JP2004526607A - 自動タイヤ製造方法およびプラント - Google Patents

Abstract

互いに異なるタイヤのモデルを製造するためのシステムであって、各々が、製造されるタイヤの少なくとも１種類のモデルに、対応する少なくとも１個の構造用部品を組み立てるように設計された、複数の作業ステーション（５、６、７、８、９）を含む製造ユニット（２）と、組み立てられたタイヤのための加硫処理成形型（２４、２５、２６、２７、２８、２９）を有する加硫処理ユニット（３）と、複数の混合物を製造するためのユニットであって、少なくとも１個の前記作業ステーションに、前記少なくとも１個の構造用部品を製造するのに適する少なくとも１種類の混合物を連続的に供給する、少なくとも１個の押出機ユニットを含むユニットと、を含むシステム。
【選択図】図２

Description

【発明の開示】
【０００１】
本発明は、異なるモデルのタイヤを同時に製造するための方法およびシステムに関する。本発明は、特に、タイヤを製造するための構造用部品を製造するのに必要な混合物を連続的に供給される、グリーンタイヤを製造するための複数の作動ユニット（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｕｎｉｔ）を備えるシステムに関する。
【０００２】
特許ＥＰ９２２５６１号には、グリーンタイヤを製造するための製造ライン（ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｌｉｎｅ）と、グリーンタイヤが加硫される複数の加硫処理成形型を装備された少なくとも１個の加硫処理ユニットを含む加硫処理ステーションと、を備えるタイヤ製造システムが記載されている。加硫処理成形型の数は、グリーンタイヤを製造する製造ラインの能力を満たすように選択される。このシステムは、交互に製造される、異なる特性を有するグリーンタイヤの保管を最小限にすることができる。
【０００３】
本願の特許出願人は、異なるモデルのタイヤを同時に製造するためのシステムであって、複数の異なる混合物を単一の作業サイクル内で使用する必要があるシステムに、必要な混合物を供給する問題を考察した。特に、本願の特許出願人は、混合物の浪費を最小限にし、後続の作業サイクルでタイヤを製造するために混合物を使用する前に、システム内で混合物を保管しておく段階をなくすように、システムに供給する問題を考察した。
【０００４】
この点に関して、本願の特許出願人は、異なるモデルのタイヤが単一の作業サイクル内で製造されるこうしたシステムでは、少量の各種の混合物を各々の時間単位内で製造する必要があることに気づいた。それにも関わらず、製造される各種混合物の全体量は、一般に多量であり、特に、大量生産（たとえば、１日当たり何千個もの製品を製造する）ことを意図された自動システムの場合は多量である。
【０００５】
本願の特許出願人は、このような混合物を供給するための要件は、ゴム業界で従来用いられていたプロセスでは、別言すれば「バッチ」プロセスとして周知されている不連続プロセスでは、満たすことができないことを発見した。この従来プロセスでは、混合物の各種成分は、インターナル混合機、一般にバンバリー（Ｂａｎｂｕｒｙ）混合機内でエラストマー材料中に混和および分散させられる。この混合機は、効率的に作動させるには、各々の充填について特定の装填係数と、成分を混和および混合する複数の作業を含む複雑な作動サイクルとを必要とする。従来プロセスでは、その後、冷却および保管段階が続く。
【０００６】
本願の特許出願人は、異なるタイプのタイヤを製造する自動システムであって、製造される各々のタイヤが複数の作動ユニット内で作られる自動システムの場合、各作動ユニットに必要な各種混合物は、少なくとも１個の押出機ユニットにより効率的かつ有利に連続して供給することができることに気づいた。各作動ユニットは、所定の種類および量の混合物から製造された構造用部品を、タイヤの内部形状を再現するトロイダル状支持具上に配置する。各構造用部品は、所定の仕様により作動ユニットにおいて形成される。これらの仕様は、構造用部品を製造するのに適する混合物のタイプの製法を含み、その構造用部品は、他の構造用部品とは異なる、たとえば機械的強度および／または可撓性の所定の特性を有する。
【０００７】
タイヤは、前記の複数の構造用部品を重畳して製造され、したがって、互いに異なる所定の複数の混合物を供給する必要がある。さらに、要求に応じて、製造するタイヤのモデルを迅速に変更する必要があるため、混合物製造ユニットは、高度の融通性がなければならない。これは、モデルが異なるタイヤは、一般に、様々な構成部品について異なる混合物を使用して製造されるか、またはタイヤの新しい構造用部品を導入する必要があるためである。
【０００８】
つまり、こうしたシステムでタイヤを製造する場合、複数の所定の製法に基づいて複数の異なる混合物を１個の混合物製造ユニットで製造する必要がある。さらに、所定の１種類の混合物から異なる特性を有する別の混合物に製造を変更する場合、迅速に、かつ基本的に混合物を浪費しないように行わなければならない。
【０００９】
本発明によると、１つの作業サイクル内で、混合物製造ユニットは、当該作業サイクルで必要な混合物の量にほぼ等しい量の混合物をタイヤ製造システムに連続的に供給する。したがって、製造される混合物を保管する必要はなく、浪費は最小限になる。
【００１０】
一方、混合物を不連続的に供給する場合、各々の種類の混合物について、タイヤ製造システムの製造要件に関係なく、バンバリー混合機の寸法に依存して決まる量の製造が要求される。つまり、製造される混合物と、システムが不連続混合物供給システム内に必要とする混合物との間に必要な一致を達成するのは不可能である。
【００１１】
しかし、この一致は、連続混合物製造プロセスにより達成することができる。このプロセスは、押出機ユニットを使用する必要がある。この押出機ユニットは、混合物の成分および／または混合物の割合を自動的に変更することにより、異なる混合物の形成を可能にし、その結果、製造される混合物の保管段階がなくなり、材料の浪費が最小限になる。つまり、連続製造プロセスを使用することにより、異なる混合物を、プロセス全体の製造要件により調整することができる出力で、製造することができる。特に、出力は、特定のプロセスパラメーター、たとえば押出機のシリンダの充填係数、スクリューの回転速度などを変更することにより、調整することができる。
【００１２】
さらに、混合物の変更は、最低限の材料浪費で、前記作動ユニットに対する連続的な供給を遮断することなく行われる。これは、本願の特許出願人が発見した以下の理由による。すなわち、出て行く材料によってシリンダ内にまだ存在する材料に加わる引張作用に起因して、処理される材料の粘弾性（viscoelastic properties）が押出機を迅速に空にできるからである。
【００１３】
押出しによる連続的な混合物製造プロセスは、押出機の低出力により、プロセスパラメーター、特に温度の精密な制御も可能にする。こうした低出力は、不利にはならならい。つまり、本発明によるシステムは、複数種類の混合物を各単位時間内で少量製造するものであるため、システム全体の出力に対しては制限がないからである。
【００１４】
本発明は、第１の態様では、各々が、製造されるタイヤに少なくとも１個の対応する構造用部品を組み立てるように設計された複数の作業ステーションを含む自動システムにおいてタイヤを製造するプロセスであって、
− 各々が少なくとも１種類のエラストマー材料を含む複数種類の混合物を連続的に製造する段階と、
− 少なくとも１種類の前記混合物を前記作業ステーションの各々に供給する段階と、
− 前記複数の構造用部品を少なくとも１種類の混合物から製造する段階と、
− 前記構造用部品をトロイダル状支持具上に配置することにより、グリーンタイヤを製造する段階と、
− 前記グリーンタイヤを加硫処理する段階と、
を含むプロセスに関する。
【００１５】
好ましくは、前記複数種類の混合物は、少なくとも１個の押出機ユニットにより製造される。
【００１６】
特に、前記構造用部品は、少なくとも１本の連続する長形要素か、または少なくとも１本の補強ストリップ要素を含む。
【００１７】
グリーンタイヤを製造する前記段階は、前記連続長形要素を前記トロイダル状支持具上の周方向に配置する段階を含む。
【００１８】
グリーンタイヤを製造する前記段階は、前記補強ストリップ要素の複数本を、タイヤの回転軸に垂直な方向に、前記トロイダル状支持具上に配置する段階を含む。
【００１９】
本発明のさらに他の態様は、互いに異なるモデルのタイヤを製造するためのシステムであって、
− 複数の混合物を製造するためのユニットと、
− 各々が、少なくとも１種類の対応する構造用部品を、製造されるタイヤの少なくとも１種類のモデルに組み立てるように設計された複数の作業ステーションを含む製造ユニット（ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｕｎｉｔ）と、
− 組み立てられたタイヤのための加硫処理成形型を有する加硫処理ユニットと、を含み、複数の混合物を製造するための前記ユニットが少なくとも１個の押出機ユニットを含み、該押出機ユニットは、少なくとも１個の前記作業ステーションに、前記少なくとも１個の構造用部品を製造するのに適する少なくとも１種類の混合物を連続的に供給することを特徴とするシステムに関する。
【００２０】
好ましくは、前記少なくとも１個の押出機ユニットは、順に配列された一対の押出機を含む。
【００２１】
前記構造用部品は、少なくとも１本の連続長形要素、または少なくとも１本の補強ストリップ要素を含む。
【００２２】
このシステムは、前記作業ステーション間で動作し、製造されるタイヤを搬送および移動させる装置であって、各モデルのタイヤを１個の作業ステーション内で選択的に移動させることができる装置をさらに含む。
【００２３】
本発明のさらなる態様は、複数の作動ユニットを含む自動システムで、異なるモデルのタイヤを製造する方法であって、各作動ユニットが、少なくとも1個の対応する構造用部品を、製造されるタイヤの少なくとも1種類のモデルに組み立てるように設計されており：
− 中央処理ユニットにより、製造されるタイヤのモデルの所定の１つ以上の順序に従って、前記作動ユニットにおける複数の作業工程を順次実施させる段階と；
− 前記各作動ユニットに供給されるトロイダル状支持具に対応するタイヤのモデルを識別する段階と；
− 前記各作動ユニットのための作動ルーチンの所定の集合から、使用されるトロイダル状支持具に対応するタイヤのモデルのための前記構造用部品を配置するための特定のルーチンを選択する段階と；
− 前記各作動ユニットのための混合物配合の所定の集合から、使用されるトロイダル状支持具に対応するタイヤのモデルのための前記構造用部品を製造するのに用いる混合物の特定の配合を選択する段階と、を含む方法に関する。
【００２４】
本発明のさらなる特性および利点は、添付の図面に関して以下にさらに詳細に説明する。各図面は、単に例示的に説明するためのものであり、本発明を制限するためのものではない。
【００２５】
図１は、本発明により製造された車輪用タイヤのあるモデルの一般的な構造の断面を示す。
【００２６】
一般に、前記タイヤのモデルは、タイヤの組立段階において、好ましくは互いの上に配置される構造用部品を含む。
【００２７】
さらに詳細には、様々な構造用部品は、好ましくは、プロファイルが、製造されるタイヤの内部構成を本質的に再現するトロイダル状支持具またはドラムから構成される支持部材上に有利に係合される。このトロイダル状支持具は、プロセスの完了時にタイヤから容易に取り外すことができるように製造される。
【００２８】
これらの構造用部品は、本質的に２種類ある：
− 第１のタイプの構成部品は、連続長形要素の形態であり、軸の周囲で回転するトロイダル状支持具の表面に、好ましくは周方向配置方式で付与される。好ましくは、前記連続長形要素はエラストマー材料のみからなり、好ましくは、前記長形要素は配置された後に切断される。
【００２９】
− 第２のタイプの構造用部品は、補強ストリップ要素の形態であり、好ましくは半径方向配置方式で、トロイダル状支持具の回転軸方向に向けてトロイダル状支持具に付与される。好ましくは、このストリップ要素は補強構造を含んで構成される。補強構造は、例えば、エラストマー材料のストリップ中に含まれた、少なくとも１本の織布または金属コード要素を含み、かかるエラストマー材料が、これらのコードを被覆して互いに保持する。
【００３０】
特に、図１に示すモデルのタイヤは、一般にカーカスとして公知の内部が中空のトロイダル構造を含む。トロイダル構造は、互いに組み立てられた複数の構造要素を含み、各々が内周縁部の一方に沿って形成された２つのビードを有する。これらのビードは、タイヤを対応する取付リムに固定する。前記カーカスは、先ず、少なくとも１つのカーカスプライと、ビードワイヤと呼ばれる少なくとも一対の環状補強コアを含む。補強コアは、周方向に伸張不能で、少なくとも１本のビードワイヤが各ビード内に挿入されるように、前記ビード内に挿入される。
【００３１】
カーカスプライは、織布または金属コードを含む支持構造であって、縁部の各々が、対応するビードワイヤに結合され、１本のビードから他方のビードに軸方向に延在して、前記トロイダル構造を形成する支持構造を備える。
【００３２】
いわゆるラジアルタイプのタイヤの場合、前記のコードは、本質的に、タイヤの回転軸を含む平面、または回転軸から短距離にある平面に位置する。
【００３３】
このカーカスのクラウン上には、ベルト構造として公知の環状上部構造であって、一般に、ゴム引き布帛の１本以上のストリップからなり、半径方向に互いに重畳されて、いわゆる「ベルトパッケージ」を形成する環状上部構造と、エラストマー材料から製造され、ベルトパッケージ周囲に巻かれ、タイヤと道路との間の転動接触のための浮出しパターンを型押しされたトレッドとが配置される。対応するビードの外側縁部から半径方向外側に各々が延在するエラストマー材料の２個の側壁も、カーカス上の軸方向に対向する側方位置に設けられる。
【００３４】
「チューブレス」として公知のタイプのタイヤ、つまり、使用時に内側にチューブを必要としないタイヤの場合、カーカスの内面は、一般に、いわゆる「ライナー」、つまり空気に対して不浸透性のエラストマー材料の少なくとも１枚の層で被覆される。最後に、カーカスは、その他の公知の要素、つまり補強ストリップおよび充填物を含むことができ、こうした要素の数およびタイプは、製造されるタイヤの特定のモデルによって決まる。
【００３５】
本発明を説明する目的上、「エラストマー材料」という用語は、全体的にゴム混合物、つまり、強化充填剤および／または各種の処理添加剤と適切に混合された少なくとも１種類のポリマーベースにより形成された組成物（assembly）を意味する。
【００３６】
特に、図１の断面は、上記構造要素の内側から外側に至る半径方向シーケンスにおける、いくつかの上述した構造要素、つまり、第１ライナー層３１と、第２ライナー層３２と、カーカスプライ４０のバンド４１の端部の第１集合と、前記カーカスプライのバンド４２の端部の第２集合とを示す。
【００３７】
この図は、タイヤのビード領域では、９巻回のコード６１を含む第１ビードワイヤ、および５巻回のコード６２を含む第２ビードワイヤも示す。タイヤのクラウン領域には、互いに重なって存在する第１ベルトストリップ８１および第２ベルトストリップ８２と、０°に方向付けられて、ベルトの層を完全に被覆するナイロンコードの第１層９１と、０°に方向付けられて、ベルトストリップの縁部のみを被覆するナイロンコードの一対の層９２と、を含むベルトパッケージが存在する。
【００３８】
基部層９３を設けられたトレッド９４は、前の層の上部に配置される。
【００３９】
ビード領域には、耐磨耗性混合物の第１充填物９５、非常に硬い混合物の一対の充填物９６が存在し、一方が、バンド４１の第１の端部と、バンド４２の第２の端部との間で、他方が、バンド４２の第２の端部と、耐磨耗性充填物９５との間で、ビード領域に位置する。ビード領域からタイヤの肩状部に向かって半径方向に延在する一対の側壁９７は、カーカスを被覆し、トレッド９４の側方縁部と接触する。
【００４０】
タイヤ構造の断面の画定は、タイヤは回転立体であるから、タイヤ全体を画定する。
【００４１】
図１の実施例では、側壁、トレッド、耐磨耗性要素、アンダーベルトストリップ、ライナーおよび各種エラストマー充填物が第１タイプの構造用部品、つまり連続長形要素を構成し、カーカスプライおよびベルトストリップが、第２タイプの構造用部品、つまり補強ストリップ要素を構成する。
【００４２】
各モデルのタイヤは、本質的に、物理化学、構造、寸法および視覚特性の集合、および特定の性能特性、たとえば操作性、快適性、湿潤状態における付着性、雑音などにより、互いに区別される。物理化学特性は、本質的に、材料の種類および組成、特に、エラストマー材料の形成に使用する各種混合物の配合に関連する。構造特性は、本質的に、タイヤ中に存在する構造用部品の数およびタイプ、並びにタイヤ構造内における互いに対する位置決めを画定する。
【００４３】
寸法特性は、タイヤの幾何学的測定値および断面プロファイル（外経、最大弦または幅、側壁の高さおよび側壁／弦比、つまり断面比）に関連し、以下の本文では単に、単数または複数の「測定値」と記載する。視覚特性は、一般に、タイヤの転動表面の溝状態、装飾的パターン、タイヤ上、たとえば側壁上に再現される種々の文字または独特な記号を含み、本明細書の他の部分全体で、不明確ではあるが、「トレッド構造（tread design）」と記載する。
【００４４】
本発明の目的上、タイヤのモデルは、所定のグレード、断面における所定の構造用部品、および所定のトレッド構造を有するタイヤとして把握される。
【００４５】
好ましい実施態様では、半径方向に配置される構造用部品は、事前に特定サイズの長さに切断され、周方向に配置される構成部品は、トロイダル状支持具上に巻かれた後に切断される。
【００４６】
図２は、グリーンタイヤを製造するための製造ユニット２であって、そこで、製造される各タイヤが、タイヤの構造用部品を所定のシーケンスで組み立てることにより製造される製造ユニット２と、製造ユニット２から到達する各タイヤが、対応する加硫処理成形型３４、３５、３６、３７、３８、３９内で加硫処理される加硫処理ユニット３と、前記構造用部品を製造するための複数の所定の混合物を製造ユニットに供給することができる混合物製造ユニットと、を備えるタイヤ製造システムの一例を示す。
【００４７】
製造ユニット２は、製造経路に沿って、好ましくは、添付の図２に矢印１１で指針として示す閉ループ状に順に配置された、複数の作業ステーション（図２の実施例の５、６、７、８、９）を備える。このシステムは、少なくとも１個の供給ステーション、少なくとも１個の温度安定装置、および図２には示されていない複数の待機ステーションも備える。
【００４８】
作業ステーション５、６、７、８、９は、同時に動作可能であり、製造される少なくとも１個のタイヤに対して、タイヤの構造用部品の少なくとも１個を取り付けることができる。
【００４９】
製造ユニット２および加硫処理ユニット３の両方において、異なるモデルのタイヤを同時に処理することができる。
【００５０】
本発明の目的上、「異なるモデルのタイヤ」とは、前記モデルが、寸法および／または構造および／または物理化学および／または視覚特性の点で互いに異なる可能性があることを意味する。
【００５１】
製造されるタイヤは、異なるモデルが所定のシーケンスで互いに後に続くように、製造ユニット２に沿って分配される。製造ユニット２内では、たとえば、各シーケンスが異なるモデルのタイヤからなり、互いに循環的に後に有利に続く複数のシーケンス、または各シーケンスが、第２モデルの２個のタイヤ間に挿置された第１モデルのタイヤから有利に構成されるシーケンス、また各シーケンスが、すべて同一モデルのタイヤからなるシーケンスを提供することができる。
【００５２】
タイヤ搬送／移動装置は、システム内で動作して、製造される各タイヤを連続的に、製造ユニット２の作業ステーション５、６、７、８、９の１個から次の作業ステーション、および加硫処理ユニット３に搬送する。前記装置は、少なくとも１個の構造用部品を配置するあいだは、トロイダル状支持具も移動させる。
【００５３】
好ましくは、こうした装置は、１個以上のロボットアーム（図１の実施例のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）を備え、各ロボットアームは、製造ユニット２の作業ステーション５、６、７、８、９、および加硫処理ユニット３の少なくとも１個に関係づけられる。これらのロボットアームは、各ロボットアームが好ましくは一つのトロイダル状支持具上で動作して、製造される各タイヤを連続的に搬送することができるようなロボットアームである。
【００５４】
タイヤの製造は、空間内でトロイダル状支持具を移動させて方向付けて、周方向配置および軸方向配置の両方のために押し出された構造用部品をトロイダル状支持具に付与することにより行われる。
【００５５】
前記ロボットアームは、前記トロイダル状支持具が突出するように、つまり回転軸位置の一方の端部のみでトロイダル状支持具を把持することにより、トロイダル状支持具を有利に支持するため、２つの屈曲を含む曲率を有する支持具の軸方向延在部分全体に沿って種々の構成部品を配置することが可能である。
【００５６】
中央処理ユニットは、前記のループ経路１１に沿って搬送を制御し、所望の臨界期間内に、タイヤの前記シーケンスの数および組成を決定する。このユニットは、製造ユニット２および加硫処理ユニット３における各モデルのタイヤに関する製造段階を調製するように、前記搬送および移動装置を制御することができる。
【００５７】
詳細には、図示の実施態様では、適切なトロイダル状支持具を供給ステーションから取って温度安定装置（どちらも図２に示さない）内に挿入する第１回転ロボットアームＲ１が存在する。
【００５８】
この装置は、後続の作業が可能なように、特に、第１エラストマー材料層が支持具の金属に付着することを促進するように、トロイダル状支持具を適切な温度にする。この温度は、好ましくは８０℃〜９０℃である。
【００５９】
好ましくは、前記第１ロボットアームＲ１は、トロイダル状支持具を温度安定装置から第１作業ステーション５に搬送し、そこで、タイヤの第１の構造用部品が組み立てられる。組立作業は、たとえば、トロイダル状支持具の外面を、通常「ライナー」と呼ばれる空気不浸透性エラストマー材料の薄い層で被覆する作業であって、ライナー製造ユニット５１で行われる作業、タイヤのビードに対応する領域に必要なエラストマーストリップを塗布する作業であって、ストリップ製造ユニット５２により行われる作業、および／またはライナー上に重畳されたエラストマー材料から製造された追加の被覆層を形成する作業であって、サブライナー製造ユニット５３により行われる作業を含む。
【００６０】
好ましくは、タイヤの各構造用部品の形成は、第１作業ステーション５において、他の作業ステーション６、７、８、９のように、前記の組立段階と連動して、少なくとも１個の基本的な半完成品であって、好ましくはタイヤの各モデルについて同一であり、製造されるタイヤのモデルに対応する所定の量で供給される半完成品を処理する。
【００６１】
特に、第１作業ステーション５では、ライナー、エラストマーストリップおよび／または追加の被覆層は、使用するトロイダル状支持具の周囲に、連続して隣接する巻回状に少なくとも部分的に重複するように、たとえば０．５〜３ｃｍの範囲の幅を有するエラストマー材料の少なくとも１本の長形要素であって、対応する押出機ヘッド、リール、または第１作業ステーション５に関連づけられたその他の適切な供給装置から直接得られた要素を巻き付けることにより、有利に製造することができる。
【００６２】
巻回の巻付けは、適切な把持および作業部材によりトロイダル状支持具を保持する役割を果たす第１ロボットアームＲ１を作製し、長形ストリップがトロイダル状支持具の外面に沿って正確に分配されるように、供給装置に関連づけられた圧力ローラまたは等価な塗布装置（説明しない）を横断して第１ロボットアームＲ１を移動させて、第１ロボットアームＲ１を軸の周囲で回転させることにより、有利に単純化することができる。ロボットアームを使用して構造用部品をトロイダル状支持具に付与する方法の詳細については、国際特許出願ＷＯ００３５６６６号を参照するべきである。
【００６３】
第１作業ステーション５における構成部品の組立てが完了すると、第１ロボットアームＲ１は、製造された対応するタイヤとともにトロイダル状支持具を、待機ステーションに降ろす。第２ロボットアームＲ２は、前記待機ステーションからトロイダル状支持具を取り上げて、次の作業ステーション（図２の実施例では第２ステーション７）に搬送し、そこで、タイヤのカーカス構造を形成するための構造用部品が組み立てられる。
【００６４】
詳細には、図２の実施例では、第２作業ステーション６では、タイヤのビードに対応する領域で、一対の環状補強構造と共に１つ以上のカーカスプライが形成され、組み立てられる。これらの構造用部品の各々は、製造されるタイヤのモデルに応じて所定の量の連続ストリップ状要素を生成する供給ユニットにより、組立段階のあいだに直接製造される。
【００６５】
たとえば、１つまたは複数のカーカスプライは、トロイダル状支持具上に、互いに平行なゴム引きコードのバンドから形成された前記連続ストリップ要素から個々に切断されたストリップの複数本を順に配置することにより、形成することができる。また、各環状補強構造は、周方向に伸張不能な挿入物を含むことができ、かかる伸張不能挿入物は、たとえば、半径方向に重畳された複数の巻回の状態で巻かれた少なくとも１個の金属コード要素を、エラストマー材料の充填挿入物と一緒に含む。かかる充填挿入物は、軸方向に隣接した、および／または半径方向に重畳された複数の巻回の状態で巻かれた長形エラストマー要素を付与することにより製造することができる。
【００６６】
カーカス構造を製造する方法のさらに詳細な説明については、本願の特許出願人名義の欧州特許出願ＥＰ９２８６８０号を参照できる。
【００６７】
様々な構造用部品を特定の順序で連続的に組み立てるのを促進するため、第２作業ステーション６に少なくとも３種類の作動ユニットを設け、そのうちの１個はストリップの複数本を配置するために用い、１個は金属コード要素を配置するために用い、１個はエラストマー長形要素を配置するために用いる。各々は、それぞれに対応する製造されるタイヤに対して、同時に動作できる。したがって、３個のタイヤ、必要であればモデルが異なる３個のタイヤをこの作業ステーションで同時に処理することができ、各タイヤは、カーカス構造が完了するまで、１個の作動ユニットから次の作動ユニットに順に搬送される。タイヤを異なる作動ユニットに順に搬送する作業は、好ましくは第２ロボットアームＲ２により行うことができ、必要に応じて、他のロボットアームにより、および／または必要な補助搬送装置により、並びに複数のトロイダル状支持具が同時に存在することが可能な複数の待機ステーション（図２に示さない）により支援される。このシステムは、異なるモデルのタイヤをこの作業ステーションで製造する場合、待機時間を最小限にすることができる。
【００６８】
カーカス構造が完成すると、第３ロボットアームＲ３が支持具を取り上げて、第３作業ステーション７に搬送し、そこで、タイヤのいわゆるベルト構造を形成する構造用部品が形成されて組み立てられる。特に、作業ステーションは、前に形成されたカーカス構造上に直接、タイヤの肩状部に周方向に延在する２本のアンダーベルトストリップを配置する。これらのアンダーベルトストリップは、押出機ヘッドにより直接押し出して、圧力ローラまたは等価な圧着装置を使って、付与することができる。第２作動ユニットは、カーカス構造上に第１および第２ベルトストリップを形成し、各々のベルトストリップは、周方向に隣接する複数本のストリップを順に配置して形成される。これらのストリップの各々は、互いに平行かつ隣接して位置するコードであって、エラストマー層に組み込まれる複数のコードを含む連続ストリップ要素を、寸法で切断することにより形成される。さらに他の作動ユニットは、軸方向に互いに隣接する巻回であって、下にあるベルト層上に半径方向に重畳される巻回の状態で連続コードを巻くことにより、さらに他のベルトストリップを形成する。ベルト構造を製造するのに可能な方法のその他の詳細は、本願の特許出願人名義の国際特許出願００ＷＯ−ＥＰ／１１５９８号に記載されている。
【００６９】
ベルト構造が完成すると、第４ロボットアームＲ４が、製造されるタイヤを第４作業ステーション８に搬送する。この作業ステーションでは、トレッドがトロイダル状支持具に付与される。このトレッドは、所望の形状および厚さのトレッドが製造されるまで、少なくとも１つのさらなる他のエラストマーストリップ要素を、連続的に隣接して重複する巻回の状態に巻くことにより製造される。このステーションでは、耐磨耗性要素が、ビードに対応する領域に同様に付与される。また、側壁が付与される。側壁は、少なくとも１本のエラストマーストリップを隣接および／または重複する巻回の状態に巻くことにより製造される。
【００７０】
この作業が完了すると、第４ロボットアームＲ４が、製造されたタイヤを末端の待機ステーション上に配置し、タイヤは、そこから加硫処理ユニット３に搬送される。
【００７１】
加硫処理ユニット３は、加硫処理成形型３４、３５、３６、３７、３８、３９の少なくとも１セットを有利に含み、これらの成形型の数は、製造ユニット２で製造されるタイヤの前記シーケンスに含まれるタイヤの数量に等しい。図示の実施例では、６個の加硫処理成形型３４、３５、３６、３７、３８、３９が存在し、各々が、製造ユニット２で製造されるタイヤのモデルの１つの寸法に対応する。
【００７２】
好ましくは、成形型３４、３５、３６、３７、３８、３９は、加硫処理ユニット３内の経路であって、成形型を順に連続的に、製造されるタイヤの装填−排出ステーション４０に送る経路をたどるように、段階的動作で回転させることが可能な回転プラットフォーム３０上に取り付けられる。この回転は、第１回転方向の第１回転、次に第１方向と反対側の方向の回転の形態を取ることが好ましい。あるいは、この回転は、閉ループの形態で良い。
【００７３】
成形型３４、３５、３６、３７、３８、３９の各々には、対応する接続ダクト（図示しない）から加圧蒸気を供給する。かかる接続ダクトは、たとえばボイラーからなる蒸気供給装置が組み込まれているか、さもなければ接続されている中心コラムから、半径方向に延在する。全体の回転プラットフォーム３０は、外部に対する熱の過度な散逸を防止するように、少なくとも１個のアクセスアパーチャが装填−排出ステーション４０に位置する少なくとも１つの絶縁構造で有利に囲むことができる。
【００７４】
有利には、個々の製造されるタイヤを対応する成形型３４、３５、３６、３７、３８、３９内に搬送する作業は、製造ユニット２を通る経路上に分散する作業ステーションで製造されるグリーンタイヤの完成速度に等しい速度で、ロボットアームＲ５により行われる。
【００７５】
詳細には、図示の実施態様では、第１ロボットアームＲ１が存在し、このロボットアームは、いずれの場合にも案内構造１９に沿って移動可能であり、製造ユニット２と加硫処理ユニット３との間で動作して、完成タイヤを加硫処理ユニット３から取り上げて第５作業ステーション９に搬送し、タイヤは、ここで対応するトロイダル状支持具から取り出される。
【００７６】
タイヤから取り出されたトロイダル状支持具Ａは、次に、第１ロボットアームＲ５により、第５作業ステーション５から温度安定装置に搬送される。
【００７７】
製造ユニット２を通る経路上で個々のタイヤを処理する方法は、別の構成部品が、直前の製造されるタイヤ上で完成したかどうかに関わらず、構造用部品を有利に配置できる方法である。このシステムは、タイヤの構造用部品が、配置される時点で本質的に用意されるため、事前に保管された半完成品が存在しない状態で動作でき、製造されるタイヤのモデルに各ユニットを直ちに適応させることができ、その結果、材料の浪費を防止することができることを特徴とする。
【００７８】
作業ステーション５、６、７、８、９の各々は、１個以上の作動ユニットを設けられ、対応する構造用部品を製造するのに必要な混合物を供給する供給装置であって、前記ユニット内に存在する付与装置と連動して動作するための供給装置も備える。かかる付与装置は、混合物および／または結果として得られる構造用部品を、製造されるタイヤに付与する。このタイヤ製造システムの詳細は、本願の特許出願人名義の係属中の特許出願第９９ＥＰ−１２３８６０．１に記載されている。
【００７９】
これらの混合物は、少なくとも１個の押出機ユニット、好ましくは複数の押出機ユニット（図２の９１、９２、９３および９４）を備える混合物製造ユニット９で製造される。押出機ユニットは、エラストマー材料と、混合物のその他の成分（強化充填剤、可塑剤、加硫処理剤、促進剤など）とを混合することができる。各押出機ユニットは、特定種類の混合物または異なる種類の混合物群の製造を目的とする。
【００８０】
複数の押出機群（９１、９２、９３および９４）を使用すると、システムの複雑さは増すが、混合物の製造の融通性は高まる。なぜなら、各押出機ユニットは、限られた数の異なる混合物の製造を目的としているからである。また、このようにして個々の押出機ユニットの構成を、各種混合物を特徴付ける特定の混合要件に適応させることができ、その結果、製造される混合物の品質を改善することができる。
【００８１】
図２の実施例では、各々の押出機ユニット９１、９２、９３および９４は、第１押出機で製造されるエラストマー材料を第２押出機の投入部に供給するように順に配列された、一対の押出機を好適に備えている。
【００８２】
あるいは、各押出機ユニットは、完全な混合物が製造される単一の押出機から構成することができる。
【００８３】
各押出機は、シリンダ内に取り付けられた一対のスクリューを好適に有している。前記シリンダには、少なくとも１個の供給ホッパと、製造された混合物を排出するためのアパーチャとが設けられている。この一対のスクリューは、好ましくは、ねじ山が相互に貫通してシリンダ内で同時に回転するように配置されており、素練り作用（masticating action）をエラストマー材料に与え、混合物の他の成分を材料中で混合して均質化し、所定の特性を有するエラストマー材料を製造する。
【００８４】
好ましくは、前記の第１押出機は、化合物、つまり感熱成分、特に加硫処理剤および促進剤を含まない混合物を調製するために使用する。したがって、混合条件（特に温度）は、強化充填剤をエラストマー材料中で最適に分散させるように調節することができる。化合物は、次に第２押出機に送られて、感熱剤、特に加硫処理剤および促進剤を添加して、混合し、均質化することにより、混合物を完成させる。
【００８５】
周知のとおり、タイヤを製造するためのエラストマー混合物は、少なくとも１種類のジエンエラストマーポリマーと、少なくとも１種類の強化充填剤（通常、カーボンブラック、シリカ、またはこれらの混合物）と、一連のいわゆる「マイナー成分」とを含むベースエラストマー材料を含む。マイナー成分は、混合物に対して少量添加され、その重さは、一般に、混合物のトータルの重さに対して５％を越えない。マイナー成分の例としては、加硫処理剤（特に、硫黄または硫黄供与体）、加硫処理促進剤、加硫処理遅延剤、劣化防止剤、耐オゾン剤、酸化防止剤、架橋変性剤、付着促進剤、シリカ結合剤、安定剤、樹脂、抑止剤、触媒などが挙げられる。脂肪族および／または芳香族オイル、蝋などの可塑剤も、一般に、エラストマー材料の加工性を改善するために、混合物に添加される。
【００８６】
好ましくは、第１押出機には、好ましくは細分された形態の（in subdivided form）少なくとも１種類のエラストマーポリマー、強化充填剤、場合によっては少なくとも１種類の可塑剤を供給する。一般に、固体または液体状の非感熱マイナー成分も添加される。
【００８７】
次に、第１押出機内で製造された化合物を濾過して粒状にしてから、第２押出機に供給され、そこで混合物が完成する。
【００８８】
各種成分は、バッチ供給機、特に重力バッチ供給機（gravimetric batch feeders）により供給することができる。
【００８９】
押出機ユニットにより製造される１種類の混合物は、たとえば製造ユニットの特定の作動ユニットにより使用され、別の押出機ユニットで製造される別の種類の混合物は、製造ユニットの他の作動ユニットにより使用される。各構造用部品は、所定の動作仕様に従って作動ユニットで形成される。かかる動作仕様は、成分のその他の特性のほかに、製造されて当該構成部品に使用される混合物の配合を決定する。
【００９０】
各押出機ユニットは、少なくとも１種類の所定の混合物を有利に製造することができる。これは、図２の実施例で説明したようなシステムの場合、異なるモデルのタイヤを同一作業サイクルで製造することができるためである。タイヤのモデルは、異なる構造用部品を含むという点で互いに異なるだけではなく、異なる混合物から形成された等価な構造用部品を有するという点でも異なる。
【００９１】
したがって、たとえば、同じ構造用部品に異なる混合物が必要な異なるモデルを含むタイヤ製造シーケンスの場合、少なくとも１個の押出機ユニットで製造する混合物を少なくとも１回変更する必要がある。製造する混合物を変更するには、混合物の割合を変える必要がある。連続製造プロセスを用いるため、混合物の変更は、最低限の材料浪費で行われ、前記作動ユニットに対する連続的な供給が遮断されることはない。本願の特許出願人は、押出機の充填容量は限られており、製造される材料の粘弾性が、押出機を迅速に空にすることを可能にすることを発見した。なぜなら、出て行く材料によって、押出機内にまだ存在する材料に対して引張作用が加わるからである。
【００９２】
上記のとおり、異なる構造用部品は、一般に異なる混合物を必要とする。一般に、カーカスプライおよびベルトストリップなどの補強ストリップ要素からなる構造用部品は、トレッドストリップおよび側壁などの連続長形要素からなる構造用部品に使用する混合物の種類の特性とは異なる特性を有する種類の混合物を使用する必要がある。さらに、連続長形要素または補強ストリップ要素の同一カテゴリ内でも、構造用部品によっては、特定の混合物を使用する必要がある。たとえば、トレッドに使用する混合物は、側壁に使用する混合物とは異なる。
【００９３】
たとえば、以下の表は、並列に動作して、各々が直列の２個の押出機を備える異なる押出機ユニットにより製造できる、側壁、トレッドおよびカーカスプライを製造するのに適する混合物の組成を示す。組成は、「ｐｈｒ」、つまりエラストマーベース材料１００重量部当たりの重量部で示される。
【００９４】
【表１】

【００９５】
【表２】

【００９６】
【表３】

カーカスプライおよびベルトストリップなどの補強ストリップ要素からなる各々の構造用部品は、互いに平行で、エラストマー混合物中に埋め込まれたバンド状のコードを含む。このバンドは、コードを被覆して前記バンドを形成するのに必要な混合物を供給する供給ユニットで形成される。
【００９７】
製造される各種混合物は、各作業ステーションの作動ユニットに直接供給される。特に、連続長形要素からなる構造用部品を配置する作動ユニットには、押出機ユニットにより製造される混合物が直接供給される。作動ユニットの付与装置は、この混合物から、トロイダル状支持具に周方向に配置して付与される連続長形要素を生成する。
【００９８】
補強ストリップ要素からなる構造用部品を配置する各作動ユニットは、製造されるタイヤのモデルに応じて所定の量の前記連続ストリップ要素を生成する供給ユニットも備える。この供給ユニットには、押出機ユニットにより製造される混合物が直接供給される。
【００９９】
さらに、個々の作業ステーション５、６、７、８、９、１０に設けられる各作動ユニットの動作、および各ロボットアームの動作は、構造用部品の製造仕様が好ましくは記憶されるプログラム可能なローカル処理ユニットにより制御される。このユニットは、供給されるベース半完成品の量、およびトロイダル状支持具に与えられる運動を適切に制御して、製造されるタイヤの個々の構造用部品が正確に形成されるようにする。特に、このローカル処理ユニットは、ロボットアームの作動ユニットの動作が、個々の作業ステーションで随時処理されるタイヤのモデルに適応するようにプログラムすることができる。
【０１００】
さらに、タイヤの異なるモデルのシーケンスが所定のものに制限されないように、システムの操作上の融通性を高めるには、好ましくは、各作業ステーション５、６、７、８、９は、製造されるタイヤのモデルを識別する装置であって、当該作業ステーションで各々の構造用部品を形成するために使用される混合物の配合および量を決定するための選択装置と相互作用する装置と、関連づけられる。たとえば、これらの識別装置は、有利には、タイヤのトロイダル状支持具に対応するバーコードまたは他の種類のコードの読取機を含む。タイヤのトロイダル状支持具は、適切な読取装置を使用して、ローカル処理ユニットにより識別され、たとえば数値の所定のテーブルを使用して、半完成品の量の選択が決定される。
【０１０１】
タイヤを作業ステーション５、６、７、８、９、１０のどれかに搬送する場合、こうしたバーコード読取機は、タイヤが属するモデルを識別して、ローカル処理ユニットが、中央ユニットから受信するインストラクションのほかに、あるいはこうしたインストラクションの代わりに、前記作業ステーションに適する動作プログラムを設定することを可能にする。
【０１０２】
一般に、製造される各構造用部品の仕様は、製造される特定の混合物の配合を含み、好ましくは、ローカル処理ユニットにおいて、製造されるタイヤのモデルの番号および各モデルについて製造されるタイヤの番号を含む製造要求に基づいて選択される。このロー仮処理ユニットのその他の詳細は、本願の特許出願人名義の係属特許出願第００ＥＰ−８３０３８５．１に記載されている。
【０１０３】
したがって、全体のシステムには、原料のみが供給されるため、事前に製造されてどこかに保管されていた混合物などの半完成品を搬送する必要がないため、搬送費の著しい節約になり、製造プロセス全体のロジスティックスが著しく単純化される。
【０１０４】
製造されるタイヤの移動は、製造ユニット２が加硫処理ユニット３に直接接続される連続する流れの形態で、好適に制御される。これにより、個々のタイヤは、複合製造ユニット２でタイヤが完成する速度に等しい速度で連続的に搬送されるため、有利なことに、複合製造ユニットと複合加硫処理ユニットとの間に設けられる保管バッファ内にグリーンタイヤを蓄積する必要がなくなる。
【０１０５】
種々の構造用部品の組立シーケンスは、製造されるグリーンタイヤのモデルに応じて変更することができるため、平均的な製造時間は、加硫処理時間に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明によるシステムにより製造されたタイヤの一例を示す。
【図２】参照符号１で一般的に示された本発明によるシステムの配置図の一例を示す。

Claims (12)

1. 各々が、製造されるタイヤに少なくとも１個の対応する構造用部品を組み立てるように設計された、複数の作業ステーション（５、６、７、８、９）を含む自動システムにおいて、タイヤを製造する方法であって、
   − 各々が少なくとも１種類のエラストマー材料を含む複数の異なる混合物を連続的に製造する段階と、
   − 少なくとも１種類の前記混合物を前記各作業ステーションに供給する段階と、
   − 少なくとも１種類の前記混合物から複数の前記構造用部品を製造する段階と、
   − 前記構造用部品をトロイダル状支持具上に配置してグリーンタイヤを製造する段階と、
   − 前記グリーンタイヤを加硫処理する段階と、
   を含むプロセス。
2. 前記複数の異なる混合物が少なくとも１個の押出機ユニットにより製造される、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記構造用部品が少なくとも１本の連続長形要素を含む、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記構造用部品が少なくとも１本の補強ストリップ要素を含む、請求項１に記載のプロセス。
5. 前記グリーンタイヤ製造段階が、前記連続長形要素を前記トロイダル状支持具上に周方向に配置する段階を含む、請求項３に記載のプロセス。
6. 前記グリーンタイヤ製造段階が、前記補強ストリップ要素の複数本をタイヤ回転軸に垂直な方向に前記トロイダル状支持具上に配置する段階を含む、請求項４に記載のプロセス。
7. 互いに異なるモデルのタイヤを製造するためのシステムであって：
   − 複数の混合物を製造するユニットと、
   − 各々が、少なくとも１個の対応する構造用部品を、製造されるタイヤの少なくとも1種類のモデルに組み立てるように設計された、複数の作業ステーション（５、６、７、８、９）を含む製造ユニット（２）と、
   − 組み立てられたタイヤのための加硫処理成形型（２４、２５、２６、２７、２８、２９）を有する加硫処理ユニット（３）と、
   を含み、複数の混合物を製造するための前記ユニットが、少なくとも１個の前記作業ステーションに、前記少なくとも１個の構造用部品を製造するのに適する少なくとも１種類の混合物を連続的に供給する、少なくとも１個の押出機ユニットを含むことを特徴とするシステム。
8. 前記少なくとも１個の押出機ユニットが、順に配列された一対の押出機を含む、請求項７に記載のシステム。
9. 前記構造用部品が、少なくとも１本の連続長形要素を含む、請求項７に記載のシステム。
10. 前記構造用部品が少なくとも１本の補強ストリップ要素を含む、請求項７に記載のシステム。
11. 製造されるタイヤを前記作業ステーション（５、６、７、８、９）間で搬送および移動させるための装置をさらに含み、該装置が、１個の作業ステーション内で各モデルのタイヤを選択的に移動させることができる、請求項７に記載のシステム。
12. 複数の作動ユニットを含む自動システム内で、異なるモデルのタイヤを製造する方法であって、
    各作動ユニットが、少なくとも1個の対応する構造用部品を、製造されるタイヤの少なくとも1種類のモデルに組み立てるように設計されており、
    − 中央処理ユニットにより、製造されるタイヤのモデルの所定の１つ以上の順序に従って、前記作動ユニットにおける複数の作業工程を順次実施させる段階と、
    − 前記各作動ユニットに供給されるトロイダル状支持具に対応するタイヤのモデルを識別する段階と、
    − 前記各作動ユニットのための作動ルーチンの所定の集合から、使用されるトロイダル状支持具に対応するタイヤのモデルのための前記構造用部品を配置するための特定のルーチンを選択する段階と、
    − 前記各作動ユニットのための混合物配合の所定の集合から、使用されるトロイダル状支持具に対応するタイヤのモデルのための前記構造用部品を製造するのに用いる混合物の特定の配合を選択する段階と、
    を含む方法。