JP2006505426A - 車輪用タイヤを組み立てるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

事前に構築ドラム（１４）上に形成された、タイヤ（２）のカーカス構造（３）が、一次ドラム（１５）上に実装される一方、ベルト構造（４）が補助ドラム（１６）上で製造される。一次ドラム（１５）は、ロボット化アーム（２１ａ、２１ｂ）により支持され、かかるロボット化アームは、ベルト構造（４）をカーカス構造（３）上に移送するための部材と相互作用する位置から開始して前記ドラムを平行移動させ、前記ドラムに対して順次、エラストマー材料の連続ストリップ状要素を供給する押出機（１９、１９ａ、２０）による作用を受けさせる。押出機（１９、１９ａ、２０）の前面にあるロボット化アーム（２１ａ、２１ｂ）により一次ドラム（１５）に与えられる運動により、ストリップ状要素は、並んで配置された周方向コイル状に分配されて、加工されるタイヤの側壁（６）および／またはトレッドバンド（５）を得るために、望ましい厚さおよび幾何学的構成の層を形成する。

Description

説明
本発明は、車輪用タイヤを組み立てる方法に関する。本発明は、上記の組み立て方法を実践するために使用される車両タイヤを組み立てるための装置にも関する。

車輪用タイヤは、一般に、少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造であって、かかるカーカスプライは、環状固定構造の周囲にループ状に折り返されたそれぞれ対向する端部フラップを有し、各々の前記固定構造は、通常、実質的に周方向環状挿入物により製造され、該挿入物上には、少なくとも１つの充填挿入物が半径方向外側位置に付加される、カーカス構造を備える。

カーカス構造には、１つまたは複数のベルト層を備えるベルト構造が結合される。かかるベルト層は、互いに対して、かつカーカスプライに対して半径方向に重畳して配置され、交差する方位におよび／またはタイヤの周方向延在方向に実質的に平行に配置された織布または金属補強コードを有する。ベルト構造の半径方向外側位置には、タイヤの構成部品である他の半完成品と同様にエラストマー材料から製造されるトレッドバンドが付加される。

本明細書の目的上、「エラストマー材料」という用語は、全体としてゴムブレンド、つまり、補強充填剤および／または様々なタイプのプロセス添加剤と適切に混合された（amalgamated）少なくとも１種類のベースポリマーから製造される化合物を意味すると指摘することができる。

さらに、エラストマー材料の各側壁もカーカス構造の側面に付加される。各側壁は、トレッドバンドの側縁の一方から、ビードにある各環状固定構造付近まで延在し、異なる実施形態に応じて、トレッドバンドの側縁に重畳して、一般に「上にある側壁」と呼ばれるタイプの設計スキーマを構成するか、または「下にある側壁」と呼ばれるタイプの設計スキーマでは、カーカス構造とトレッドバンド自体の側縁との間に挿置される、個々の半径方向末端縁部を呈することが可能である。

公知の殆どのタイヤ製造プロセスでは、カーカス構造およびベルト構造は、個々のトレッドバンドと共に、個々のワークステーションで互いに別個に製造され、その後、一緒に組み立てるように提供される。

詳細には、カーカス構造の製造は、先ず、カーカスプライを、通常「構築ドラム」と呼ばれる第１ドラム上に堆積し（contemplates deposition）、円筒状スリーブを形成する。ビードの環状固定構造は、カーカスプライの対向する端部フラップ上に取り付けられるかまたは形成され、次に、端部フラップは前記環状構造自体の周囲に折り返されて、環状構造をループ状に囲む。

同時に、外側スリーブは、第２ドラムまたは補助ドラム上に製造され、前記スリーブは、互いに半径方向に重畳された関係で置かれたベルト層と、ベルト層上の半径方向外側位置に付加されたトレッドバンドとを備える。次に、外側スリーブを補助ドラムから取り外して、カーカススリーブに結合する。外側スリーブは、この目的上、カーカススリーブの周囲に同軸状に配置され、次に、カーカスプライは、ビードを軸方向に互いの方向に接近するように移動させ、同時に圧力下の流体をカーカススリーブ内に導入することによりトロイダル構成に賦形されて、ベルトバンドおよびトレッドバンドをタイヤのカーカス構造上の半径方向外側位置に付加することを決定する。カーカススリーブおよび外側スリーブの組み立ては、カーカススリーブの構築に使用する同じドラム上で行なわれ、この場合、「１段階構築プロセス」と呼ぶ。このタイヤの構築プロセスは、たとえば米国特許第３，９９０，９３１号明細書に記載されている。

別法によると、組み立ては、いわゆる「賦形ドラム」上で行なわれ、このドラム上には、カーカススリーブおよび外側スリーブが移送され、たとえば欧州特許第０ ６１３ ７５７号明細書に記載されているように、いわゆる「２段階構築プロセス」でタイヤを構築する。

従来の組み立て方法では、トレッドバンドは、一般に、連続的に押し出された部分部材から得られる。かかる部分部材は、冷却して幾何学的形態を安定させた後、適切なベンチまたはリール上に保管される。次に、部分または連続ストリップの形態の半完成品は供給ユニットに搬送され、供給ユニットは、部分を取り出すか、または連続ストリップを所定の長さの部分に切断し、これらの各々は、加工されるタイヤのベルト構造上に周方向に付加されるトレッドバンドを形成する。

英国特許第１，０４８，２４１号明細書に、様々な厚さのエラストマー材料層をタイヤのカーカス上に置くための機械であって、エラストマー材料のリボンをカーカスに付加するための供給ヘッドと、カーカスをカーカスの軸の周囲で回転させて、カーカスが供給ヘッドに対して回転する時に、複数のコイルをカーカス上に巻き付けるための手段と、供給ヘッドをカーカスの横断方向に、カーカスの周方向正中面における一方の側面から他方の側面に移動させるための手段と、巻付け回転ごとの横断方向移動量を自動的に変化させて、連続コイルの重複程度を変更し、その結果、カーカス上に形成される層の厚さを変更するための手段とを備える機械が記述されている。新しいタイヤの製造に適するバージョンでは、トレッドバンドの形成時に、カーカスは構築ドラム上に実装されて、円筒状の正しい形態を有する。

本願と同一の出願人名義の文献ＷＯ０１／３６１８５では、ロボット化アーム（robotized arm）は、製造中のタイヤの各々の構成部品がその上に直接製造されるトロイダルサポートを支持する。ロボット化アームは、エラストマー材料の細いストリップを供給する供給部材の前面における制御された横断方向分配変位（transverse-distribution displacements）と同時に、トロイダルサポートの幾何学軸の周囲の周方向分配運動（circumferential-distribution motion）をトロイダルサポートに与える。したがって、細いストリップは複数のコイルを形成し、コイルの向きおよび相互重畳パラメーターは、予め決められて電子コンピュータ上に事前に設定された堆積計画（deposition scheme）に基づいて、製造されるタイヤの構成部品に与えられる厚さの変動を制御するように、適切に管理される。

本発明（半完成品の製造および保管、並びにその後、半完成品を構築および／または賦形ドラム上に組み立てることを意図する）が、トレッドバンドおよび側壁を製造するために対処する製造問題では、現在、大規模において経済性の点で適切な反応を提供するために、必然的に高い生産力（productivity）を有する押出しラインの導入が必要とされている。したがって、押出しラインは、通常、複数の組み立てステーションを有する。実際、押出しラインの生産力は、組み立てステーションの生産力に比例して調節する必要があり、組み立てステーションの数は押出しラインの飽和状態、ひいては生産力に影響を与える。

本発明によると、本願特許出願人は、上記の状況により課せられる強度の制約を克服することを意図している。こうした制約は、生産力および製品類型の観点から、市場における需要の突然の変動に応じて、生産プラントを変更することが不可能であるという点を、特に明らかにする。特に、プラントの生産力は、トレッドバンド押出しラインの生産力に大きく関連があるため、生産力が増加すると、通常、さらにトレッドバンドおよび／または側壁押出しラインを設置する必要が生じ、その結果、この時点では実際の市場需要に対して過剰であると思われる生産能力の増加が生じる。

さらに、本願特許出願人は、従来の方法では、構造上の不均一さが、得られるタイヤに導入される傾向があることに気付いた。特に、トレッドバンドおよび側壁の幾何学的均一性は、カーカス構造および／またはベルト構造に付加されるエラストマー材料のストリップの正確な分配、特に各ストリップの末端の端部間接合部において正確に分配することにより、調節される（is conditioned）ことを発見した。側壁を形成する目的上特に重要な側面は、カーカス構造が、実質的に円筒状構成から開始して、トロイダル構成に賦形される場合、先行技術によりエラストマー材料のストリップが付加される周方向において、必然的に重大な伸びが見られることであると思われる。

本願特許出願人は、タイヤを組み立てる従来の方法の範囲では、各々の設計スキーマに必要な特定の機械類を使用せずに、「上にある側壁」タイプおよび「下にある側壁」タイプの設計スキーマを無差別に実践することが不可能であることは、本質的に、トレッドバンドおよび側壁の製造に採用する手順に起因することにも気付いた。

本願特許出願人は、自立タイプのタイヤを製造するために、必要な場合、補助補強挿入物をカーカス構造に結合するのに必要な機器を組み立てプラント内に組み込むことが難しいことも経験する可能性がある。さらに本発明に従って、本願特許出願人は、これらの制約は、意外にも側壁および／またはトレッドバンドを製造するための異なる手順を組み立てプロセスに導入することにより、克服できると考えた。

本発明に従って、上記の問題に対処するに当たり、本願特許出願人は、連続ストリップ状の要素を、ベルト構造上に直接、並んで（in side by side relationship）配置されたコイル状に巻くことを通じて、半完成品の組み立てを意図する現在のタイヤ構築プロセスでトレッドバンドおよび／または側壁を製造することにより、製造融通性および製品の品質に関して多大な改善を達成する可能性を認識した。

より詳細には、本発明の目的は、車輪用タイヤを組み立てる方法であって、一次ドラム上に、互いに軸方向に離間配置された環状固定構造に係合する少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造を配置するステップと、少なくとも１つのベルト層を含むベルト構造を補助ドラム上に配置するステップと、ベルト構造を補助ドラムから取り上げて、カーカス構造に対して同軸中心位置にベルト構造を移送するステップと、ベルト構造のカーカス構造への係合のために、トロイダル構成に従ってカーカス構造を賦形するステップと、カーカス構造に係合するベルト構造にトレッドバンドを付加するステップと、１対の側壁をカーカス構造の対向側部に付加するステップとを含み、トレッドバンドを付加するステップと、１対の側壁を付加する前記ステップとの少なくとも一方が、エラストマー材料の連続ストリップ状要素の少なくとも１つを、カーカス構造の幾何学軸の周囲において連続する周方向コイル状に巻くことにより行なわれる方法を提供することである。

本発明のさらに他の態様によると、上記の方法は、車輪用タイヤを組み立てるための装置であって、互いに軸方向に離間配置された固定構造に係合する少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造を支持するように配置された少なくとも１つの一次ドラムと、ベルト構造を支持する補助ドラムと、ベルト構造を補助ドラムからカーカス構造に移動させるための移送部材と、トレッドバンドをベルト構造に付加するためのユニットと、１対の側壁をカーカス構造の対向側壁に対して付加するためのユニットとを含み、前記トレッドバンドおよび側壁付加ユニットの少なくとも１つが、エラストマー材料の連続ストリップ状の要素の少なくとも１つをカーカス構造の幾何学軸の周囲において連続する周方向コイル状に置くための少なくとも１つの供給部材を備える装置により、実施することができる。

その他の特徴および利点は、本発明による車輪用タイヤを組み立てるための方法および装置の、好ましいが、排他的ではない実施形態に関する詳細な説明からさらに明白になるであろう。

この説明は、非制限的な一例として与えられる添付の図面に関して、以下に記載する。

特に図１〜図４を参照すると、車輪用タイヤを組み立てるための装置であって、本発明による組み立て方法を実践するように構成された装置が、全体として参照符号１で示されている。

本発明は、全体として図５に２で示すタイプのタイヤを製造する方法を目的とする。かかるタイヤは、本質的に、実質的にトロイダル構成のカーカス構造３と、実質的に円筒状構成で、カーカス構造３の周囲に周方向に延在するベルト構造４と、ベルト構造４の周方向外側位置において、ベルト構造４に付加されるトレッドバンド５と、カーカス構造３の対向側部に側方に付加される１対の側壁６であって、各々がトレッドバンドの側縁から、カーカス構造自体の半径方向内縁付近まで延在する側壁６とを含む。

各々の側壁６は、半径方向外側端部尾部（radially external end tailpiece）６ａであって、図５に点線で示すように、通常「下にある側壁」として特定されるタイプの設計スキーマに従って、トレッドバンド５の末端により少なくとも部分的に被覆された尾部６ａを示す。別法によると、側壁６の半径方向外側端部尾部６ａは、図５に実線で示すように、トレッドバンド５の対応する末端上に側方に重畳して、通常「上にある側壁」として特定されるタイプの設計スキーマを達成する。

カーカス構造３は、１対の環状補強構造７を備え、この構造７は、通常「ビード」として特定される領域内に組み込まれ、各々の構造は、たとえば、実質的に周方向の環状挿入物８であって、通常「ビードコア」と呼ばれ、その半径方向外側位置にエラストマー充填物９を支持する挿入物８から構成される。

１つまたは複数のカーカスプライ１０の端部フラップ１０ａは、各々の環状固定構造の周囲に折り返され、前記プライは、タイヤ２の周方向延在部分を横断して延在する織布または金属コードを備え、こうしたコードは、２個の環状固定構造７の間にある予め決められた傾斜をたどるであろう。

自立式タイヤ、または特殊な用途のために設計されるタイヤの場合、たとえば、通常「ルーネット（lunettes）」と呼ばれるタイプの補助補強挿入物をさらに設けることができ、こうした挿入物は、側壁６の付近で、カーカスプライ１０の内側または２つのペアのカーカスプライの間に付加される。図５に点線１１で示すように、これらの補助弾性支持挿入物は各々、環状固定構造７の１つの付近に配置される半径方向内側縁部１１ａと、ベルト構造４の側縁４ａの付近に配置される半径方向外側縁部１１ｂとを有する。

次に、ベルト構造４は、１つまたは複数のベルト層１２ａ、１２ｂであって、タイヤの周方向延在部分に対して適切に傾斜し、それぞれ１つのベルト層と他のベルト層との間で交差する向きで傾斜する金属または織布のコードを含むベルト層と、ベルト層１２ａ、１２ｂの周囲に軸方向に並んで配置されたコイル状に周方向に巻かれた１つまたは複数のコードを含む任意の外側ベルト層１２ｃとを含む。側壁６およびトレッドバンド５の各々は、本質的に、適切な厚さの少なくとも１つのエラストマー材料層を備える。またトレッドバンド５には、適切な組成および適切な物理化学的特徴を有し、真のトレッドバンドと下にあるベルト構造４との間の接合部として作用する下地（substrate）が結合されてもよい。

カーカス構造３およびベルト構造４の個々の構成部品、たとえば、特に環状固定構造７、カーカスプライ１０、ベルト層１２ａ、１２ｂと、外側ベルト層１２ｃを形成するように設計されたその他の任意の補強要素とは、先行の製造ステップで製造された半完成品の形態で装置１に供給され、互いに適切に組み立てることができる。

装置１は、カーカス構造３を一次ドラム１５上に付加するためのデバイスを備える。これらの付加デバイスは、好ましくは構築ステーション１３を備える。構築ステーション１３は、従来の何らかの方法で得られるため詳細には説明しないが、構築ドラム１４を有する。構築ドラム１４上に、カーカスプライ１０が最初に巻かれ、前記プライは、供給ライン１４ａから供給され、供給ライン１４ａに沿って構築ドラム１４の周方向延在部分と相関する適切な長さの部分に切断された後、構築ドラム１４に付加されて、いわゆる実質的に円筒状の「カーカススリーブ」を形成する。

その後、環状固定構造７が、プライ１０の端部フラップ１０ａ上に取り付けられ、続いて、端部フラップ自体を折り返すことにより、折り返されたプライ１０により形成されるループに固定構造を係合させる。必要な場合、構築ステーション１３は、補助補強挿入物をカーカスプライ１０に結合するためのデバイスを備え、この挿入物は、プライ１０および／またはカーカス構造３のその他の構成部品を置くステップと交互に行なわれる予備的なステップで、付加される。特に、上記の補助補強挿入物または「ルーネット」１１は、カーカスプライ１０を付加する前に構築ドラム１４上に直接、または追加のカーカスプライ１０を付加する前にカーカスプライの１つの上に設けられる。

構成部品の組み立てが完了すると、図示されていない移送デバイスが、カーカス構造３を構築ドラム１４から取り上げて、たとえば、通常「賦形ドラム」と呼ばれるタイプの一次ドラム１５に移送する。

別法によると、カーカス構造３の構成部品の組み立ては、直接一次ドラム１５上で行なわれる。

カーカス構造３を構築ドラム１４上に、または直接一次ドラム１５上に組み立てるのと同時に、補助ドラム１６上でベルト構造の製造が行なわれる。詳細には、その目的ために、ベルト構造４の付加のためのデバイス１７と相互作用するように補助ドラム１６を設け、このデバイスは、たとえば少なくとも１つの供給ライン１７ａを備え、連続ストリップの形態の半完成品はこのラインに沿って前方に移動し、次に、前記ストリップは、補助ドラム１６の周方向延在部分に対応する長さの部分に切断され、同時に、対応するベルト層１２ａ、１２ｂが補助ドラム１６上で形成される。１つまたは複数の追加の補強挿入物を供給するための供給ユニットが、ベルト層の供給ライン１７ａと結合してもよく、追加の挿入物は、たとえば、軸方向に連続する周方向コイルの形態でベルト層１２ａ、１２ｂ上に付加される連続コード（図示しない）から構成され、外側ベルト層１２ｃを形成する。

適切な移送デバイスの作動後、補助ドラム１６上に配置されたベルト構造４は、補助ドラム１４から取り上げられて、円筒状スリーブの形態で一次ドラム１５上に配置されたカーカス構造上に移送するように適合される。移送デバイスは、たとえば実質的に環状構成の移送部材１８を備え、この移送部材１８は、好都合に移動されて補助ドラム１６の周囲に配置され、補助ドラム１６からベルト構造４を取り上げる。それ自体公知の方法で、補助ドラム１６はベルト構造４を離脱させ、次に、ベルト構造４は、移送部材１８によって操作されて、カーカス構造３を支持する一次ドラム１５上の同軸上中心位置に（coaxially centred position）配置される。一次ドラム１５は、一次ドラム自体がその上のカーカス構造３に係合するように設計されたデバイスと相互作用するのに役立つ（lends）位置から開始して、一次ドラム自体が移動した後に、移送部材１８と相互作用するように構成しても良い。

次に、カーカス構造３は、環状固定構造７が軸方向に移動することにより互いに接近し、同時に、圧力下の流体が前記カーカス内部に入り、カーカスプライ１０が、移送部材１８により保持されるベルト構造４の内面に接触することで、トロイダル構成に賦形される。ベルト層１２ａ、１２ｂ、１２ｃをカーカスプライ１０により良く付着させるために、従来の方法で行なわれる圧延ステップを、賦形ステップ後または賦形ステップと同時にベルト構造４上で実施することができる。

前記の係合の後、一次ドラム１５、並びにその上に係合するカーカス構造３およびベルト構造４は、一次ドラムが移送部材１８と相互作用する位置から開始して、トレッドバンド５および／または側壁６を付加するための１つまたは複数のユニット方向に移動する。

本発明によると、トレッドバンド５および側壁６を付加するステップの少なくとも１つは、エラストマー材料の連続ストリップ状要素の少なくとも１つを、連続する周方向コイル状に（in contiguous circumferential coils）、カーカス構造３の幾何学軸の周囲に巻くことにより行なわれる。

好ましくは、トレッドバンド５の付加および側壁６の付加は共に、以下で詳細に説明するように、上記の手順によって行われる。しかし、たとえば側壁供給ライン（図示しない）により、他の方法で側壁６を製造する可能性は排除されない。この側壁供給ラインは、構築ステーション１３に結合し、エラストマー材料から成る連続ストリップの形態の少なくとも１つの半完成品を供給するように構成され、この連続ストリップから、側壁自体が、一次ドラム１５および得られるタイヤ２の周方向延在部分と相互に関連する予め決められた長さの部分に切り出される。一方、トレッドバンド５は、たとえば連続ストリップの形態の半完成品を供給する供給ラインにより、補助ドラム１６上に形成されるベルト構造４に対して直接製造することができる。トレッドバンドは、連続ストリップから適切な長さの部分を形成する切断作業により形成される。

好ましい実施形態では、トレッドバンドおよび／または側壁を付加するためのデバイスは、１つまたは複数の供給部材１９、１９ａ、２０を備え、これらの供給部材の各々は、エラストマー材料の個々の連続ストリップ状要素を、カーカス構造３および／またはベルト構造４上に置くように構成される。各々の供給部材１９、１９ａ、２０は、たとえば、押出機、アプリケータローラまたはその他の部材を備え、これらは、製造されるタイヤ付近に配置されると、エラストマー材料の連続ストリップ状要素を一次ドラム１５により支持されたベルト構造４および／またはカーカス構造３に直接供給し、同時にストリップ状要素自体をカーカス構造３の幾何学軸の周囲に巻くように作用する。

詳細には、少なくとも１つの第１供給部材１９が設けられ、これは、トレッドバンド５をベルト構造４に付加するためのユニットの一部である。第１供給部材１９は、ベルト構造４に対して直接、第１の連続ストリップ状要素を供給して、トレッドバンド５を形成するように構成することができる。

トレッドバンド５を製造するために、いわゆる下地の形成が必要な場合、補助供給部材１９ａを、エラストマー材料の上記下地を形成するために、第１供給部材１９の介在前にベルト構造４に対して補助ストリップ状要素を直接置くように、提供することができる。

少なくとも１つの第２供給部材２０も提供することができ、これは、側壁６をカーカスプライ１０に付加するためのユニットの一部である。第２供給部材２０は、カーカスプライ１０に対して直接、第２の連続ストリップ状要素を提供し、同時にストリップ状要素自体を一次ドラム１５により支持されるベルト構造３上に巻くように構成される。

作動組立体（an actuating assembly）２１は、供給部材１９、１９ａ、２０と協働して、トレッドバンド５および／または側壁６を付加するための上記ユニットを規定する。作動組立体２１は、実際、一次ドラム１５上で作動し、一次ドラム１５をその幾何学軸の周囲で回転駆動させ、その結果、ストリップ状要素の各々はカーカス構造３上に周方向に分配される。同時に、作動組立体２１は、一次ドラム１５と供給部材１９、１９ａ、２０との間で制御された相対変位を実施し、相互に並んで配置されたコイル状にストリップ状要素を分配し、所望の厚さおよび幾何学的構成要件に従って、トレッドバンド５および／または側壁６を形成する。

図１および図２に示す好ましい実施形態では、作動組立体２１は、端部ヘッド２２を支持する少なくとも１つのロボット化アーム２１ａ、２１ｂに組み込まれる。これらのロボット化アームには、一次ドラム１５が、一次ドラム１５の幾何学軸と一致するシャンク１５ａにより、片持ち梁状に（in cantilevered fashion）固定される。図示の実施例では（図２参照）、ロボット化アーム２１ａ、２１ｂは、固定プラットフォーム２４上の第１垂直軸周囲で回転する基部２３と、第２の好ましくは水平軸の周囲で揺動するように基部２３に接続された第１部分２５と、やはり好ましくは水平である第３の軸の周囲で揺動するように第１部分２５に接続された第２部分２６と、第３の揺動軸と直交する軸の周囲で、第２部分２６により回転可能に支持された第３部分２７とを備える。ロボット化アーム２１ａ、２１ｂのヘッド２２は、その端部で、互いに対して垂直な第５および第６の揺動軸の周囲で揺動することが可能であるように第３部分２７に接続され、モータ２８により回転作動することが可能な一次ドラム１５を回転可能に支持する。

したがって、ロボット化アーム２１ａ、２１ｂは、一次ドラム１５を支持し、製造サイクル全体で一次ドラム１５の運動を制御するように適合される。その制御は、一次ドラム１５と、カーカス構造３を構築ステーション１３から移送するためのデバイスと、その後、ベルト構造４を移送するための部材１８との相互作用を可能にするとの目的で、一次ドラム１５を便宜的に配置することによって、また、トレッドバンド５および側壁６を形成するように設計された供給部材１９、１９ａ、２０の前面において一次ドラム１５を回転駆動させることによって、実現される。

詳細には、ロボット化アーム２１ａ、２１ｂは、一次ドラム１５上のカーカス構造３が一次ドラム１５に係合するように一次ドラム１５を配置した後で、ドラム自体をベルト構造４の移送部材１８と同軸関係の位置に導く。カーカス構造３がトロイダル構成に賦形されるのに続いて、ベルト構造４のカーカス構造３への係合が生じると、ロボット化アーム２１ａ、２１ｂは一次ドラム１５を取り上げて、便宜的に一次ドラム１５を、下地を製造するように設計された任意の補助供給部材１９ａの前面に、その後、第１供給部材１９の前面に移動させ、その動作の後、トレッドバンド５の形成が完了する。

次に、一次ドラム１５は、第２供給部材２０に移送され、適切に第２供給部材２０の前面に移動されて、目安として、環状固定構造７から開始して、事前に形成されたトレッドバンド５の対応する側縁付近までの、カーカス構造３に対する側方位置に、一方の側壁６が形成される。一次ドラム１５が第２供給部材２０の前面で逆転すると、先に形成された側壁６に対向するカーカス構造３の側部で、第２側壁６の形成が開始する。

上記の動作シーケンスにより、側壁６の半径方向外側尾部６ａが、通常「上にある側壁」と呼ばれるタイプの設計スキーマに従って、トレッドバンド５の側縁に側方に重畳するように、側壁６を形成することが可能である。

しかし、本発明は、通常「下にある側壁」と呼ばれるタイプの設計スキーマに従って、側壁６を容易な方法で達成することも可能である。

このため、ベルト構造４がカーカス構造３に係合した直後、一次ドラム１５は、トレッドバンド５を形成するための、任意の補助供給部材１９ａおよび第１供給部材１９の前面に導かれる前に、側壁６を形成するための第２供給部材２０の前面に移送される。このようにして得られるトレッドバンド５の対向側縁は、側壁６の半径方向外側尾部６ａに重畳される。

作業時、各々の供給部材１９、１９ａ、２０は、好ましくは固定した位置を保ち、一次ドラム１５は回転駆動され、ロボット化アーム２１ａ、２１ｂにより横断方向に適切に移動されて、各々の連続ストリップ状要素を分配し、カーカス構造３および／またはベルト構造４上に適切な形状および厚さの層を形成する。供給部材１９、１９ａ、２０の各々から供給される連続ストリップ状要素は、有利なことに平坦部分を有するため、連続するコイルの重複量、および／または供給部材自体から出てくるストリップ状要素の断面輪郭に対する被加工タイヤの表面の向きを変えることにより、形成されるエラストマー層の厚さを調節することが可能である。

トレッドバンド５および側壁６の製造が完了すると、ロボット化アーム２１ａ、２１ｂは、一次ドラム１５の新たな平行移動（translation）を実行し、一次ドラム１５を供給部材１９、１９ａ、２０から離なれるように移動させ、組み立てられたタイヤ２の一次ドラム１５から取り外しを実行するデバイスの前面に、一次ドラム１５を配置する。

好ましい実施形態では、装置１は、２個のタイヤ２の製造を同時に行なうように設定される。このため、図１および図２に示すように、装置１には、第１および第２の一次ドラム１５が装備され、これらの一次ドラム１５は、それぞれ第１および第２作動組立体２１ａ、２１ｂにより支持され、カーカス構造３の付加のためのデバイス、ベルト構造４の移送部材１８、トレッドバンド５の付加のためのユニット、および側壁６の付加のためのユニットと相互作用するように順次導かれる。

タイヤ組み立てプロセスのステップは、制御された速度に従って、各々の一次ドラム１５上で周期的に行なわれる。カーカス構造３をいずれか一方の一次ドラム１５上に配置するステップは、タイヤを他方の一次ドラム１５上に組み立てるステップが完了する前に行なわれる。この方法では、異なるプロセスステップにおける被加工タイヤの待ち時間はなく、その結果、不稼働時間を回避し、両方の被加工タイヤに同時に同じステップを実施するリスクがなくなる。

図３に示す代替実施形態では、個々のベルト４に結合されたカーカス３は、図３に３１で大まかに示されている格納箱内または適切なベンチ上に保管された後、トレッドバンドおよび／または側壁を付加するためのユニットに供給されるように提供される。カーカス構造３は、個々の一次ドラム１５上に実装されているか、実装されていないかに関わらず、個々のベルト構造４に係合した後、前記の格納箱内またはベンチ上に移送される。ロボット化アーム２１は、各々のカーカス構造３を一次ドラム１５上に実装し（必要な場合）、トレッドバンド５および／または側壁６を形成するために意図された押出機１９、１９ａ、２０による作用を受けさせるために、各々のカーカス構造３を格納箱または保管ベンチから順次取り上げる。図示の実施形態では、単一のロボット化アーム２１が設けられるが、必要な場合、図１および図２に関して説明したように、１対のロボット化アームを配置することができる。

図３ａに示す代替実施形態は、構築ステーション１３およびベルト構造４の付加のためのデバイス１７を統合する従来の組み立て機械３２を使用することにより、カーカス構造３／ベルト構造４組立体を一緒に製造し、その後、押出機１９、１９ａ、２０および作動組立体２１を使用して、トレッドバンド５および／または側壁６を上記の様式に従って完成させる。

特に、組み立て機械３２の動作シーケンスは、補助ドラム１６上に製造されたベルト構造４を、移送部材１８の作動後に前記ドラムから取り上げて、構築ドラム１４上に予め形成されたカーカス構造３上に、同軸中心位置に配置することを提供する。環状固定構造７が構築ドラム１４により相互に接近することにより、カーカス構造３は、トロイダル構成に賦形され、次にベルト構造４と結合される。補助移送部材３３または同等のデバイスは、ベルト構造４と結合したカーカス構造３を構築ドラム１４から取り上げて、この製造物をベンチまたは保管用格納箱３１内に配置する。

次に、ロボット化アーム２１、または一次ドラム１５を支持する同等の取扱い部材は、ベルト構造４と結合されたカーカス構造３をベンチまたは保管用格納箱３１から取り上げて、この製造物に、トレッドバンド５および／または側壁６を形成するために意図された押出機１９、１９ａ、２０による作用を受けさせる。

上記の説明の代案として、ロボット化アーム２１は、製造物を補助移送部材３３から直接取り上げることができる。さらに、ここで補助移送部材３３により行なわれる機能は、おそらく操作者が手動で行なうことができる。

図４に示すさらに他の可能な代替実施形態では、作動組立体２１は、案内構造３０に沿って、一点鎖線で示すように、カーカス構造３を付加するためのデバイスの前面で、デバイス自体に対応する移送部材からカーカス構造３を受け取るのに適する位置で、一次ドラム１５を支持する第１位置と、実線で示すように、供給部材１９、２０付近の位置で一次ドラム１５を支持する第２位置との間で移動可能なキャリッジ２９を備える。この場合、側壁を形成するように設計された少なくとも２個の押出機又はその他の供給部材２０の存在が提供され、前記部材は、カーカス構造３の幾何学軸に対して任意に半径方向および／または横断方向に移動可能であり、製造されるカーカス構造３の対向側部に対して半径方向に並んで配置されるコイルの形態で、個々のストリップ状要素を分配する。

上記の実施形態の何れかに採用できるもう１つの代替実施形態では、連続ストリップ状要素から形成されたコイルの横断方向の分配を生じさせるために、供給部材１９、１９ａ、２０の、カーカス構造３および／またはベルト構造４の周方向延在部分の横断方向への平行移動を実行するように、作動組立体２１を提供することができる。

本発明は、重要な利点を達成する。

連続ストリップ状要素を並んで配置されたコイル状に巻くことにより、トレッドバンド５および／または側壁６を製造すると、実際上、押出しによりトレッドバンドおよび側壁を製造するための複雑かつ嵩高い機械類の使用要件に関連する先行技術の制約のすべてが克服される。実際上、こうした複雑かつ嵩高い機械類の使用は、大量生産を行なわなければ正当化されない多額な投資およびランニングコストを必要とする。対照的に、本発明は、個々の組み立て装置１の生産力に比例して調節される製造に適する、非常に単純かつ比較的嵩高ではない機械類を使用して、トレッドバンドおよび側壁を製造することが可能である。

したがって、現在使用されており、トレッドバンドおよび／または側壁用の同じ押出しラインと互いに連結する複数の組み立て装置を備えるタイヤ構築プラントは、本発明による１つまたは複数の装置を単に追加することで、市場が要求する生産力の増加に有利に適合することができ、その結果、市場要件に適合する生産力の増加を達成することができる。

また、本発明は、トレッドバンドおよび側壁の優れた均一性を達成することができることを認識するべきである。先行技術においては、この均一性は、付加されるエラストマー材料のストリップの正確な分配、特にストリップ自体の末端の端部間接合部における分配により、大幅に調節されていた。側壁の形成に関して、本発明は、周方向における著しい伸張により生じる重大な状況を排除できることをさらに指摘する。先行技術により付加されるエラストマー材料のストリップは、カーカス構造賦形ステップの後に、特に半径方向外側端部の尾部付近において、この周方向における著しい伸張により生じる重大な状況を不可避的に受ける。

先行技術では、こうした状態により、多数の廃棄製品も生じるが、対照的に、本発明はこうした廃棄製品を減少させる。

さらに、本発明は、プラントの動作の融通性を大幅に増加させ、要件に応じて「上にある側壁」設計スキーマまたは「下にある側壁」設計スキーマに従って、異なる配置でタイヤの側壁を作ることを可能にし、また、自立式タイヤを製造するために、その目的のために必要なプラントの実質的な変更を伴うことなく、補助補強挿入物１１を組み込むことも可能にする。

さらに、質的な観点によるその他の利点は、公知のタイプの押出しラインと相互に連結するその他の装置と組み合わせて、参照の装置を使用する場合、従来の押出しラインに影響を与える。たとえば、当該装置と、１つまたは複数の従来の押出しラインを装備する公知のプラントとを結合すると、処理要件により、高速度で押し出すことができない特定のブレンドおよび材料を加工することが必要な場合、一方ではプラント全体の生産力を損なわずに、押出しラインの生産力を低下させることが可能である。さらに、押出しラインは、得られる製品の品質の不変性（constancy）に関してより多くの保証が得られる状態で、最大生産限度から適切な余裕を持って、有利に使用することができる。

本発明によるタイヤ組み立て装置の略上面図である。 図１に示す装置の一部分の立面図である。 本発明の可能な別の実施形態によるタイヤ組み立て装置の略上面図である。 本発明によるさらに別の実施形態によるタイヤ組み立て装置の略上面図である。 本発明によるプラントのさらに別の実施形態の略上面図である。 本発明により得られるタイヤの略部分断面図である。

Claims (33)

1. 車輪用タイヤを組み立てる方法であって、
   −一次ドラム（１５）上に、互いに軸方向に離間配置された環状固定構造（７）に係合する少なくとも１つのカーカスプライ（１０）を含むカーカス構造（３）を配置するステップと、
   −少なくとも１つのベルト層（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を含むベルト構造（４）を補助ドラム（１６）上に配置するステップと、
   −ベルト構造（４）を前記補助ドラム（１６）から取り上げて、前記カーカス構造（３）に対して同軸中心位置に前記ベルト構造（４）を移送するステップと、
   −前記ベルト構造（４）の前記カーカス構造（３）との係合のために、トロイダル構成に従って前記カーカス構造（３）を賦形するステップと、
   −前記カーカス構造（３）に係合する前記ベルト構造（４）にトレッドバンド（５）を付加するステップと、
   −１対の側壁（６）を前記カーカス構造（３）の対向側部に付加するステップとを含み、
   前記トレッドバンド（５）を付加する前記ステップと、前記１対の側壁（６）を付加するステップとの少なくとも一方が、エラストマー材料の連続ストリップ状要素の少なくとも１つを、前記カーカス構造（３）の周囲において連続する周方向コイル状に巻くことにより行なわれる方法。
2. 前記トレッドバンド（５）の付加が、エラストマー材料の第１の連続ストリップ状要素の少なくとも１つを、連続する周方向コイル状に前記ベルト構造（４）の周囲に巻くことにより行なわれる、請求項１に記載の方法。
3. 各々の側壁（６）の付加が、エラストマー材料の第２の連続ストリップ状要素の少なくとも１つを、連続する周方向コイル状に前記カーカス構造（３）の周囲に巻くことにより行なわれる、請求項１に記載の方法。
4. 前記側壁（６）の付加が、前記カーカス構造（３）がトロイダル構成に賦形された後に行なわれる、請求項１に記載の方法。
5. 前記側壁（６）の付加が、前記トレッドバンド（５）の付加後に行われる、請求項１に記載の方法。
6. 前記側壁（６）の付加が、前記トレッドバンド（５）の付加前に行なわれる、請求項１に記載の方法。
7. 前記連続ストリップ状要素が、前記加工されるタイヤ（２）付近の領域に配置された供給部材（１９、１９ａ、２０）から供給され、同時に前記ストリップ状要素自体が前記カーカス構造(３)の幾何学軸の周囲に巻かれる、請求項１に記載の方法。
8. 前記連続ストリップ状要素の供給が、前記供給部材（１９、１９ａ、２０）を通して押出しにより行なわれる、請求項７に記載の方法。
9. 前記連続ストリップ状要素の付加と同時に、
   −一次ドラム（１５）の幾何学的回転軸の周囲で、前記一次ドラム（１５）に周方向分配回転運動を与え、その結果、前記連続ストリップ状要素を前記カーカス構造（３）の幾何学軸の周囲で周方向に分配するステップと、
   −前記一次ドラム（１５）と供給部材（１９、１９ａ、２０）との間で制御された相対的な横断方向分配の変位を行ない、前記ストリップ状要素を用いて、互いに並んで配置された複数のコイルを形成するステップとを行なう、請求項７に記載の方法。
10. 前記横断方向分配の変位が、前記一次ドラム（１５）の移動により行なわれる、請求項９に記載の方法。
11. 前記一次ドラム（１５）の回転および移動が、前記一次ドラム自体に係合する作動組立体（２１ａ、２１ｂ、２９）により行なわれる、請求項９に記載の方法。
12. 前記ベルト構造（４）の移送後、および前記連続ストリップ状要素の付加を行う前に、前記一次ドラム（１５）を前記供給部材（１９、１９ａ、２０）方向に移動させるステップが行なわれ、一次ドラム（１５）が移送部材（１８） と相互作用する位置から開始して、前記ベルト構造（４）を前記カーカス構造（３）上に変位させる、請求項１に記載の方法。
13. 前記一次ドラム（１５）を前記供給部材（１９、１９ａ、２０）から離れるように移動させて、前記タイヤ（２）を一次ドラム（１５）から外すためのデバイスの前面に一次ドラム（１５）を配置するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
14. 前記一次ドラム（１５）を、前記トレッドバンド（５）の付加を意図された少なくとも１つの第１供給部材（１９、１９ａ）と、側壁（６）の製造を意図された少なくとも１つの第２供給部材（２０）との間の領域に移送するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記カーカス構造（３）を配置するステップと、前記カーカス構造（３）を賦形するステップと、トレッドバンド（５）を付加するステップと、１対の側壁（６）を付加するステップとが、少なくとも１つの第１および１つの第２一次ドラム（１５）上において、制御された速度に従って周期的に行なわれ、前記カーカス構造（３）を前記一次ドラム（１５）の１つに配置するステップが、他の前記一次ドラム（１５）上におけるタイヤの組み立てが完了する前に行なわれる、請求項１に記載の方法。
16. −前記カーカス構造（３）を構築ドラム（１４）上に形成するステップと、
    −前記カーカス構造（３）を前記構築ドラム（１４）から前記一次ドラム（１５）に移送するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
17. 前記カーカス構造（３）を前記構築ドラム（１４）から前記一次ドラム（１５）に移送するステップが、前記ベルト構造（４）を前記カーカス構造（３）に係合させた後に行なわれる、請求項１６に記載の方法。
18. 前記カーカス構造（３）の形成が、弾性サポートの補助挿入物（１１）を少なくとも１つのカーカスプライ（１０）に結合するステップを含み、各々の前記補助挿入物が、前記環状固定構造（７）の１つ付近に配置された半径方向内縁（１１ａ）と、前記ベルト構造（４）の側縁付近に配置された半径方向外縁（１１ｂ）とを示す、請求項１６に記載の方法。
19. 前記カーカス構造（３）に付加される前記ベルト構造（４）上で行なわれる少なくとも１つの圧延ステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
20. 少なくとも１つの前記付加ステップの前に、個々のベルト構造（４）に係合するカーカス構造（３）を保管するステップが行なわれる、請求項１に記載の方法。
21. 車輪用タイヤ組み立て装置であって、
    −軸方向に互いに離間配置された固定構造（７）と係合する少なくとも１つのカーカスプライ（１０）を含むカーカス構造（３）を支持するように構成された少なくとも１つの一次ドラム（１５）と、
    −ベルト構造（４）を支持するように取り付けられた補助ドラム（１６）と、
    −前記ベルト構造（４）を前記補助ドラム（１６）から前記カーカス構造（３）に移動させるための移送部材（１８） と、
    −トレッドバンド（３）をベルト構造（４）上に付加するための少なくとも１つのユニット（１９、１９ａ）と、
    −１対の側壁（６）を前記カーカス構造（３）の対向側方壁部に付加するための少なくとも１つのユニット（２０）とを含み、
    前記トレッドバンド（５）および側壁（６）付加ユニットの少なくとも１つが、エラストマー材料の連続ストリップ状要素の少なくとも１つを連続する周方向コイル状に前記カーカス構造（３）上に配置するための少なくとも１つの供給部材（１９、１９ａ、２０）を含む装置。
22. 前記供給部材（１９、１９ａ、２０）が少なくとも１つの押出機を含む、請求項２１に記載の装置。
23. 前記少なくとも１つの供給部材（１９、１９ａ、２０）に、前記一次ドラム（１５）の幾何学軸の周囲で前記一次ドラム（１５）を駆動させるように取り付けられた少なくとも１つの作動組立体（２１ａ、２１ｂ、２９）が結合されて、その結果、前記ストリップ状要素が、前記ベルト構造（４）上に周方向に分配され、前記一次ドラム（１５）と前記少なくとも１つの供給部材（１９、１９ａ、２０）との間に制御された相対的変位を生じさせて前記ストリップ状要素を分配し、相互に並んで配置された前記コイルを形成する、請求項２１に記載の装置。
24. 前記作動組立体（２１ａ、２１ｂ、２９）が前記一次ドラム（１５）上で作動して、前記一次ドラム（１５）を供給部材（１９、１９ａ、２０）に対して移動させる、請求項２３に記載の装置。
25. 前記作動組立体（２１ａ、２１ｂ）が、前記一次ドラム（１５）に係合するロボット化アームに組み込まれる、請求項２４に記載の装置。
26. 前記作動組立体（２９）が、案内構造（３０）に沿って、前記一次ドラム（１５）を前記カーカス構造（３）の付加デバイス（１３）の前面の位置で支持する第１位置と、前記一次ドラム（１５）を前記少なくとも１つの供給部材（１９、１９ａ、２０）の前面の位置で支持する第２位置との間で、移動可能なキャリッジを備える、請求項２４に記載の装置。
27. 前記カーカス構造（３）を前記一次ドラム（１５）上に付加するためのデバイス（１３）をさらに備え、前記作動組立体（２１ａ、２１ｂ、２９）が、前記一次ドラム（１５）が前記カーカス構造（３）の付加のためのデバイス（１３）と相互作用する位置から開始して、前記一次ドラム（１５）を、前記少なくとも１つの供給部材（１９、１９ａ、２０）方向に平行移動させるように配置される、請求項２３に記載の装置。
28. 前記トレッドバンド（５）を形成するように設計された少なくとも１つの第１供給部材（１９、１９ａ）と、前記側壁（６）を形成するように設計された少なくとも１つの第２供給部材（２０）とを備える、請求項２１に記載の装置。
29. それぞれ第１および第２作動組立体（２１ａ、２１ｂ）が係合する少なくとも１つの第１および１つの第２一次ドラム（１５）であって、前記カーカス構造（３）の付加のためのデバイス、前記トレッドバンド（５）の付加のためのユニット、および前記側壁（６）の付加のためのユニットと相互作用するように順次導かれる一次ドラム（１５）を備える、請求項２１に記載の装置。
30. −前記カーカス構造（３）を構築ドラム（１４）上に形成するための構築ステーション（１３）と、
    −前記カーカス構造（３）を前記構築ドラム（１４）から前記少なくとも１つの一次ドラム（１５）に移動するための移送デバイス（３１、３３）とをさらに備える、請求項２１に記載の装置。
31. 前記移送デバイスが、保管用格納箱（３１）と、前記カーカス構造（３）を前記構築ドラム（１４）から前記保管用格納箱（３１）に移送するための補助移送部材（３３）とを備える、請求項３０に記載の装置。
32. 補助弾性支持挿入物を前記少なくとも１つのカーカスプライ（１０）と結合するためのデバイスを備え、前記補助挿入物の各々が、前記１つの環状固定構造（７）付近に配置された半径方向内縁（１１ａ）と、前記ベルト構造（４）の側縁付近に配置された半径方向外縁（１１ｂ）とを有する、請求項２１に記載の装置。
33. 前記移送部材（１８） が、前記ベルト構造（４）を前記補助ドラム（１６）から、前記一次ドラム（１５）上に配置された前記カーカス構造（３）に移動させる、請求項２１に記載の装置。

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