JP3894575B2 - 車両用の未加硫または生タイヤを製造するための方法及び装置の組立体 - Google Patents

Description

本発明は、生タイヤ、すなわち、以下の明細書中で、たとえば、乗用車のような車両用の生タイヤとして参照されている未加硫タイヤを製造するための方法および装置の組立体に関する。
この装置の組立体の多くは、たとえば、米国特許第５２１３６５１号および第５３９９２２５号明細書から知られているが、所定の態様で相互関係づけられかつ生タイヤの大量生産と製造されるタイヤの型式の高柔軟性と生タイヤの高品質とを可能とする組立体を提供することが可能な公知の装置から成る、生タイヤを製造するために使用される組立体、または、換言すれば、組合せは、いままで存在していなかった。
事実、本発明の目的は、これを達成することができる、生タイヤを製造するための装置の組立体の例を提供することである。
本発明により、請求項１の車両用の未加硫または生タイヤを製造するための装置の組立体および請求項６の車両用の未加硫または生タイヤを製造するための方法が提供される。組立体を構成する装置のこの特定の相互の配置は、非常に生産性のある態様で高品質の生タイヤを４０秒以内で製造するのを可能とし、さらに、種々の型式のタイヤが、異なるタイヤ部材を使用することにより、組立体で可能である。
ＥＰ−Ａ−０，５０３，５３２およびＵＳ−Ａ−４，１０５，４０７に未加硫または生タイヤを製造するための装置の組立体が記載されている。
生タイヤを製造するためのサイクル時間の一層の減少、したがって、生産量の一層の向上は、少なくとも１のステッチングロールの径方向の通過のために、第２トランスファーリングに、全側で閉鎖されたゲートまたは１側で開口したゲートが設けられたときに得ることができる。
つぎに、図面に基づいて、例として、本発明の組立体の幾つかの実施の形態について説明する。図中：
第１図は、高速の高級乗用車用生タイヤの断面図を示し、
第２図は、本発明の組立体の概略的上面図を示し、
第３図は、本発明の組立体の正面図を示し、
第４図は、全側で閉鎖されたゲートを有するトランスファーリングを示し、
第５図は、１側で開口したゲートを有するトランスファーリングを示している。
本発明は、複数の装置のひとつ自体に関する発明ではなく、生タイヤを製造するのに使用される公知の装置を相互に配置することに関係しているので、説明が不必要に複雑かつ冗長になるのを防ぐために、これらの装置の作用および構造についての下記説明は、簡略であり、この簡略な説明は、生タイヤを製造する技術の当業者に、本発明の作動組立体を実現するのに有用な装置に関する十分な情報を提供するので、さらに簡略化されている。
明細書中において以下で使用されている用語を明瞭とするために、生タイヤの概略的断面図を示す第１図に基づいて、高速の高級車用ラジアルタイヤで使用されるタイヤ部材について簡単に説明する。しかし、タイヤ部材は、容易に除去、交換または追加可能であるので、本発明は、この型式の生タイヤに制限されない。
第１図の生の未加硫タイヤは、アペックスを有し、それぞれがビードを形成する２つのビードワイヤ束１と、気密性内側ライナ２と、プライ縁部がビードの回りで折り返された１つまたは複数のカーカスプライ３と、ゴムの２つのサイドウォール４と、ビード領域の四角に織られた２つのチェーファ５あるいはその代わりの２つの耐摩耗性ゴムストリップと、相互に交差するスチールコードを有する２つのベルトプライから成るベルト６と、望む場合に、２層間に配置可能であるが、その先行端部と後行端部が、たとえば、４５度または３０度で切断され、加硫可能なベルト縁部に、エンドレスに巻かれたゴムで被覆されたナイロンコード９を設けることができる周方向ナイロンコード８を内包するキャッププライ７と、最後の部材であるトレッド１０とが設けられ、このトレッドの薄い末端縁部は、前述のサイドウォール４上で終了するか、または、他の好ましい実施の形態では、サイドウォール４の下側で終了する。
また、これらの２つの後者の実施の形態は、トレッドオーバーサイドウォール（Ｔ．Ｏ．Ｓ．）またはサイドウォールオーバートレッド（Ｓ．Ｏ．Ｔ．）と参照されている。第１図は、Ｓ．Ｏ．Ｔ．型式のタイヤを示している。
第１図に示された生タイヤは、第２図の上面図および第３図の正面図に概略的に示した装置の組立体で、高速かつ高品質で本発明に従い製造される。新規な組立体は、同軸に配置されかつ突出する２つのベルト製造シャフト３４，３４′を有する第１のマシーンハウス１１を備えている。ベルト製造シャフト３４，３４′は、水平な第１の主方向３５に沿って延びている。第１のベルト製造シャフト３４は、ベルト製造ドラム１３を装架し、第２のベルト製造シャフト３４′は、トレッド製造ドラム１６を装架する。トレッド製造ドラム１６は、水平な第１の主方向３５に沿って見たときに、ベルト製造ドラム１３より、第１のマシーンハウス１１からより距離を置いて配置されている。第１のマシーンハウス１１は、さらに、２つのベルト製造シャフト３４，３４′を、したがって、ベルト製造ドラム１３とトレッド製造ドラム１６とを別個に駆動するために、好ましくは、サーボ駆動のベルト製造ドライブ３６，３６′を備えている。
ドラム１３，１６は、完全に同一であるのが好ましく、ベルト、または、ベルトおよびトレッド部材を取り外すために、たとえば、ドラム外側の２４のマグネットセグメントを小径とすることができる内部機構を公知の態様で備えている。ベルトがスチールコードを内包していない場合、マグネットを有する製造ドラムの代わりに、下側からの空気圧で作動する公知の製造ドラムが使用可能である。製造ドラム１３，１６は、回転可能であり、互いに独立して操作可能であるが、しかし、別の場合では、静止状態である。
新規な組立体は、所定のサイズに切断されたベルトプライをベルト製造ドラム１３に供給するブレーカプライサーバー３０も備えている。たとえば、ＮＬ−Ａ−９３０１７１７と同じとすることができるこのブレーカプライサーバー３０は、第１のベルトプライを、この後、コード方向が第１のベルトプライのコード方向と反対の第２のベルトプライを、ベルト製造ドラム１３の回りに巻き付ける。限定速度の乗用車用生タイヤの場合、これらの２つのベルトプライを組立ててベルトを形成することで十分であろう。第１図に示したベルトを製造する場合、本発明の組立体は、ゴムで被覆されたナイロンコードをベルト製造ドラム１３に供給するために、垂直方向に沿って見たときに、ブレーカプライサーバー３０の下側に配置された公知のキャッププライユニット３１を備えている。このキャッププライユニット３１は、ナイロンキャッププライを所定のサイズおよびたとえば、４５度または３０度の所望の角度に切断する切断ユニットを備え、このナイロンキャッププライは、ベルト製造ドラム１３の１または２回転で、このドラム上に既に巻き付けられたベルトプライの回りに巻き付けることが可能である。
新規な組立体は、さらに、第１の主方向３５に平行な移送方向３７を有するトランスファートラック１８を備えている。トランスファートラック１８は、垂直方向に沿って見たときに、製造ドラム１３，１６の下側に配置されている。トランスファートラック１８は、組立体に属する公知の型式の第１のトランスファーリング１４を装架し、このトランスファーリングは、ベルト製造ドラム１３とトレッド製造ドラム１６との間を移動可能である。トランスファーリング１４は、ベルト製造ドラム上に設けられたベルトをトレッド製造ドラムに移送する。
ゴムに埋設されたナイロンコードのエンドレスストリップを有するリール１２から、ナイロンキャッププライが、第１のトランスファーリング１４上に配置された公知の巻き付けユニット（winding unit）１５を介してトレッド製造ドラム１６に供給可能である。巻き付けユニット１５のピッチを変えることにより、所望の分配パターンを形成可能であり、この利点は、肉眼で観察可能な継ぎまたは重なりはないということである。幅狭のストリップを所望のように螺旋形を形成するように巻き付けることにより、ナイロンキャッププライをベルト製造ドラム１３またはトレッド製造ドラム１６上に配置可能である結果として、（第１図の番号７の）幅広のキャッププライは省略することができる。
トレッドは、トレッドサーバー３２により、トレッド製造ドラム１６に供給され、トレッド製造ドラム１６上に存在するベルトの回りに巻き付けられる。トレッドは、たとえば、超音波ナイフにより、公知の態様で斜めに切断されたトレッド材料のエンドレスストリップを有する供給リール３３から供給可能である。
この後、ベルトおよびトレッドのパッケージは、完成し、このパッケージは、トランスファートラック１８上に移動可能に配置された第２のトランスファーリング１９により、トレッド製造ドラム１６から除去される。ベルトおよびトレッドのパッケージを有する第２のトランスファーリング１９は、待機位置に移動し、次のベルトおよびトレッドのパッケージが、ベルト製造ドラムおよびトレッド製造ドラム上で組立て可能である。
本発明の組立体は、さらに、水平な第２の主方向３８の回りを回転するシャフト３９を有する第２のマシーンハウス２５を備えている。この水平な第２の主方向３８は、水平な第１の主方向３５に平行である。第２のマシーンハウス２５は、水平な第１の主方向３５の方向に沿って見たときに、トレッド製造ドラム１６より、第１のマシーンハウス１１からより大きな距離を置いて配置されている。回転シャフト３９は、互いに距離を置きかつ平行に配置された２つのカーカスシャフト４０，４０′を装架し、各カーカスシャフトは、第１の主方向３５に平行である。第１のカーカスシャフト４０は、第１の公知のカーカスドラム２３を装架し、第２のカーカスシャフト４０′は、第２の同一なカーカスドラム２２を装架する。第２のマシーンハウス２５は、さらに、回転シャフト３９を回転させるための、好ましくは、サーボ駆動のメインシャフトドライブ４１と、カーカスシャフトを、これにより、カーカスドラムを別個に駆動する２つのカーカスシャフトドライブ４７，４７′を備えている。第２のマシーンハウス２５は、第１，第２カーカスシャフト４０，４０′が、それぞれ、回転メインシャフト３９により、第１の主方向３５と一直線上になるまで回転可能であるように配置される。トランスファートラック１８は、垂直方向に沿って見たときに、第１の主方向と一直線上で回転するカーカスドラムの下側まで延びている。
カーカス部材サーバー２９から、カーカス部材とゴムのサイドウォールを有する気密性内側ライナとコードで補強されたカーカスプライが、連続的に供給され、所定の長さに切断され、第１カーカスドラム２３の回りに巻き付けられる。望む場合、第２カーカスプライは、第１カーカスドラム２３上に、選択的に、ＮＬ−Ａ−９２０００４６のように、四角に織られたチェーファまたはゴムのチェーファストリップ上に配置可能である。
この後、双方のカーカスドラムは、回転し、第１のカーカスドラム２３は、トランスファートラック１８の上側で水平な第１の主方向３５と一直線上に配置され、第２の空のカーカスドラム２２は、第１カーカスドラム２３がその前に占めていた位置に達する。
ビードローディングおよび供給ユニット２７から、アペックスを有するビードワイヤ束が、たとえば、ＮＬ−Ａ−８８０３１７４から知られているように、トランスファートラック１８上を移動可能なビード保持および配置ユニット２１上に移送される。このユニット２１は、カーカス部材が既に配置されている第１カーカスドラム２３の回りに移動し、アペックスを有するビードワイヤ束が、第１カーカスドラム２３上に配置され、このカーカスドラム２３を操作することにより、アペックスを有するビードワイヤ束は、カーカスプライ上で強固にクランプされ、気密性シールが、たとえば、ＮＬ−Ａ−９００１６４５に記載されているように、形成される。
使用されるカーカスドラムの型式に応じて、カーカスプライとサイドウォールが、異なる態様で、アペックスを有するビードワイヤ束の回りで折り返される。いわゆる、デュアルブラダーカーカスドラムの場合、これは、４つのブラダーで行われる。第２図および第３図に示した実施の形態においては、２つのみのブラダーを有するカーカスドラムが使用され、このカーカスドラムは本来、公知である。折り返しは、この場合、カーカスドラムの１側に配置されたプッシュオーバーカン１７により行われ、このプッシュオーバーカン１７は、カンまたはクロックの内部形状を有し、第１のマシーンハウス１１内の製造ドラム１３，１６のシャフトを通って延びるピストン４２と、カーカスドラム２３，２２の他側に配置されたロールオーバー／プッシュオーバーカン２４，２６のそれぞれとで装架されかつ駆動される。これらのカン１７，２４，２６は、カーカス部材が、成形されたカーカスとビードワイヤ束とに対して正確に付勢されるように、膨張し湾曲した双方のブラダーを押しのけるために使用される。
この場合、トレッドオーバーサイドウォール構造のためのカーカスが完成したときに、ベルトおよびトレッドのパッケージを有する第２のトランスファーリング１９は、待機位置から第１カーカスドラム２３上に移動し、ベルトおよびトレッドのパッケージは、生タイヤを形成するために、カーカス部材サーバー２９の下側に配置されかつ少なくとも１のステッチャーロールを備えるトレッドステッチングユニット２８で、カーカス部材に対してステッチされなければならない。
このステッチングは、第２のトランスファーリング１９が、ベルトおよびトレッドのパッケージをカーカスドラム上に配置し、カーカスドラムから離れる方向に移動した後に、実施可能となる。
しかし、生タイヤを製造するのに必要な時間を減少するために、ステッチングユニット２８（第４図参照）のステッチャーロール４５の径方向の通過のために、全側で閉鎖されたゲート４４が設けられたトランスファーリング１９が、使用されるのが好ましい。したがって、第２のトランスファーリング１９は、ステッチングが開始可能となる前に、カーカスドラムから離れる方向に移動する必要はない。このトランスファーリングは、欧州特許出願第ＥＰ−Ｂ１−０２２３３１７号から知られている。
この代わりに、生タイヤの製造時間の減少は、ステッチングユニット（第５図参照）のステッチャーロールの径方向の通過のために、１側で開口したゲート４６が設けられたトランスファーリング１９′を使用することにより、得ることが可能である。このトランファーリングは、ＮＬ−Ａ−９３００８９３から知られている。
完成した生ゴムは、第２のトランスファーリング１９により、第１カーカスドラム２２から取り外され、取り外しユニット２０の近部に搬送され、この取り外しユニットは、生タイヤを第２のトランスファーリング１９から取り外す。この後、第２のトランスファーリング１９は、次のベルトおよびトレッドのパッケージを取り外すために、トレッド製造ドラム１６に向けて移動し、次の生タイヤを完成するために、カーカスドラムが交換される。
本発明の組立体で生タイヤを製造するために必要な総時間は、４０秒以下とすることが可能であり、組立体の全作業は、一人で行うことができる。このようにして製造された生タイヤの品質は、非常に優れていることが分かった。さらに、この組立体は、製造されるタイヤの型式と、組立体のモジュール構造および組立体を構成する別個の装置の互換性との双方に関し、極めて柔軟性を有している。

Claims (10)

1. 車両用の未加硫または生タイヤを製造するための装置の組立体であって、
   第１のマシーンハウス（１１）を備え、この第１のマシーンハウスは、水平な第１の主方向に沿って延びる同軸に配置された２つのベルト製造シャフト（３４、３４’）を有し、この２つのベルト製造シャフト中の第１のベルト製造シャフトは、ベルト製造ドラム（１３）を装架し、２つのベルト製造シャフト中の第２のベルト製造シャフトは、トレッド製造ドラム（１６）を装架し、このトレッド製造ドラムは、水平な第１の主方向（３５）に沿って見たときに、ベルト製造ドラムより、第１のマシーンハウスからより距離を置いて配置され、さらに、２つのベルト製造シャフトを別個に駆動するためのベルト製造ドライブを有し、さらに、
   第２のマシーンハウス（２５）を備え、この第２のマシーンハウスは、水平な第２の主方向（３８）の回りを回転する回転シャフト（３９）を有し、この水平な第２の主方向は、水平な第１の主方向に平行であり、第２のマシーンハウスは、水平な第１の主方向に沿って見たときに、トレッド製造ドラムより、第１のマシーンハウスからより距離を置いて配置され、第２のマシーンハウスの回転シャフト（３９）は、互いに距離を置きかつ平行に配置された２つのカーカスシャフト（４０、４０’）を装架し、各カーカスシャフトは、第１の主方向に平行であり、この２つのカーカスシャフト中の第１のカーカスシャフトは、第１カーカスドラム（２３）を装架し、これらのカーカスシャフト中の第２のカーカスシャフトは、第２カーカスドラム（２２）を装架し、さらに、回転シャフト（３９）を回転させるメインシャフトドライブと２つのカーカスシャフトを別個に駆動するための２つのカーカスシャフトドライブとを有し、第１，第２カーカスシャフトは、それぞれ、回転シャフトにより、第１の主方向と一直線上になるまで回転可能であり、さらに、
   水平な第１の主方向に平行な移送方向を有するトランスファートラック（１８）を備え、このトランスファートラックは、垂直方向に沿って見たときに、ベルト製造ドラムおよびトレッド製造ドラムの下側に配置され、垂直方向に沿って見たときに、第１の主方向と一直線上で回転するカーカスドラムの下側まで延び、さらに、
   トランスファートラック上に配置され、ベルト製造ドラムとトレッド製造ドラムとの間を移動可能な第１のトランスファーリング（１４）と、
   生タイヤをカーカスドラムから取り外すために、トランスファートラック上に配置され、トレッド製造ドラムと第１の主方向と一直線上で回転するカーカスドラムとの間を移動可能な第２のトランスファーリング（１９）と、
   ブレーカプライをベルト製造ドラムに供給するためのブレーカプライサーバー（３０）と、
   トレッドをトレッド製造ドラムに供給するトレッドサーバー（３２）と、
   第１の主方向と一直線上で回転するカーカスドラムにビードを供給するために、トランスファートラック上に移動可能に配置されたビード保持およびビード配置ユニット（２１）と、
   一方のカーカスドラムが第１の主方向と一直線上で回転したときに、他方のカーカスドラムにカーカス部材を供給するカーカス部材サーバー（２９）と、
   カーカス部材サーバーの下側に配置されたトレッドステッチャー（２８）とを備え、このトレッドステッチャーは、第１の主方向と一直線上で回転するカーカスドラム上に設けられたカーカス部材に対して、ブレーカプライおよびトレッドの組立体をステッチして生タイヤを製造するための少なくとも１のステッチングロールを有し、さらに、
   第２のトランスファーリングから生タイヤを取り外すための取り外しユニット（２０）とを備える組立体。
2. 第２のトランスファーリング（１９）はゲート（４４）を設け、該ゲート（４４）は前記ステッチングロール（４５）のための通路を与えるために第２のトランスファーリング（１９）の径方向全周に延びている請求項１に記載の組立体。
3. 垂直方向に沿って見てブレーカプライサーバーの下側に配置されたキャッププライユニット（３１）がゴムで被覆されたナイロンコードのキャッププライをベルト製造ドラム（１３）に供給する請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の組立体。
4. 未加硫または生タイヤを製造する方法であって、
   ブレーカプライサーバーから第１続いて第２ベルトプライを供給する行程と、
   ベルト製造ドラム（１３）へ第１ベルトプライおよび続いて第２ベルトプライを巻き付ける行程と、
   第１のトランスファーリング（１４）を使用してベルト製造ドラム（１３）からトレッド製造ドラム（１６）へ第１のトランスファーリング（１４）をトランスファートラック（１８）に沿って移動することによってベルトをベルト製造ドラム（１３）からトレッド製造ドラム（１６）へ移送する行程と、
   トレッド製造ドラム（１６）上のベルトの回りにトレッドを巻き付ける行程と、
   第２のトランスファーリング（１９）によってトレッド製造ドラム（１６）からベルトおよびトレッドパッケージを取外す行程と、
   トランスファートラック（１８）と一直線上にはないが平行なシャフト（４０）の第１カーカスドラム（２３）へ気密性内側ライナーおよびゴムのサイドウォールを連続的に供給し所定の長さに切断しそして巻き付ける行程と、
   続いて回転可能なシャフト（３９）を回転して第１カーカスドラム（２３）のシャフト（４０）をトランスファートラック（１８）と一直線上に運び、そして第１カーカスドラム（２３）の前に占めていた位置に第２カーカスドラム（２２）を運ぶ行程と、
   トランスファートラック（１８）を経て第１カーカスドラム（２３）の上にビード保持および配置ユニット（２１）を移送することによってタイヤの一部であるアペックスを有するビードワイヤ束を第１カーカスドラム（２３）に付ける行程と、
   第１カーカスドラム（２３）を広げることによってアペックスを有するビードワイヤ束をカーカスプライ上にクランプする行程と、
   第１カーカスを形成するアペックスを有するワイヤ束の回りでカーカスプライとサイドウォールを折り返す行程と、
   第２トランスファーリング（１９）によってベルトおよびトレッドのパッケージがトランスファートラック（１８）に沿って第１カーカスドラム（２３）の第１カーカス上の位置に移動する行程と、
   第１カーカス上でベルトおよびトレッドのパッケージをステッチングする行程と、
   第２トランスファーリング（１９）によって第１カーカスドラム（２３）から完成生タイヤを取外しそしてそれをトランスファートラック（１８）を経て取り外しユニット（２０）へ移送して第２トランスファーリング（１９）からそれを取外す行程とを有する方法。
5. 前記ステッチングする行程は第２トランスファーリング（１９）がまだカーカスドラムの上にある間に行われる請求項４に記載の方法。
6. コード補強を有するカーカスプライが第１カーカスドラム（２３）の回りで気密性内側ライナー上に付される請求項４または請求項５に記載の方法。
7. ベルト製造ドラム上でキャッププライがベルトプライに付けられる請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
8. キャッププライが巻き付けユニットを経て供給され、ゴムに埋設されたナイロンコードのストリップを用いて、巻き付けユニット（１５）のピッチが巻き付けの間変えられてゴムに埋設されたナイロンコードのストリップを螺旋状にする請求項７に記載の方法。
9. ベルトおよびトレッドパッケージがトレッド製造ドラムから取外された後で次ぎのベルトおよびトレッドパッケージがベルト製造ドラムおよびトレッド製造ドラムに組み込まれる請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. ベルトおよびトレッドパッケージが第１カーカス製造ドラム（２３）上の第１カーカスの上に移動されている間そのシャフトはトランスファートラック（１８）と一直線上にあり、新しい第２カーカスが第２カーカス製造ドラム（２２）に供給される間はシャフト（４０）がトランスファートラック（１８）と一直線上にないが平行である請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の方法。

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