentro del dispositivo de
estabilización de temperatura 21.
El dispositivo 21 lleva el soporte toroidal a
una temperatura adecuada para permitir el proceso subsiguiente, y
promover particularmente 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 temperatura 21 a la segunda estación de trabajo 6
donde los primeros componentes constructivos del neumático son
montados. La operación de ensamblaje puede, por ejemplo, comprender
la capa de la superficie externa del soporte toroidal con una fina
capa de material elastomérico estanco al aire, usualmente llamada
"revestimiento", llevada a cabo mediante una unidad de
procesamiento de revestimiento 61, y la aplicación de cualquier tira
elastomérica necesaria en las áreas correspondientes a los talones
del neumático, llevada a cabo mediante unidades de procesamiento de
tira 62, y/o la formación de una capa de revestimiento adicional
fabricada de un material elastomérico y dispuesta encima del
revestimiento, llevada a cabo mediante una unidad de procesamiento
de sub-revestimiento 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 es
llevado a cabo en conjunción con la etapa previamente descrita del
ensamblaje, mediante el procesamiento de al menos un producto base
semiacabado que es preferiblemente idéntico para cada tipo de
neumático A o B y suministrado en una cantidad predeterminada de
acuerdo con el tipo de neumático a fabricar.
En particular, en la segunda estación de trabajo
6, la producción del revestimiento, las tiras elastoméricas y/o la
capa de revestimiento adicional pueden ventajosamente ser llevadas a
cabo mediante el enrollado de al menos un elemento de tira
fabricado de material elastomérico sobre el soporte toroidal que
está siendo procesado, consecutivamente adyacente y si es necesario
también al menos parcialmente en vueltas superpuestas, teniendo
este elemento una anchura, por ejemplo, en el rango de 0.5 a 3 cm, y
siendo cogido directamente de un extrusor correspondiente, desde
una bobina o desde otros dispositivos de suministro apropiados
asociados a la segunda estación de trabajo 6.
El enrollado de las vueltas puede ventajosamente
ser simplificado dándole al segundo brazo robótico R2 la función de
sustentación del soporte toroidal A, por medio de miembros de agarre
y conducción adecuados, y haciéndolo girar alrededor de su propio
eje, desplazándolo así adecuadamente delante de rodillos de presión
o dispositivos de aplicación equivalentes (no descritos) combinados
con dispositivos de suministro, de tal manera para producir una
distribución correcta del material de tira con respecto a la
superficie externa del soporte toroidal.
Cuando el ensamblaje de los componentes en la
segunda estación de trabajo 6 ha sido terminado, el segundo brazo
robótico R2 deposita el soporte toroidal, con el correspondiente
neumático bajo construcción, en la primera estación de sustentación
22. Un tercer brazo robótico R3 coge el soporte toroidal desde la
primera estación de sustentación 22 y lo transfiere a la tercera
estación de trabajo 7, donde los componentes estructurales
contribuyen a la formación de la estructura de carcasa del neumático
que es ensamblado.
Más particularmente, en la tercera estación de
trabajo 7, uno o más cordajes de la carcasa son producidos y
ensamblados, junto con un par de estructuras de refuerzo anulares en
las áreas correspondientes a los talones del neumático. De manera
similar a lo descrito con referencia a las etapas de operación
llevadas a cabo en la segunda estación de trabajo 6, cada uno de
estos componentes estructurales es producido directamente en la
etapa del ensamblaje, usando un producto base semiacabado
suministrado en una cantidad predeterminada de acuerdo con el tipo
de neumático que está siendo procesado.
Por ejemplo, el cordaje o cordajes de la carcasa
pueden ser formados depositando secuencialmente sobre el soporte
toroidal una pluralidad de piezas de tira, cortadas individualmente
a partir de un elemento de tira continuo formado por una banda de
cordones engomados dispuestos paralelamente entre sí.
Alternativamente, cada estructura de refuerzo anular puede
comprender un inserto circunferencial consistente, por ejemplo, en
al menos un elemento de cable metálico enrollado en una pluralidad
de vueltas superpuestas radialmente, junto con un inserto de
relleno de material elastomérico que puede ser fabricado aplicando
un elemento elastomérico alargado enrollado en una pluralidad de
vueltas adyacentes axialmente y/o superpuestas radialmente.
Un ejemplo de estructura de carcasa comprende
dos cordajes de la carcasa, consistiendo cada uno en una primera y
segunda serie de piezas de tira depositadas en una secuencia
alternativa en el soporte toroidal. Un par de estructuras de
refuerzo anulares del tipo descrito previamente está también
previsto en cada talón del neumático, siendo insertada cada una de
estas estructuras entre las aletas terminales de las piezas que
pertenecen a la primera y segunda serie respectivamente, y formando
uno de los cordajes de la carcasa, junto con un inserto aplicado
externamente con respecto al segundo cordaje de la carcasa.
Para facilitar el ensamblaje secuencial de los
diversos componentes estructurales en el orden predeterminado, la
tercera estación de trabajo 7 es fabricada para ser equipada con al
menos tres unidades de procesamiento diferentes, diseñadas para la
deposición, respectivamente, de las piezas de tira (unidad 71), el
elemento de cable metálico (unidad 72), y el elemento elastomérico
alargado (unidad 73), que operan simultáneamente, cada uno en un
neumático correspondiente que está siendo procesado. Por lo tanto,
tres neumáticos, aunque sean de diferentes tipos entre sí, pueden
ser tratados simultáneamente en la tercera estación de trabajo 7,
siendo cada uno de los neumáticos secuencialmente transferidos desde
una a otra de las unidades de procesamiento hasta que la estructura
de carcasa ha sido completada. La transferencia secuencial de los
neumáticos en las diferentes unidades de procesamiento previstas en
la tercera estación de trabajo 7 puede ser llevada a cabo mediante
el tercer brazo robótico R3, asistido si es necesario por un cuarto
brazo robótico R4 y/o mediante cualquier dispositivo de
transferencia auxiliar necesario y mediante la estación de
sustentación múltiple 23, en la que más de un soporte toroidal
puede estar presente al mismo tiempo. Este sistema permite minimizar
los períodos de espera cuando los neumáticos que están siendo
procesados en esta estación de trabajo son del tipo que difieren
entre sí; esto es debido a que la estación de sustentación múltiple
23 permite llevar a cabo el procesamiento de los 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 en la estación de trabajo. En la figura 1 adjunta, la
unidad 71 para la deposición de los cordajes de la carcasa está
unida a un tipo de neumático B y la unidad 72 para la deposición de
los cables del talón está unida a un tipo de neumático A.
En la terminación de la estructura de carcasa,
el cuarto brazo robótico R4 deposita el soporte toroidal en la
segunda estación de sustentación 24.
El quinto brazo robótico R5 coge el soporte
toroidal de la segunda estación de sustentación 24, y lo lleva a la
cuarta estación de trabajo 8, que en el ejemplo ilustrado está
ocupado por un tipo de soporte toroidal A. En la cuarta estación de
trabajo 8, los componentes estructurales que sirven para formar lo
que es conocido como la estructura de correa del neumático son
producidos y ensamblados. En particular, una primera unidad de
fabricación 81 prevista en la cuarta estación de trabajo 8 deposita,
directamente en la estructura de carcasa formada previamente, dos
tiras de bajo-correa que se extienden
circunferencialmente en las áreas de reborde del neumático. Estas
tiras de bajo-correa pueden ser extruidas
directamente a partir de un extrusor y aplicadas con la ayuda de
rodillos de presión o dispositivos de aplicación equivalentes. Una
segunda unidad de fabricación 82 forma una primera y segunda tira
de correa en la estructura de carcasa, estando cada tira formada por
la deposición secuencial de piezas de tira dispuestas adyacentes
entre sí de manera circunferencial, estando cada pieza fabricada
mediante el corte a medida de un elemento de tira continuo que
consiste en una pluralidad de cordones adyacentes y paralelos entre
sí e incorporados en una capa elastomérica. Otra unidad de
procesamiento 83 forma otra tira de correa enrollando un cordón
continuo en vueltas que son adyacentes axialmente entre sí y
superpuestas radialmente en las subyacentes capas de la correa.
Cuando la estructura de correa ha sido
terminada, el sexto brazo robótico R6 transfiere el neumático que
está siendo procesado a la quinta estación de trabajo 9. En la
quinta estación de trabajo 9, el soporte toroidal B es unido
mediante el brazo robótico R6 con la ayuda del cual una banda de
rodadura es aplicada, siendo esta banda de rodadura procesada
mediante el enrollado de al menos otro elemento de tira elastomérico
en vueltas adyacentes y superpuestas consecutivamente hasta que es
obtenida una banda de rodadura que tiene la configuración y el
espesor deseado. En el ejemplo ilustrado, la operación es llevada a
cabo mediante dos unidades 91 y 92. Cuando las operaciones
mencionadas han sido terminadas, el sexto brazo robótico R6 deposita
el soporte toroidal en la tercera estación de sustentación 25.
El neumático es entonces transferido a la sexta
estación de trabajo 10, ocupada por un tipo de neumático A en el
ejemplo ilustrado. En la sexta estación de trabajo 10, el soporte
toroidal es unido mediante el séptimo brazo robótico R7 que permite
desplazarlo apropiadamente enfrente de las unidades de procesamiento
correspondientes para llevar a cabo la aplicación de elementos
resistentes a la abrasión en las áreas correspondientes a los
talones (unidad 101), y la aplicación de los flancos, que son
también producidos enrollando al menos una tira elastomérica en
vueltas adyacentes y/o superpuestas (unidad 102).
Cuando esta operación es terminada, el séptimo
brazo robótico R7 deposita el neumático manufacturado en la estación
de sustentación terminal 26, antes de que el neumático sea
transferido a la unidad de vulcanización compleja 3.
Cada una de las estaciones de trabajo 5, 6, 7,
8, 9, 10 no sólo tiene una o más unidades de procesamiento, sino
que también comprende un dispositivo de alimentación para
suministrar los elementos básicos requeridos para la producción de
los componentes estructurales correspondientes, operando en
conjunción con dispositivos de aplicación presentes en las unidades
mencionadas, que aplican el elemento básico y/o el componente
estructural resultante al neumático que está siendo procesado.
La unidad de vulcanización 3 ventajosamente
comprende al menos un conjunto de moldes de vulcanización 34, 35,
36, 37, 38, 39. En el ejemplo ilustrado, están previstos seis moldes
de vulcanización 34, 35, 36, 37, 38, 39, correspondiendo cada uno a
la especificación de uno o más tipos de neumático manufacturados a
lo largo de la línea de la unidad de manufacturación compleja 2.
Preferiblemente, los moldes 34, 35, 36, 37, 38,
39 están montados en una plataforma rotativa 30 que puede ser
girada con un movimiento paso a paso, de tal manera que los moldes
son fabricados para seguir una trayectoria, en la unidad de
vulcanización compleja 3, para llevarlos secuencialmente, uno
después del otro, cerca de una estación de carga y descarga 40 para
los neumáticos que están siendo procesados. Esta rotación
preferiblemente tiene lugar por medio de una primera rotación en una
primera dirección de rotación, seguida de una rotación en la
dirección opuesta a la primera. Alternativamente, esta rotación
puede ser del tipo de circuito cerrado.
Cada uno de los moldes 34, 35, 36, 37, 38, 39 es
suministrado con vapor presurizado a través de una línea de
conexión correspondiente (no mostrada) que se extiende radialmente
desde una columna central en la que dispositivos de suministros de
vapor, consistentes en una caldera por ejemplo, son integrados o
conectados de otra manera. Toda la plataforma rotativa 30 puede
ventajosamente estar encerrada en una estructura aislada que tiene
al menos una abertura de acceso situada cerca de la estación de
carga y descarga 40, para evitar una excesiva disipación de calor
al exterior.
Ventajosamente, la transferencia del neumático
individual que está siendo procesado en los correspondientes moldes
34, 35, 36, 37, 38, 39 es llevada a cabo mediante el brazo robótico
R1 a una velocidad igual a la velocidad de terminación de los
neumáticos crudos que están siendo procesados en las estaciones de
trabajo distribuidas a lo largo de la línea de la unidad de
manufacturación compleja 2.
La figura 2 muestra esquemáticamente un sistema
para suministrar continuamente un componente estructural a una
unidad de procesamiento, que comprende una máquina para producir
este componente estructural, una unidad de almacenamiento dinámica,
y dicha unidad de procesamiento.
La figura 2 muestra esquemáticamente dos
unidades de fabricación 71 y 72, conectadas cada una a una unidad
de almacenamiento dinámica 200 y 300 y a unas correspondientes
máquinas 711 y 721 para preparar dichos componentes
estructurales.
En particular, en la figura 2, las unidades de
procesamiento son la unidad de procesamiento 71 para la deposición
de los cordajes de la carcasa y la unidad de fabricación 72 para la
deposición de los cables de talón. Dichos cordajes de la carcasa
son componentes estructurales del tipo tira, fabricadas en una
máquina apropiada 711 para preparar cordajes de la carcasa. Dichos
cables de talón tienen componentes estructurales del tipo
filamentoso, fabricados en una máquina apropiada 721 para fabricar
cables de talón.
Dichas dos máquinas realizan el engomado de los
cordones (un único cordón para los cables de talón y una pluralidad
de cordones paralelos, que forman una banda, para los cordajes de la
carcasa), mediante un proceso de extrusión, por ejemplo. Así, los
componentes pueden ser suministrados continuamente hacia dichas
unidades de procesamiento.
Está claro a partir de la presente descripción
que la cantidad de dichos componentes estructurales requeridos por
dichas unidades de procesamiento es variable cuando son procesados
diferentes tipos de neumáticos. Por ejemplo, es variable para los
cordajes de la carcasa de acuerdo con la especificación y el tipo
(por ejemplo, un tipo "cordaje único" o "cordaje doble")
del neumático que está siendo producido.
El solicitante ha construido una unidad de
almacenamiento dinámica para proporcionar compatibilidad entre las
cantidades de un componente estructural específico requerido por
dicha unidad de procesamiento y las cantidades de los componentes
estructurales procesados por dicha máquina.
La figura 3 muestra una primera realización de
esta unidad de almacenamiento dinámica 200, que comprende un
dispositivo de tránsito de entrada 201 para recibir continuamente
desde una de dichas máquinas 711 o 721 un elemento enrollable que
es el precursor de un componente estructural específico que es
formado, y un dispositivo de tránsito de salida 202 para transferir
dicho componente estructural a una de dichas unidades de
procesamiento 71 o 72.
En particular, en el ejemplo en la figura 3,
dicho componente estructural es un componente de tira L a partir
del cual la estructura de carcasa está formada en la unidad 71 de la
figura 2.
Dichos dispositivos de tránsito comprenden una
pluralidad de poleas, de las cuales al menos una es movible en la
dirección las flechas F201 y F202, para permitir una cantidad
variable de componente de tira L a almacenar.
En particular, estos dispositivos de tránsito
permiten almacenar una cantidad de componente de tira L que varía
desde un mínimo especificado a un máximo especificado. La posición
de la polea movible, en la cual un transductor de posición es
ajustado, determina esta cantidad especificada.
Para los propósitos de la presente descripción,
el término "cantidad especificada" de un componente
estructural denota una longitud especificada de este componente.
Dicha unidad de almacenamiento dinámica también
comprende un dispositivo de enrollamiento 203, un dispositivo de
desenrollamiento 204, una primera bobina de enrollamiento 205 y una
segunda bobina de enrollamiento 206 en las que dicho componente de
tira es enrollado. Dicha primera bobina gira alrededor de un primer
eje 208 y dicha segunda bobina gira alrededor de un segundo eje
209. Dicho primer eje y dicho segundo eje son preferiblemente
coaxiales. En particular, en la figura 3 las dos bobinas giran
alrededor del mismo eje de rotación Ax.
Cada una de estas bobinas está formada con una
superficie lateral en la que dichos componentes de tira pueden ser
enrollados en vueltas dispuestas unas al lado de las otras.
Preferiblemente, estas bobinas son de tipo cilíndrico. Más
preferiblemente, dichas superficies laterales de las bobinas tienen
longitudes y radios iguales.
Cada una de las dos bobinas es desplazada
mediante un motor eléctrico apropiado (no mostrado en la figura)
que gira a una velocidad especificada.
Un dispositivo 207 para la transferencia de
dicho componente de tira desde dicha primera bobina hasta dicha
segunda bobina es posicionado entre dichas dos bobinas. Este
dispositivo de transferencia comprende un brazo rotativo 2071,
estando un extremo del cual fijado a un tercer eje 210,
preferiblemente coaxial con dicho primer eje 208 y segundo eje 209,
mientras que el extremo opuesto tiene un par de poleas 2073 y 2072,
sobre las cuales dicho componente de tira L se desplaza.
Preferiblemente, dicho brazo rotativo 210 gira
alrededor de dicho eje Ax. Adicionalmente, este dispositivo de
transferencia es desplazado mediante un motor eléctrico adecuado (no
mostrado en la figura).
Los dispositivos de enrollamiento y
desenrollamiento están preferiblemente situados en las bases de las
dos bobinas. El dispositivo de enrollamiento es movible a lo largo
de dicha superficie lateral de dicha primera bobina, a lo largo de
un eje transversal preferiblemente paralelo a dicho eje de rotación
Ax. El dispositivo de desenrollamiento es movible a lo largo de
dicha superficie lateral de dicha segunda bobina, preferiblemente a
lo largo de un eje transversal paralelo a dicho eje de rotación Ax.
Más preferiblemente, dicho dispositivo de enrollamiento y dicho
dispositivo de desenrollamiento se desplazan a lo largo de un eje
transversal común X en la dirección indicada por las flechas F203
en la figura 3.
Cada una de las dos bobinas 205 y 206 está
preferiblemente provista de una pluralidad de correas transversales
211 y 212. Las vueltas de dicho componente de tira están enrolladas
sobre dichas correas transversales, que son conducidas mediante un
motor eléctrico adecuado (no mostrado en la figura 4) y pueden
desplazar dichas vueltas a lo largo de dicho eje transversal común
X.
Preferiblemente, dichos dispositivos de
enrollamiento y desenrollamiento son desplazados a lo largo de
dicho eje transversal por el mismo motor. Un transductor de posición
está asociado con dichos dispositivos de enrollamiento y/o
desenrollamiento y puede detectar la posición que estos asumen a lo
largo de dicho eje transversal con respecto a una referencia fija,
por ejemplo con respecto al final de las posiciones de recorrido 0
y 0' de estos dispositivos.
Preferiblemente, dichos dispositivos de
enrollamiento y desenrollamiento se desplazan de una manera
simétrica con respecto a un eje Y ortogonal a dicho eje de rotación
Ax. Si el movimiento es simétrico, un único transductor de posición
es usado, asociado con dicho dispositivo de enrollamiento o con
dicho dispositivo de desenrollamiento.
Preferiblemente, las correas transversales 211
de dicha primera bobina se desplazan de una manera simétrica con
respecto al movimiento de las correas transversales 212 de la
segunda bobina.
Una unidad lógica programable asociada con esta
unidad de almacenamiento controla el movimiento de dichos motores y
lee a partir de dichos transductores la posición de las poleas
movibles y la de los dispositivos de enrollamiento y
desenrollamiento.
El dispositivo de almacenamiento de acuerdo con
la presente invención ilustrado en la figura 3 opera como sigue.
La máquina 711 para preparar cordajes de la
carcasa proporciona una cantidad especificada del componente de
tira por unidad de tiempo, que puede ser definida como una longitud
de banda suministrada en una unidad de tiempo. Esta banda
suministrada es temporalmente enrollada en dicho dispositivo de
tránsito de entrada 201 hasta que dicha polea movible alcanza una
posición tal que dicho máximo especificado es alcanzado. En este
punto, la unidad lógica programable activa el motor de dicha primera
bobina 205, causando así su rotación.
Las correas transversales posicionan las vueltas
de la banda una al lado de la otra con un paso específico. El
dispositivo de enrollamiento se desplaza a lo largo de dicho eje X a
la misma velocidad transversal que dichas correas transversales.
Estas coordenadas transversales pueden ventajosamente ser alcanzadas
por medio de mecanismos de sincronización entre los motores.
Alternativamente, la sincronización de dichas coordenadas
transversales puede ser alcanzada por medio de dicha unidad lógica
programable.
Para los propósitos de la presente descripción,
el término "vueltas dispuestas unas al lado de las otras"
denota que dichas vueltas pueden ser separadas con un paso
especificado, o en otras palabras que las vueltas pueden estar en
contacto mutuo, pero sin solaparse. Un solapamiento considerable,
ascendiendo, por ejemplo, a al menos un décimo de la anchura en el
caso de un componente de tira, impediría el correcto desenrollado
de las vueltas de dicha bobina.
La banda es enrollada sobre dicha bobina y es
simultáneamente desenrollada de dicho dispositivo de tránsito de
entrada. La cantidad de banda enrollada sobre dicha primera bobina
depende del instante en el cual la polea movible alcanza la
posición que corresponde a dicho mínimo especificado. Cuando se ha
alcanzado esta posición, la primera bobina cesa de girar y por
tanto de acumular la banda sobre sí misma.
Cuando dicha primera bobina gira, la unidad
lógica programable activa simultáneamente el dispositivo de
transferencia 207, el cual se hace girar a fin de coger una cantidad
especificada de banda y transferirla a dicha segunda bobina. El
movimiento de las bandas transversales de la segunda bobina
posiciona las vueltas unas al lado de las otras con un paso
especificado. El paso entre una vuelta y otra en la primera bobina
es preferiblemente igual que el de las vueltas en la segunda
bobina.
Durante el proceso de un neumático, y
particularmente durante la deposición de los cordajes de la carcasa
en el ejemplo mostrado en la Figura 2, la unidad de procesamiento 71
requiere una cantidad especificada de banda según el tipo de
neumático que está siendo procesado. La banda es cogida por dicho
dispositivo de tránsito de salida hasta que la posición del
transductor en la polea movible alcanza la posición que corresponde
a dicho mínimo especificado. La unidad lógica programable activa el
motor de la segunda bobina 206, haciéndola girar y desenrollando la
banda de esta bobina para poderla almacenar nuevamente sobre dicho
dispositivo de tránsito de salida.
Todas las rotaciones y movimientos transversales
de los dispositivos en la unidad de almacenamiento dinámica son
controlados de tal manera que se proporciona el mejor control del
flujo de banda enviada a dicha unidad de procesamiento.
Preferiblemente, dicho dispositivo para transferir dicha primera
bobina a dicha segunda bobina gira a una velocidad que es la mitad
de la diferencia entre las velocidades de rotación de las dos
bobinas. Así el número de vueltas presentes en la primera bobina es
igual al número de vueltas presentes en la segunda bobina.
Preferiblemente, el número de vueltas de la
banda enrollada en las bobinas es preestablecido asignando una
referencia especificada de la posición de carga máxima a lo largo de
dicho eje transversal.
En dicha primera bobina la banda es enrollada en
vueltas desde el extremo de esta bobina más cercana a la segunda
bobina, con un predeterminado número de vueltas, hasta que dicha
posición de referencia especificada sea alcanzada a lo largo de
dicho eje transversal.
De una manera simétrica, la segunda bobina es
enrollada en vueltas desde el extremo de la bobina más cercana a
dicha primera bobina, con un número predeterminado de vueltas,
esencialmente el mismo número de vueltas que aquellas enrolladas en
la primera bobina, hasta que alcanza una correspondiente posición de
referencia especificada a lo largo de dicho eje transversal.
La unidad de almacenamiento dinámica se activa
inicialmente de manera manual pasando la banda sobre ella.
Inicialmente, el dispositivo tiene sus bobinas vacías; para la
activación, se inserta la banda manualmente en dicho dispositivo de
tránsito de entrada y en dicho dispositivo de enrollamiento, que se
coloca en la proximidad del eje de simetría Y con respecto a dicha
bobina vacía. Después de esto, una vuelta de la banda es enrollada
en dicha primera bobina, y la banda se pasa entonces a través del
par de poleas 2072 y 2073 de dicho dispositivo de transferencia
2071. La banda que sale de dicho dispositivo es enrollada para una
vuelta sobre dicha segunda bobina, y de allí, por medio de dicho
dispositivo de desenrollamiento, que es colocado en una posición
simétrica con respecto a dicho dispositivo de enrollamiento, la
banda es finalmente enrollada sobre dicho dispositivo de tránsito
de salida y enviada a la unidad de procesamiento 71.
Cuando la segunda bobina se mantiene
estacionaria, un número igual predeterminado de vueltas puede ser
enrollado en ambas bobinas; esto es debido ya que la velocidad de
rotación del dispositivo de transferencia es la mitad de las dos
velocidades de rotación de las bobinas, si la segunda bobina está
estacionaria, la velocidad de rotación del dispositivo de
transferencia es la mitad de la velocidad de rotación de la primera
bobina. Por ejemplo, si una cantidad de banda correspondiente a 50
vueltas es suministrada, y la segunda bobina se mantiene
estacionaria, las vueltas serán distribuidas de modo que haya 25 en
la primera bobina y 25 en la segunda bobina.
Durante la operación del dispositivo de
almacenamiento, de acuerdo con los requisitos de la planta, la
diferencia entre la cantidad de banda requerida por la unidad de
procesamiento y la cantidad de banda suministrada por dicha máquina
711 es distribuida equitativamente en ambas bobinas.
Si la producción se detiene en dicha unidad de
procesamiento 71, por cualquier mantenimiento necesario de la
unidad por ejemplo, dicha unidad de almacenamiento permite a la
máquina 711 continuar suministrando una cantidad de banda, que será
enrollada en las dos bobinas. Si hay una parada prolongada de dicha
unidad de procesamiento, entonces cuando las bobinas estén llenas
con una cantidad cercana a dicha posición de carga máxima
especificada, la unidad de almacenamiento puede actuar en dicha
máquina de suministro de banda para disminuir su rendimiento.
El dispositivo de almacenamiento de acuerdo con
la presente invención, en esta realización, es particularmente
adecuado para enrollar una banda del tipo usado en la estructura de
carcasa. Esto es debido a que esta banda es plana y enrollable pero
no torsionable. El enrollamiento de este tipo de banda en una bobina
convencional, a partir de uno de sus extremos, y el
desenrollamiento de este tipo de banda desde el extremo opuesto de
dicha bobina, tendería a torcer la banda a través de 180°.
Las piezas de tira que forman los cordajes de la
carcasa están formados a partir de dicha banda. Estas piezas están
depositadas en el soporte toroidal como se ha descrito
anteriormente. Una torsión experimentada por la banda durante el
enrollamiento y desenrollamiento en la misma bobina causa una
deformación de dichas piezas de tira, que puede a su vez causar una
deposición imperfecta en dicho soporte toroidal, particularmente en
el área de talón del neumático.
Puesto que utiliza dos bobinas enrolladas
simétricamente entre sí con dicha banda, el dispositivo de
almacenamiento de acuerdo con la presente invención no genera
cualquier torsión en la banda, y evita así la deformación de dichas
piezas de tira.
La figura 4 muestra una segunda realización de
esta unidad de almacenamiento dinámica 300, que comprende un
dispositivo de tránsito de entrada 301 para recibir continuamente a
partir de una de dichas máquinas 711 o 721 un componente
estructural específico que se ha formado, y un dispositivo de
tránsito de salida 302 para transferir dicho componente estructural
a una de dichas unidades de procesamiento 71 o 72.
En el ejemplo mostrado en la figura 4, dicho
componente estructural es un componente filamentoso F a partir del
cual la estructura de la carcasa es formada en la unidad 72 de la
Figura 2.
Estos dispositivos de tránsito comprenden una
pluralidad de poleas de las cuales al menos una es movible en la
dirección de las flechas F301 y F302, para permitir una cantidad
variable del componente filamentoso F a almacenar.
Particularmente, estos dispositivos de tránsito
hacen posible almacenar una cantidad de componente filamentoso F
variable desde un mínimo especificado a un máximo especificado. La
posición de la polea movible, con la cual una posición del
transductor está asociada, determina esta cantidad especificada.
Dicha unidad de almacenamiento dinámica también
comprende un dispositivo de enrollamiento 303, un dispositivo de
desenrollamiento 304 y una bobina de enrollamiento 305 en la cual
dicho componente filamentoso está enrollado.
Dicha bobina está fijada a un eje 306.
Esta bobina está formada con una superficie
lateral en la que dicho componente filamentoso F puede ser enrollado
en vueltas dispuestas unas al lado de las otras. Preferiblemente,
esta bobina tiene una forma cilíndrica.
Dicha bobina es movida por un motor eléctrico
adecuado (no mostrado en la figura) que gira a una velocidad
especificada.
Dicho dispositivo de enrollamiento 303 comprende
preferiblemente un brazo giratorio 3031, un extremo del cual está
fijado a dicho eje 306, mientras que su extremo opuesto tiene una
polea 3032, en la cual dicho componente filamentoso F se
desplaza.
Preferiblemente, dicho brazo giratorio 3031 gira
alrededor del eje central Ax de esta bobina. Además, este
dispositivo de enrollamiento es movido por un motor eléctrico
adecuado (no mostrado en esta figura).
Dicho dispositivo de desenrollamiento 304
comprende un brazo giratorio 3041, un extremo del cual está fijado
a dicho eje 306, mientras que su extremo opuesto tiene una polea
3042, en la cual dicho componente filamentoso F se desplaza.
Preferiblemente, dicho brazo giratorio 3041 gira
alrededor de dicho eje giratorio Ax'. Además, este dispositivo de
enrollamiento es movido por un motor eléctrico adecuado (no mostrado
en la figura).
Los dispositivos de enrollamiento y
desenrollamiento están preferiblemente situados en las bases de las
dos bobinas. El dispositivo de desenrollamiento es movible a lo
largo de dicha superficie lateral de dicha primera bobina, a lo
largo de un eje transversal X', preferiblemente paralelo a dicho eje
de rotación Ax', en la dirección indicada por las flechas F304 en
la Figura 4.
Un transductor de posición A está asociado con
dicho dispositivo de desenrollamiento y puede detectar la posición
asumida por el mismo a lo largo de dicho eje transversal con
respecto a una referencia fija, por ejemplo con respecto a un
extremo de la posición de recorrido, y con respecto a la posición de
la última vuelta del componente de tira enrollado en dicha
bobina.
La bobina 305 está provista de una pluralidad de
correas transversales 307. Las vueltas de dicho componente
filamentoso son enrolladas en dichas correas transversales, que son
conducidas por un motor eléctrico adecuado (no mostrado en la
Figura 4) y puede mover dichas vueltas a lo largo de dicho eje
transversal X'.
Una unidad lógica programable asociada con esta
unidad de almacenamiento controla el movimiento de dichos motores y
lee a partir de dichos transductores la posición de las poleas
movibles y del dispositivo de desenrollamiento.
En la práctica, el dispositivo de enrollamiento
y dicho dispositivo de desenrollamiento funcionan independientemente
el uno del otro, ya que no se aplica ninguna fuerza sobre ellos
mediante dicha unidad lógica programable cuando el dispositivo de
tránsito de entrada y/o de salida alcanza dicha posición máxima o
mínima especificada.
El dispositivo de almacenamiento de acuerdo con
la presente invención ilustrado en la Figura 4 funciona como
sigue.
La máquina 721 para preparar dichos componentes
filamentosos suministra una cantidad especificada de componente por
unidad de tiempo, que puede ser definida como una longitud de
filamento suministrada en la unidad de tiempo. Este filamento es
temporalmente enrollado en dicho dispositivo de tránsito de entrada
301 hasta que dicha polea movible alcanza una posición tal que
dicho máximo especificado es alcanzado. En este punto la unidad
lógica programable activa el dispositivo de enrollamiento, que,
cuando se hace girar, enrolla vueltas de filamento en dicha bobina
y desenrolla simultáneamente una cantidad correspondiente de
filamento desde dicho dispositivo de tránsito de entrada.
La cantidad de filamento enrollado en dicha
bobina depende de la posición de la polea movible con respecto a la
posición de esta polea que corresponde a dicho mínimo especificado.
Cuando esta posición mínima especificada ha sido alcanzada, el
dispositivo de enrollamiento cesa de girar y por lo tanto cesa de
acumular el filamento en dicha bobina.
Mientras que el filamento está siendo enrollado
en la bobina, las correas transversales se mueven de tal manera
para posicionar las vueltas unas al lado de las otras con un paso
especificado.
La unidad lógica programable determina dicho
paso y mantiene simultáneamente el dispositivo de desenrollamiento
alineado con la posición de la primera vuelta que es enrollada.
Durante el procesamiento de un neumático, y
particularmente, como en el ejemplo de la Figura 2, durante la
deposición de los cables de talón, la unidad de procesamiento 72
requiere una cantidad especificada de tira o de componente
filamentoso, de acuerdo al tipo de neumático que está siendo
procesado. El filamento es cogido desde dicho dispositivo de
tránsito de salida, hasta que el transductor de posición en la polea
movible alcanza la posición correspondiente a dicho mínimo
especificado. La unidad lógica programable activa el motor del
dispositivo de desenrollamiento, de tal manera para rebobinar sobre
dicho dispositivo de tránsito la cantidad cogida por la unidad de
procesamiento.
Todas las rotaciones y movimientos transversales
de los dispositivos en la unidad de almacenamiento dinámica son
controlados de tal manera para proporcionar el mejor control del
flujo de filamento que es enviado a dicha unidad de
procesamiento.
Preferiblemente, el número de vueltas de
filamento enrollado sobre dicha bobina es preestablecido asignando
una posición de referencia de carga máxima especificada a lo largo
de dicho eje transversal X'.
En dicha bobina, el filamento es enrollado en
vueltas, a partir del extremo de la bobina más cercana a dicho
dispositivo de enrollamiento, hasta que dicha posición de referencia
preestablecida es alcanzada a lo largo de dicho eje transversal (en
la Figura 4, dicha posición de referencia es indicada por la
referencia numérica 320).
La unidad de almacenamiento dinámica de la
Figura 4 es inicialmente activada de manera manual pasando el
filamento sobre la misma. Inicialmente, el dispositivo no tiene
ninguna vuelta de filamento en su bobina; para la activación, el
filamento es insertado manualmente en dicho dispositivo de tránsito
de entrada y en dicho dispositivo de enrollamiento. Al menos una
vuelta de filamento es entonces enrollada sobre dicha bobina.
El filamento que sale de dicha bobina se pasa a
través de dicho dispositivo de desenrollamiento y finalmente es
enrollado sobre dicho dispositivo de tránsito de salida y enviado a
la unidad de procesamiento 72.
Cuando el dispositivo de desenrollamiento es
mantenido inmóvil, un número predeterminado de vueltas puede ser
enrollado en dicha bobina. Este número de vueltas comprende una
cantidad de componente de tira esencialmente igual a la cantidad
suministrada por la máquina que produce dicho componente de
tira.
Durante la operación del dispositivo de
almacenamiento, de acuerdo con los requisitos de la planta, la
diferencia entre la cantidad de filamento requerido mediante la
unidad de procesamiento y la cantidad de filamento suministrada por
dicha máquina 721 es distribuida en dicha bobina.
Si la producción es detenida en dicha unidad de
procesamiento, por cualquier mantenimiento necesario de la unidad
por ejemplo, dicha unidad de almacenamiento permite a la máquina
continuar suministrando una cantidad especificada de filamento, que
será enrollada en dicha bobina. Si hay paradas prolongadas de dicha
unidad de procesamiento, entonces cuando dicha bobina haya sido
llenada con una cantidad cercana a dicha posición de carga máxima
especificada, la unidad de almacenamiento puede actuar en dicha
máquina de suministro de filamento para disminuir su
producción.
El dispositivo de enrollamiento y dicho
dispositivo de desenrollamiento operan independientemente el uno
del otro, ya que ninguna fuerza es aplicada sobre ellos por dicha
unidad lógica programable cuando el dispositivo de tránsito de
entrada y/o salida alcanza dicha posición máxima o mínima
especificada.
Preferiblemente, dicho elemento enrollable es
introducido en dicha unidad de almacenamiento dinámica a una
velocidad especificada, esencialmente similar a la velocidad de
producción de dicho componente. Preferiblemente, dicho elemento
enrollable es extraído de dicha unidad de almacenamiento a una
velocidad especificada tal que el requisito de dicha unidad de
procesamiento sea satisfecho.
El Solicitante ha construido un prototipo de
cada una de las dos realizaciones de dicha unidad de almacenamiento
dinámica.
Una unidad de procesamiento para la deposición
de los cordajes de la carcasa requiere, en promedio, una cantidad
de banda aproximadamente que oscila de 80 a 100 metros por minuto;
una máquina para producir dicha banda suministra una cantidad de
banda que en promedio es de 70 metros por minuto. El prototipo de la
unidad de almacenamiento dinámica de acuerdo con la primera
realización tiene dos bobinas con un diámetro de 80 cm cada una,
pueden soportar aproximadamente 600 metros de banda, y pueden
enrollar hasta 80 metros de banda por minuto y desenrollar hasta
100 metros de banda por minuto. La unidad de procesamiento para la
deposición de los cordajes de la carcasa requiere un tiempo muerto
que oscila de un mínimo de aproximadamente 10 segundos a un máximo
de 40 minutos entre un ciclo de proceso y el siguiente.
Una unidad de procesamiento para la deposición
de los cables del talón requiere, en promedio, una cantidad de
filamento que oscila aproximadamente de 80 a 100 metros por minuto;
una máquina para producir dicho filamento suministra una cantidad
de filamento que en promedio es de 70 metros por minuto. El
prototipo de la unidad de almacenamiento dinámica de acuerdo con la
segunda realización tiene una bobina con un diámetro de 80 cm,
puede soportar aproximadamente 500 metros de filamento, y puede
enrollar hasta 100 metros de filamento por minuto y desenrollar
hasta 180 metros de filamento por minuto. La unidad de procesamiento
para la deposición de los cordajes de la carcasa requiere un tiempo
muerto que oscila de un mínimo de aproximadamente 10 segundos a un
máximo de 30 minutos entre un ciclo de proceso y el siguiente.
Esta unidad de almacenamiento dinámica ha
limitado las dimensiones exteriores. En la realización con dos
bobinas, cada bobina tiene una longitud máxima de aproximadamente 2
metros, haciendo la longitud total máxima de la unidad de
almacenamiento aproximadamente 5 metros, con una anchura máxima de
1.5 metros. La altura total máxima de la unidad de almacenamiento
es aproximadamente 2 metros.
En la realización de la única bobina, las
dimensiones exteriores son levemente más pequeñas, puesto que la
única bobina tiene una longitud máxima de aproximadamente 3 metros.
Las otras dimensiones son esencialmente similares a las de la
realización con dos bobinas. Las dimensiones exteriores limitadas
constituyen una característica de la unidad de almacenamiento de
acuerdo con la presente invención. Esto es porque la cantidad
limitada del componente estructural usado por la planta lo hace
innecesario para almacenar las grandes cantidades del mismo en las
bobinas, incluso cuando hay diferencias significativas entre la
velocidad de producción de dichos componentes estructurales y la
velocidad de deposición de dichos componentes sobre un neumático que
está siendo manufacturado. Naturalmente, si es necesario almacenar
una mayor cantidad de componente estructural en dichas bobinas, las
dimensiones de dichas bobinas pueden ser aumentadas. En este caso,
se considera que las dimensiones no deben ser significativamente
más de dos veces las dimensiones indicadas en ejemplos.
Claims (9)
1. Una planta automática (1) para producir
neumáticos que comprende:
- -
- una unidad de manufacturación (2) que tiene una pluralidad de estaciones de trabajo (6,7,8,9,10), cada una diseñada para ensamblar al menos un correspondiente componente estructural de los neumáticos procesados;
- -
- en la que cada una de dichas estaciones de trabajo (6,7,8,9,10) ensambla dichos componentes estructurales en un soporte toroidal cuyo perfil esencialmente reproduce la configuración interna de dicho neumático procesado;
- -
- una pluralidad de dispositivos (R2,R3,R4, R5,R6,R7,R8) para transferir los neumáticos procesados desde una estación de trabajo (6,7,8,9,10) a otra estación de trabajo (6,7,8,9,10) y para mover los neumáticos procesados en la misma estación de trabajo (6,7,8,9,10);
- -
- una unidad de vulcanización (3) que comprende al menos un molde de vulcanización (34,35,36,37,38,39) para los neumáticos procesados;
- -
- una máquina (711,721) para producir y suministrar a al menos una de dichas estaciones de trabajo (6,7,8,9,10) dicho componente estructural a través de una unidad de almacenamiento dinámica (200,300);
en la que dicha unidad de almacenamiento
dinámica (200,300) comprende:
- al menos una bobina de enrollamiento (205,206,305) para dichos componentes estructurales, un dispositivo de enrollamiento (203,303) para enrollar estos componentes en dicha al menos una bobina (205,206,305), y un dispositivo de desenrollamiento (204,304) para desenrollar estos componentes desde dicha al menos una bobina (205,206,305), operando dicho dispositivo de enrollamiento (203,303) y dicho dispositivo de desenrollamiento (204,304) independientemente el uno del otro,
- de modo que dicha unidad de almacenamiento dinámica (200,300) permite la producción de dichos componentes estructurales a mantener esencialmente inalterables incluso en la presencia de cualquier variación de la velocidad durante dicho ensamblaje de dichos componentes estructurales en dicho soporte toroidal.
2. Una planta automática (1) según la
reivindicación 1, en la que dicha al menos una bobina (205,206,305)
comprende una pluralidad de correas transversales (211,212,307) que
se mueven en una dirección transversal paralela a un eje central de
dicha bobina (205,206,305).
3. Una planta automática (1) según la
reivindicación 1, en la que dicha unidad de almacenamiento dinámica
(200,300) comprende una primera bobina de enrollamiento (205) que
gira alrededor de un primer eje a una primera velocidad
predeterminada, y en que dicho dispositivo de enrollamiento (203)
enrolla dicho componente, y una segunda bobina de enrollamiento
(206), que gira alrededor de un segundo eje a una segunda velocidad
predeterminada, y desde la cual dicho dispositivo de
desenrollamiento (204) desenrolla dicho componente estructural.
4. Una planta automática (1) según la
reivindicación 3, que comprende adicionalmente un dispositivo (207)
para transferir dicho componente estructural desde dicha primera
bobina (205) a dicha segunda bobina (206).
5. Una planta automática (1) según la
reivindicación 1, en la que dicha estación de trabajo (6,7,8,9,10)
comprende diferentes unidades de procesamiento
(61,62,63,71,72,73,81,82,83,91,92,101,102) diseñadas para la
deposición de dichos componentes estructurales.
6. Una planta automática (1) según la
reivindicación 5, en la que dichas unidades de procesamiento (71,72)
están conectadas a dicha unidad de almacenamiento dinámica
(200,300) y a dicha máquina correspondiente (711,721) que produce
dichos componentes estructurales.
7. Una planta automática (1) según la
reivindicación 1, en la que dichos neumáticos procesados son
diferentes entre sí.
8. Un procedimiento para producir neumáticos,
que comprende las etapas de:
- producir al menos un componente estructural de los neumáticos procesados; suministrar dicho al menos un componente estructural a un soporte toroidal cuyo perfil esencialmente reproduce la superficie interior del neumático procesado; ensamblar dicho al menos un componente estructural en dicho soporte toroidal; transferir dichos neumáticos procesados desde una estación de trabajo (6,7,8,9,10) a otra estación de trabajo (6,7,8,9,10) y mover dichos neumáticos procesados en la misma estación de trabajo (6,7,8,9,10) en la que dicho al menos un componente estructural es ensamblado; vulcanizar dichos neumáticos procesados; en el que dicho al menos un componente estructural es dinámicamente acumulado antes de dicha etapa de suministro,
en el que dicha etapa de acumulación dinámica
comprende las siguientes etapas:
- enrollar dicho componente estructural en al menos una bobina (205,206,305),
- desenrollar dicho componente estructural desde dicha al menos una bobina (205,206,305), siendo dichas etapas de enrollamiento y desenrollamiento operadas independientemente la una de la otra;
- en el que durante dicha etapa de ensamblaje una diferencia entre una cantidad producida de dicho al menos un componente estructural y una cantidad requerida por dicha etapa de ensamblaje está compen- sada;
- en el que durante la acumulación dinámica de dicho al menos un componente estructural dicha etapa de producción de dicho al menos un componente estructural es mantenida esencialmente inalterada en la presencia de cualquier variación de velocidad durante dicha etapa de ensamblaje.
9. Un método según la reivindicación 8, en el
que dichos neumáticos procesados son diferentes entre sí.
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