JP5542121B2 - タイヤを構築する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを構築する方法と、前記方法に従って動作する、タイヤを構築する装置とに関する。

タイヤは、一般に、少なくとも１つのカーカスプライを有するカーカス構造を備え、カーカスプライは、それぞれの環状係留構造と係合する端部フラップを有し、各係留構造は、通常、少なくとも１つの実質的に周方向の環状インサートから形成され、その上に、回転軸から径方向に先細りになっている少なくとも１つの充填インサートが付与されている。

カーカス構造には、径方向外側位置にベルト構造が関連しており、それは、１つまたは複数のベルト層を備え、ベルト層は、互いにかつカーカスプライに対して径方向に重ね合わさる関係で配置され、交差する向きを有しかつ／またはタイヤの円周延長方向に対して実質的に平行に配置された繊維補強コードまたは金属補強コードが設けられている。ベルト構造の径方向外側位置に、トレッドバンドが付与されており、それもまた、タイヤを構成する他の半製品のようにエラストマー材料からなる。

エラストマー材料のいわゆる「下層」を、トレッドバンドとベルト構造との間に介在させることができ、下層は、ベルト構造とトレッドバンドとの間の安定した結合を確実にするように適合された特性を有している。

カーカス構造の側面に、エラストマー材料のそれぞれのサイドウォールがさらに貼り付けられており、それらは各々、トレッドバンドの側縁の一方から、ビードに対するそれぞれの環状係留構造に近接するまで延在している。

本説明の目的で、「エラストマー材料」という用語は、少なくとも１つのエラストマーポリマーと少なくとも１つの補強充填剤とを含む化合物を意味することが留意されるべきである。好ましくは、この化合物は、架橋剤および／または可塑剤等の添加剤をさらに含む。架橋剤があるため、この材料を加熱によって架橋して、最終製品を形成することができる。

「チューブレスタイプ」のタイヤでは、カーカスプライは、通常「ライナ」と呼ばれる、好ましくはブチル系のエラストマー材料の層で完全にコーティングされ、この層は、最適な気密特性を有し、ビードのうちの一方から他方まで延在している。

ランフラットタイプまたは他の特定の用途のためのタイヤでは、カーカス構造に、エラストマー材料の補助支持インサートをさらに設けることができ、それは、サイドウォールの各々に対して軸方向内側位置に配置される。これら補助支持インサートは、通常「サイドウォールインサート」と呼ばれ、偶発的にタイヤの空気が抜けた場合に車輪に伝達される負荷を支持するのに役立ち、車両が安全な状態で走行を続けるのを可能にする。

タイヤの製造の多くの既知のプロセスでは、カーカス構造およびベルト構造は、トレッドバンド、サイドウォールおよび他の任意のエラストマー構造要素と同様に、それぞれの作業ステーションで互いに別個に作製され、次いで、保管ステーションまたは倉庫に保管され、後にそこから取り出され、タイヤ構築ラインに沿って相互に組み立てられる。

この文脈におけるタイヤの「エラストマー材料の構成部材」とは、タイヤのエラストマー材料のあらゆる部品（たとえば、トレッドバンド、サイドウォール、ライナ、アンダーライナ、ビード領域における充填材、ランフラットタイヤにおけるサイドウォールインサート、耐摩耗インサート等）、またはその一部、あるいはさらには、前記部品またはその一部のうちの２つ以上から形成されたアセンブリを意味することが留意されるべきである。

より最近では、同じ出願人の名義の国際公開第０１／３６１８５号の文書に記載されているもののような製造プロセスが開発されており、そこでは、車両用の車輪のためのエラストマー材料のタイヤ構成部材を作製するために、以下のステップが行われる。すなわち、連続細長要素をトロイダル支持体上に付与するために、トロイダル支持体に隣接して配置された送出し部材から前記連続細長要素を供給するステップと、細長要素がトロイダル支持体上に周方向に配置されるように、トロイダル支持体にその幾何学的回転軸を中心とする周方向配置回転運動（circumferential-distribution rotar motion）を与えるステップと、前記細長要素を用いてタイヤの構成部材を形成するために、トロイダル支持体と送出し部材との間の横方向の配置に対して制御された相対的な変位を行うステップであって、前記構成部材が、その構成部材に与えられる所定の断面形状に応じた所定の敷設方式に従って、接近しかつ互いに重なり合う関係で敷設された複数のコイルによって画定されるステップとを行い、周方向配置回転移動は、トロイダル支持体上の細長要素の付与点と前記幾何学的回転軸との間に存在する距離に応じて制御され、それにより、名目値が前記送出し部材による細長要素の理論的供給速度を上回りかつそれに比例する周囲付与速度が、トロイダル支持体の付与点に与えられる。

欧州特許第１ ０３３ ２３６号は、タイヤ用の構成部材等のゴム製構成部材を作製する装置であって、押出機および一対の圧縮ローラが設けられた、未加硫ゴムテープを製造するユニットと、前記構成部材のうちの１つを形成するために周囲にゴムテープが巻回される巻取ドラムと、未加硫ゴムテープを巻回ドラムに向かって搬送するコンベヤとを備える装置を開示している。圧縮ローラは、押し出されたゴムを圧縮して、所定の断面が与えられたゴムテープへ成形するように適合されたスリットを形成する。コンベヤは、ローラの周囲に巻回されかつゴムテープが配置される面を有する、コンベヤベルトを備えている。コンベヤは、ゴムテープを受け入れる部分と、保管部分と、コンベヤベルトを巻取ドラムの軸方向に沿って移動させることができる装置とからなる。

この装置には、エンドローラが設けられており、その周囲にはコンベヤベルトが巻き付けられ、そこからゴムテープが巻取ドラムに向かって解放される。

この技術的分野では、本出願人は、以下の必要性を感じた。すなわち、
成形支持体の上に連続細長要素を敷設するように適合された製造プロセスの速度を上昇させかつ効率を向上させること、
これら装置の信頼性、速度および汎用性を向上させること、
かさ高さを低減する一方で、これら製造プロセスを行うように設計された装置の構造を簡略化すること、
製造された連続細長要素の品質と、少なくとも部分的に前記要素の敷設を介して製造されたタイヤの品質とを向上させること、および
連続細長要素に圧力を加えるローラの使用に関連するプロセス問題、特に、成形面と連続細長要素との間の望ましくない接着からもたらされる問題を克服することである。

本出願人は、押出機の送出開口部のすぐ下流でテープのカレンダ加工を行うことにより、前記テープに正確な断面を与え、その後、テープを保管しその寸法を安定化するように適合された複雑な一連の機構にテープを供給する、欧州特許第１ ０３３ ２３６号に開示されているタイプの装置は、機械的に非常に複雑であり、したがって、信頼性が低減し、非常に高価であり、設定が困難であり、かつ頻繁に保守の介入が必要であることを確認した。

本出願人はさらに、前記文書に記載されている貯蔵部分により、装置のかさが非常に高くなり、このかさ高さが、全体として、プラントのサイズに悪影響を及ぼすことが分かった。実際には、ゴムテープがドラムに巻回されていない時であっても、コンベヤベルトは、ドラムへのゴムテープの敷設が再び開始するまで、ゴムテープを蓄積するように一定速度で移動し続ける。したがって、保管部分のサイズは、この蓄積動作を可能にするために十分でなければならない。

さらに、本出願人は、ゴムテープの断面を変更する必要のある度に、カレンダのローラを交換するために装置を強制的に停止させなければならず、この動作によりプロセスがそれほど柔軟でなくなることに気付いた。

そして、本出願人は、欧州特許第１ ０３３ ２３６号に記載されているタイプの装置が、ゴムテープを構成する材料がコンベヤベルトに付着しないような性質である場合、動作することができないことを観察した。それは、切断が完了すると、このゴムテープを、いかなる方法によってもコンベヤに保持することができないためである。

本出願人は、さらに、国際公開第０１／３６１８５号に記載されているように、タイヤがトロイダル成形支持体に構築される場合、敷設時に、連続細長要素の所望の断面を得るために、連続細長要素の変形が少なくとも２つの別個の段階に分散されることが有利であり得ることに気付いた。実際には、トロイダル支持体で行われる構築プロセスでは、形成されている構成部材は、すでに、加硫および成型ステップの最後に完成品の形状に非常に近い形状でなければならず、それは、成形ステップが行われないためである。上記理由により、連続細長要素は、場合によっては、押出機の送出開口部において得られるものとは非常に異なる形状をとらなければならず、この状況により連続細長要素に対して応力および特別な張力がもたらされる可能性があり、したがって、それが受ける変形をいくつかのステップに分割することにより、応力および張力が低減し、破棄される製品を得る危険性が低減することになる。

したがって、本出願人は、押出機から出るエラストマー材料の連続細長要素のカレンダ加工をなくし、連続細長要素の第１長手方向変形を、前記押出機のすぐ下流で行い、その後、連続細長要素を、所望の断面を与えるまで変形させることにより、上述した問題を克服することが可能であることが分かった。

特に、第１態様では、本発明は、成形支持体上にエラストマー材料の構成部材を成形するステップを含む、タイヤを構築する方法であって、前記エラストマー材料の構成部材のうちの少なくとも１つが、
エラストマー材料の連続細長要素を、押出機によって製造するステップであって、上記要素が、前記押出機から出てくる際に直線送出速度（a linear delivery speed）を有する、ステップと、
連続細長要素を、他の装置を介在させることなく、コンベヤの移動面の上に直接供給するステップと、
エラストマー材料の前記連続細長要素を、移動面上で、所定方向に沿って、かつ前記直線送出速度とは異なる直線前進速度（a linear advancing speed）で、成形支持体に隣接する前記コンベヤの近接端まで前進させるステップと、
連続細長要素を成形支持体に付与して巻回されたコイル状にすることにより、タイヤの前記エラストマー材料の少なくとも１つの構成部材を成形するステップであって、前記成形支持体が、コンベヤの近接端に対して周速度（a peripheral speed）で回転する、ステップと、
から作製され、
前記周速度が、連続細長要素を変形させるように、前記直線送出速度とは異なる、方法に関する。

第２態様によれば、本発明は、タイヤを構築する装置であって、
少なくとも１つの成形支持体と、
エラストマー材料の構成部材を成形支持体上に形成する少なくとも１つの成形装置と、
を備え、
前記少なくとも１つの成形装置が、
エラストマー材料の連続細長要素を直線送出速度で送り出す少なくとも１つの押出機と、
前記連続細長要素用の少なくとも１つのコンベヤであって、所定方向に沿って前記直線送出速度とは異なる直線前進速度で、成形支持体に隣接するコンベヤの近接端に向かう移動面を有する、コンベヤと、
コンベヤの近接端に近接して配置された、前記成形装置上に前記連続細長要素を付与する少なくとも１つの装置と、
前記成形支持体を、その軸上でコンベヤの近接端に対して周速度で回転させる装置と、
を備え、
押出機が、連続細長要素を、他の装置を介在させることなく、コンベヤ上に直接供給し、
前記周速度が、連続細長要素を変形させるように、前記直線送出速度とは異なる、装置に関する。

本発明による方法および装置を採用することにより、本出願人は、既知の技術のものに対し装置の大幅な構造的簡略化と、かさ高さの低減と、装置の製造コストおよび保守コスト（servicing costs）の削減と、信頼性の向上ならびにタイヤ製造速度および柔軟性の向上とを得た。

実際に、２つのステップでの変形を通して、カレンダを用いることなく、連続細長要素の正確な断面を得ることができる。さらに、延伸させることにより所望の断面が得られるため、付与される連続細長要素の断面より大幅に大きい断面の送出開口部を有する押出機を使用することができる。したがって、付与される連続細長要素の断面が変更される場合、毎回、前記送出開口部が形成された押出機のカレンダおよび／またはフランジを変更する必要がなく、これにより、装置に対するさらなる柔軟性が確実になる。さらに、連続細長要素を、使用する時点で製造することができるため保管する必要がなくなり、したがって、材料の劣化および無駄をもたらす可能性のある連続細長要素の蓄積が回避される。

本発明は、上述した態様のうちの少なくとも１つにおいて、後述する好ましい特徴のうちの１つまたは複数を有することができる。

好ましくは、周速度は、連続細長要素を延伸させるように、直線送出速度より速い。

好ましくは、周速度は、直線送出速度の約１．２倍以上である。

さらに、好ましくは、周速度は、直線送出速度の約１．３倍以上である。

好ましくは、周速度は、直線送出速度の約１．６倍以下である。

好ましくは、周速度は、直線送出速度の約７倍以下である。

押出速度に対する速度上昇の大きさは、連続細長要素の材料の特徴と、敷設中に得られることが望まれる連続細長要素の断面とによって決まる。

好ましい実施形態によれば、周速度は、連続細長要素を圧縮するように、直線送出速度より遅い。

好ましくは、周速度は、直線送出速度の約０．５倍〜約０．９５倍に含まれる。

より好ましくは、周速度は、直線送出速度の約０．６５倍〜約０．８５倍に含まれる。

本方法の好ましい実施形態によれば、直線前進速度は直線送出速度より速い。

実際には、連続細長要素の長手方向の変形は２つのステップで行われることが有利である。

好ましくは、直線前進速度は、直線送出速度の約１．５倍以下である。

このような連続細長要素の延伸は、２つの後続するステップ、すなわち、押出機から出てすぐ後の第１ステップと、成形支持体への付与中の第２ステップとで行われる。２つのステップで延伸させることにより、連続細長要素の損傷をなくし、または少なくとも低減することができる。実際には、押出機から送り出される連続細長要素は、温度および圧力が高くかつ一様でない。特に問題となる場合、すなわちそれほど弾性でない混合物の場合に、押出機から送り出されるような状況で単一の延伸動作が与えられた場合、連続細長要素は、その表面に亀裂および／またはバリが生成されるため、破損する。

最終付与ステップの前にコンベヤの移動面に載置しかつそこで前進させることにより、連続細長要素を冷却し、一様な圧力状態および温度状態にすることができ、それにより、コンベヤの直線前進速度に対してドラムの周速度を上昇させることによって得られる、後続する第２延伸ステップを、連続細長要素の品質を損なうことなく行うことができる。

より好ましくは、直線前進速度は、直線送出速度の約１．００５倍以上である。

別法として、方法の好ましい実施形態によれば、直線前進速度は直線送出速度より遅い。

好ましくは、直線前進速度は、直線送出速度の約０．７５倍以上である。

より好ましくは、直線前進速度は、直線送出速度の約０．９９５倍以下である。

第１ステップにおいて、延伸の代りに圧縮操作が行われ、圧縮は、押出機から出てくる連続細長要素の冷却効果を補償するように適合される。実際に、連続細長要素は、冷却中に収縮する傾向にある。冷却効果により、連続細長要素に軸方向の応力が発生する。連続細長要素の混合物が依然として高温である時に行われる圧縮により、前記連続細長要素が冷却する際に、前記応力の形成が防止され、収縮による亀裂および／またはバリの生成が回避される。

方法の好ましい実施形態によれば、直線前進速度の直線送出速度に対する比は、前記連続細長要素を付与するステップ中に一定に維持される。

別法として、直線前進速度の直線送出速度に対する比は、前記連続細長要素を付与するステップ中に変更される。

さらに、好ましくは、周速度の直線送出速度に対する比は、前記連続細長要素を付与するステップ中に一定に維持される。

別法として、周速度と直線送出速度との比は、前記連続細長要素を付与するステップ中に変更される。

敷設中の速度の変化により、細長要素の特徴のあり得る変動を積極的に補償することができ、この変動は、たとえば予想外の圧力変動および／または温度変動によるもの、または、細長要素の断面および／または敷設速度が、事前に確立された計画および／または成形支持体の敷設面の形状に基づき変更されることによる。

好ましくは、直線前進速度は、前記連続細長要素を、少なくとも１つの押え装置を介して移動面に対して押圧することにより、連続細長要素に与えられる。

この解決法は、構造上の観点から単純であり、さらに、「kevlar pulp」等の繊維を含む混合物の場合、それが依然として高温である間に、これら繊維に対して所定の配向を与えることできる可能性がある。

有利には、付与の終了時に、連続細長要素は、押出機とコンベヤとの間で切断される。

連続細長要素が切断されている間、押出機は停止される。切断点の下流に残っている連続細長要素の長さは、コンベヤ上に進み、成形支持体に付与される。したがって、付与と後続する付与との間で、押出機と成形支持体との間に残っている連続細長要素の長い長さ部分（long lengths）の管理が不要である。さらに、新たなる付与の前に、押え装置のローラとコンベヤベルトとの間に連続細長要素を通すことが容易であり、それは、前記連続細長要素をカレンダの成形スリットに通過させる必要がないためであり、通過させる場合、連続細長要素が、カレンダの鋼製ローラに付着したままにある可能性もある。

好ましい実施形態によれば、装置は、押出機と、コンベヤと、前記成形支持体をその軸上で回転させる装置とに動作可能に連結され、かつ直線送出速度、直線前進速度および周速度を制御しかつ調節するように適合された、制御ユニットを備える。

電子制御ユニットを採用することにより、各付与前に、すべての速度を簡単に入力することができ、かつ／またはこれら速度を、前記付与中に制御し調節することができる。

好ましくは、装置は、コンベヤの移動面に面しかつ連続細長要素と係合する側面を有する、押え装置をさらに備える。

押え装置は、連続細長要素と移動面との接触を維持し、コンベヤの速度が連続細長要素に与えられることを確実にする。

好ましい実施形態では、押え装置は、側面を支持するローラと、ローラに動作可能に作用して、前記側面を連続細長要素に押圧する押え要素とを備える。

さらに、好ましくは、押え要素は弾性タイプである。この構造は、単純であり、効率的であり、信頼性が高くかつ安価である。

好ましくは、押え装置は、押出機に隣接するコンベヤの遠位端に配置される。このように、連続細長要素は、全伸張にわたって利用される移動面とすぐに接触する。

好ましい実施形態によれば、コンベヤはコンベヤベルトを備え、コンベヤベルトは、ローラに巻き付けられ、かつ移動面を画定する進行伸張部（going stretch）を有する。

好ましくは、コンベヤベルトは、コンベヤの近接端に位置する近接ローラに巻き付けられる。

さらに、コンベヤルトは、押出機に隣接するコンベヤの遠位端に位置する遠位ローラに巻き付けられる。

より好ましくは、進行伸張部は直線状であり、移動面は単一平面にある。

この構造は、単純であり、効率的であり、信頼性が高くかつ安価である。

好ましくは、前記少なくとも１つの付与装置は、コンベヤに対して動作可能に支持されかつ成形支持体に向かって押し付ける関係で（in thrust relationship）作用する、少なくとも１つの付与部材を備える。

さらに、好ましくは、押出機は、送出開口部を有するシリンダと、シリンダに収容されかつ前記送出開口部に近接する端部を有する回転スクリューとを備える。

好ましくは、押出機は、回転スクリューと送出開口部との間に介在するギアポンプを備える。

回転スクリューの端部と送出開口部との間、またはギアポンプと前記送出開口部との間に、混合物を押出機から出るように向けるよう適合されたダクトがない。したがって、ダクト内部での高温および高圧によってもたらされる、混合物およびそれにより製造される連続細長要素に対する損傷が、回避される。上記温度および圧力は、混合物を流体状態に維持するために必要である。したがって、エラストマー材料に対する局部的な焦げの生成が、摩擦および誘発される加熱により、ダクト内で発生する可能性があり、この局部的な焦げにより、局部的な加硫がもたらされ、連続細長要素の品質が損なわれる。さらに、加硫混合物は、ダクト壁に付着する可能性があり、それによりダクト自体の通路断面が低減し、したがって、ダクト内部の圧力および温度が上昇し、連続細長要素を形成する混合物の機能を悪化させるサイクルが引き起こされる。

好ましい実施形態によれば、前記成形支持体はトロイダル支持体である。

好ましくは、前記トロイダル支持体の径方向外面は、構築されるタイヤの径方向内面に一致する形状である。したがって、連続細長要素の付与後、形成された構成部材はすでにタイヤの実質的に最終的な形状を有している。

装置の代替実施形態によれば、前記成形支持体は円筒状ドラムである。したがって、連続細長要素の付与後、形成された構成部材に対し、１つまたは複数のカーカスプライにトロイダル形態を与えるように適合された成形操作を行わなければならない。

さらなる特徴および利点は、本発明による、タイヤを構築する方法および装置の好ましいが排他的でない実施形態の説明から、より明らかとなろう。この説明を、以下、非限定的な例を用いて添付図面を参照して行う。

本発明による構築装置を備えたタイヤを製造するプラントの略平面図である。 図１に示すプラントの詳細の略平面図である。 関連する装置の一部である成形装置の略側面図である。 本発明によって得られるタイヤの一例の直径断面図を示す。

図面を参照すると、本発明による構築装置２を備えたタイヤを製造するプラントを、全体として１で示している。

プラント１は、タイヤ３（図４）を製造するように意図されている。タイヤ３は、本質的に、「ライナ」５と呼ぶ気密エラストマー材料の層で内部がコーティングされていることが好ましい少なくとも１つのカーカスプライ４と、場合によってはエラストマー充填材７ａが関連しかつカーカスプライ４の周方向縁と係合するそれぞれの環状係留構造７を組み込んだ２つのいわゆる「ビード」６と、カーカスプライ４に対して径方向外側位置に付与されたベルト構造８と、タイヤ３のいわゆるクラウン領域において、ベルト構造８の径方向外側位置に付与されたトレッドバンド９と、カーカスプライ４の横方向に対向する位置に付与され、各々がタイヤ３の側部領域において、対応するビード６からトレッドバンド９の対応する側縁まで延在する、２つのサイドウォール１０とを備える。

ランフラットタイヤまたは特定の用途に対して意図されたタイヤでは、たとえば通常「サイドウォールインサート」と呼ばれるタイプの補助支持インサート（図示せず）もまた設けることができ、それらは、カーカスプライ４の軸方向内側位置においてまたは２つの対のカーカスプライ４の間において、かつ／または前記少なくとも１つのカーカスプライ４の軸方向外側位置において、サイドウォールに近接して付与される。

構築装置２は、複数の構築ステーション１１、１２、１３、１４、１５（図１）を含むことができ、それらは各々、たとえば、処理中のタイヤ３の構成部材を成形支持体１６上に直接形成するように設計されており、成形支持体１６は、好ましくはトロイダル形態であり、より好ましくは、構築が完了した時のタイヤ３の径方向内側面に一致する形状の径方向外側成形面１６ａを有している（図４）。

別法として、処理中のタイヤ３の１つまたは複数の構成部材は、トロイダル形態の成形支持体１６上で直接作製される代りに、先の作業ステップから半製品として得られるように提供され、前記成形支持体１６上で他の構成部材と組み立てられる。この場合の成形支持体１６もまた円柱形態か、または上述したものとは異なる他の形態であり得る。

例として、図１に第１ステーション１１を示し、そこでは、エラストマー材料の少なくとも１つの構成部材、たとえばライナ５が、エラストマー材料の連続細長要素を、互いに近接して配置されかつトロイダル形態の成形支持体１６の成形面１６ａに沿って配置されたコイル状に巻回することによって、作製される。少なくとも１つの第２構築ステーション１２では、１つまたは複数のカーカスプライ４の製造を行うことができ、それらは、成形支持体１６上にストリップ状要素を周方向に接近した関係で敷設することによって得られ、ストリップ状要素は、平行に横に並んだ関係で配置された繊維コードまたは金属コードを含む、適当なサイズに切断されたエラストマー材料の連続的なストリップから形成される。第３構築ステーション１３を、タイヤビード６内に組み込まれる環状係留構造７および充填材７ａの製造の専用とすることができ、それらはそれぞれ、少なくとも１つのゴムでコーティングされた金属コードを含む少なくとも１つの連続細長要素を、径方向に重なり合うコイル状に敷設することにより、また、エラストマー材料の連続細長要素を、互いに近接して配置されかつ前記成形面１６ａに沿って配置されたコイル状に巻回することによって、得られる。少なくとも１つの第４構築ステーション１４を、ベルト構造８の製造の専用とすることができ、ベルト構造８は、たとえば、好ましくは相互に平行な金属コードを含むエラストマー材料の連続ストリップから形成されるストリップ状要素を周方向に接近した関係で敷設することにより、かつ／または、タイヤ３のクラウン部分において、好ましく金属製の少なくとも１つのゴムでコーティングされた補強コードを、軸方向に接近したコイル状に巻回することによって形成される。

少なくとも１つの第５構築ステーション１５を、トレッドバンド９およびサイドウォール１０を製造するように設計することができる。トレッドバンド９およびサイドウォール１０は、好ましくは、エラストマー材料の少なくとも１つの連続細長要素を相互に接近したコイル状に巻回することによって得られる。

構築ステーション１１、１２、１３、１４、１５は、それぞれの成形支持体１６によって支持される処理中のそれぞれのタイヤ３に対し、各々同時に作用することができ、タイヤ３は、構築ステーションから後続する構築ステーションに、ロボットアーム１７または他の好適な装置によって逐次移送される。

装置２によって構築されるタイヤ３は、プラント１に組み込まれた少なくとも１つの加硫ユニット１８に逐次移送される。

本発明によれば、ライナ５、充填材７ａおよび／またはビード６のエラストマー材料の他の部品、サイドウォール１０、トレッドバンド９、アンダーベルト層、トレッドバンドの下層、耐摩耗要素および／または他のもの等、タイヤ３のエラストマー材料の構成部材のうちの少なくとも１つが、概して１９（図２および図３）に示す成形装置によって得られる。

成形装置１９は、エラストマー材料の連続細長要素２１を供給する少なくとも１つの供給ユニット２０を備えている（図２および図３）。

供給ユニット２０は、エラストマー材料が導入されるシリンダ２３が設けられた押出機２２を備えている。目安として約４０℃〜約１２０℃に含まれる、制御された温度まで加熱されるシリンダ２３は、回転スクリュー２４を動作可能に収容しており、それによって、エラストマー材料が、シリンダ２３に沿って押出機２２の送出開口部２５に向かって押し出される。必要な場合、エラストマー材料を、たとえば、回転スクリュー２４と送出開口部２５との間に動作可能に介在するギアポンプ２６を介して搬送することができ、それにより、送出開口部２５を通る流量の均一性がより確実になる。

より詳細には、押出機２２にはフランジ２２ａが取り付けられており、それは、前記送出開口部２５を画定するダイ２２ｂを支持する。好ましくは、送出開口部２５は、ギアポンプ２６に近接して、またはギアポンプ２６がない場合は、回転スクリューの端部２４ａに近接して配置される。特に、前記ギアポンプ２６または回転スクリュー２４の端部２４ａと送出開口部２５との間に存在する距離「ｌ」、すなわちダイ２２ｂによって境界が画されるダクト２２ｃの長さは、ダクト２２ｃの壁における混合物の流れと、それにより混合物の危険な局部架橋の発生とを制限するように、約３０ｃｍ未満であり、好ましくは約１５ｃｍ未満である。好ましくは、フランジ２２ａおよびダイ２２ｂもまた温度調節され、すなわち制御された温度まで加熱される。スクリュー２４およびギアポンプ２６もまた、たとえば約４０℃〜約１２０℃に含まれる制御された温度まで加熱することができる。

したがって、実質的に円形断面形状の生エラストマー材料の連続細長要素２１が、送出開口部２５から送り出される。別法として、送出開口部２５、したがって連続細長要素２１の断面形状の形態を、楕円タイプとすることができる。いずれの場合も、送出開口部２５の断面積は、約３．５ｍｍ^２〜約１００ｍｍ^２に含まれることが好ましい。

前記寸法的な特徴により、連続細長要素２１を、送出開口部２５においてエラストマー材料の塊を変形させ過ぎることなく、目安として約１ｃｍ^３／秒〜約７０ｃｍ^３／秒に含まれる、体積流量のいわゆる「目標値」に対応する所望の直線送出速度「Ｖ_１」に従って送り出すことができる。したがって、送出開口部２５におけるエラストマー材料の温度を、目安として約７０℃〜約１１０℃に含まれる、比較的低い値で有利に維持することができる。

供給ユニット２０の下流で動作する付与装置２７は、前記供給ユニット２０から来る連続細長要素２１の成形支持体１６への付与を行う（図３）。

付与中、たとえば前記ロボットアーム１７のうちの１つによって突き出されることで支持される成形支持体１６は、たとえばライナ５または処理中のタイヤのエラストマー材料の他の任意の構成部材を形成するように、好適な装置によって周速度「Ｖ_３」で回転駆動され、付与装置２７の正面に移動して、連続細長要素２１を、接近しかつ／または重ね合わさる関係で配置されかつこの成形支持体１６の周囲に巻回されたコイル状に分配する。

付与装置２７は、連続細長要素２１を成形支持体１６上に付与するために、たとえば空気圧式アクチュエータ２９によって、成形支持体１６に向かって押し付ける関係で作用する少なくとも１つの付与部材２８を備えている。

図面に示すように、付与部材２８は、搖動アーム２７ａに好ましくは遊びをもって取り付けられたローラである。搖動アーム２７ａのローラ２８を支持する端部と反対側の端部は、空気圧式アクチュエータ２９に連結されている。アイドラローラ２８の円柱状側面は、成形支持体１６に付与される連続細長要素２１の上に載り、それを押圧する。前記円柱状側面２８ａは、シリコーン系の固着防止材からなることが好ましい。

供給ユニット２０と付与装置２７との間に、コンベヤ３０が動作可能に配置されており、その機能は、供給ユニット２０から来る連続細長要素２１を、成形支持体１６上にかつ付与装置２７に近接するように運ぶことである。付与部材２８は、コンベヤに対して動作可能に支持されることが好ましい。

コンベヤ３０は、所定方向「Ｘ」に沿って直線前進速度「Ｖ_２」で、成形支持体１６に隣接するコンベヤ３０の近接端３２に向かって連続運動を行う移動面３１を有している。

連続細長要素２１は、所定方向「Ｘ」に沿って移動面３１上で前進し、付与装置２７が配置されている近接端３２まで案内される。

図示する好ましい実施形態では、コンベヤ３０は、コンベヤ３０の近接端３２に位置する近接ローラ３４ａと、近接端３２とは反対側のコンベヤ３０の遠位端３５に、かつ押出機２２の送出開口部２５に隣接して位置する遠位ローラ３４ｂとに巻き付けられたコンベヤベルト３３を備えている。ローラ３４ａ、３４ｂの一方または両方は動力駆動式である。

コンベヤベルト３３を、たとえば、外周歯を有するローラ３４ａ、３４ｂを通る歯付きベルトと定義することができる。コンベヤベルト３３は、少なくとも連続細長要素２１と接触する部分において、好ましくはシリコーン系の固着防止材からなる。

コンベヤベルト３３は、その上部において、直線進行伸張部３３ａを有しており、それは、細長要素２１を支持し、したがって、実質的に単一平面にある移動面３１を画定する。

コンベヤベルト３３は、押出機２２から離れて付与部材２８に近接するまで移動する連続細長要素２１に追従するように駆動される。

コンベヤ３０および付与ローラ２８は、幅の寸法が連続細長要素２１と実質的に同じであってもよく、それにより、連続細長要素２１の敷設中に、ロボットアーム１７による成形支持体１６の動きを妨げない。異なる実施形態では、コンベヤベルト３３の幅を、連続細長要素２１の幅の約０．８倍〜約３倍の間で変更することができる。

コンベヤ３０は、さらに、その遠位端３５に押え装置３６が取り付けられている。図示する実施形態では、押え装置３６はローラ３７を備え、ローラ３７は、コンベヤ３０の移動面３１に面し、連続細長要素２１と係合しやすい円筒状側面３８を有している。ローラ３７は、コンベヤ３０の近接ローラ３４ａおよび遠位ローラ３４ｂの回転軸に対してかつ付与装置２７のローラ２８の回転軸に対して実質的に平行な、それ自体の回転軸を中心に自由に回転可能である。ローラ３７の円筒状側面３８もまた、シリコーン系の固着防止材からなることが好ましい。

ローラ３７は、コンベヤ３０の移動面３１に向かって押され、たとえばばね等の弾性タイプかあるいは液圧式または空気圧式タイプの押え要素３９を介して、連続細長要素２１に押圧される。

図示する実施形態では、ローラ３７は、連続細長要素２１をコンベヤベルト３３で案内しかつ前記コンベヤベルト３３に接触したまま維持するように、押出機２２のすぐ下流に配置される。

このように、連続細長要素２１は、少なくとも押え装置３６のすぐ下流の領域において、移動面３１とともに、移動面３１と同じ直線前進速度「Ｖ_２」で移動する。押出機２２を出る連続細長要素２１は、たとえばカレンダ等、その断面を変更するように適合された他の装置の介入なしに、ローラ３７と移動面３１との間に直接供給される。実際には、図３に示すように、送出開口部２５の下流かつコンベヤ３０の上流に配置された領域に、上述したタイプの装置は存在しない。

成形装置１９は、押出機２２に動作可能に連結された電子制御ユニット４０をさらに備え、装置は、支持体１６およびコンベヤ３０の回転を決定する。制御ユニット４０には、直線送出速度「Ｖ_１」、直線前進速度「Ｖ_２」および周速度「Ｖ_３」間で、成形装置１９の動作パラメータを検出することができるセンサが設けられ、制御ユニット４０は、付与の開始前かつ／または付与サイクル中にこれらの速度のうちの１つまたは複数を変更することができる。

使用時、直線送出速度「Ｖ_１」で押出機２２から送り出される連続細長要素２１は、押さえ装置３６のローラ３７とベルト３３との間に直接通される。ローラ３７は、連続細長要素２１を押圧し、それにより、連続細長要素２１はベルト３３を押圧し、ローラ３７は、連続細長要素２１に対して、直線送出速度「Ｖ_１」とは異なる、ベルト３３と同じ直線前進速度「Ｖ_２」を与える。好ましくは、直線前進速度「Ｖ_２」は、直線送出速度「Ｖ_１」の約０．７５倍〜約０．９９５倍に含まれる。

異なる実施形態では、直線前進速度「Ｖ_２」は、直線送出速度「Ｖ_１」の約１．００５倍〜約１．５倍に含まれる。

直線前進速度「Ｖ_２」が直線送出速度「Ｖ_１」より速い場合、連続細長要素２１は、ローラ３７の近くで軸方向に延伸する。ローラ３７の下流における連続細長要素２１の断面積の、送出開口部２５の断面積と実質的に一致する、ローラ３７の上流における連続細長要素２１の断面積に対する比は、約０．７〜約０．９９に含まれることが好ましい。

直線前進速度「Ｖ_２」が直線送出速度「Ｖ_１」より遅い場合、連続細長要素２１は、ローラ３７の近くで軸方向に圧縮される。ローラ３７の下流における連続細長要素２１の断面積と、送出開口部２５の断面積と実質的に一致する、ローラ３７の上流における連続細長要素２１の断面積との比は、約１．０１〜約１．３に含まれることが好ましい。

連続細長要素２１は、近接端３２に達すると、コンベヤ３０から離れ、成形支持体１６に支持体１６自体と付与部材２８との間を通過して付与される。

付与部材２８は、連続細長要素２１を押圧し、それにより連続細長要素２１は成形支持体１６を押圧し、付与部材２８は、連続細長要素２１に対し、直線送出速度「Ｖ_１」より速い成形支持体１６の周速度「Ｖ_３」を与える。

好ましくは、周速度「Ｖ_３」は、直線送出速度「Ｖ_１」の約１．２倍〜約７倍に含まれ、より好ましくは、直線送出速度「Ｖ_１」の約１．３倍〜約１．６倍に含まれる。

好ましくは、さらに、周速度「Ｖ_３」は直線前進速度「Ｖ_２」より高く、したがって、連続細長要素２１は、押え装置３６と付与部材２７との間に含まれる長さにおいて延伸することが好ましい。

これらの実施形態では、連続細長要素２１は、いずれの場合も、２つの急速な速度変化を介して、それが押出機２２を出る時に比較して軸方向に延伸する。

成形支持体１６に敷設された連続細長要素２１の断面積と、送出開口部２５の断面積と実質的に一致する、押出機２２から出てくる連続細長要素２１の断面積との比は、約０．３以上でありかつ１未満であることが好ましい。第１の急速な速度変化により、延伸または圧縮をもたらすことができるため、軸方向の延伸は、押え装置３６および付与部材２８両方で、または完全に付与部材２８で発生することができる。

別法として、異なる実施形態では、周速度「Ｖ_３」は、連続細長要素２１を圧縮するように、直線送出速度「Ｖ_１」より遅くてもよい。この解決法は、断面が送出開口部２５の断面より大きい連続細長要素２１をコイル状に巻回する必要があるようなタイヤ構成部材の特定のエラストマー材料または形状に対して採用される。

これらの場合もまた、「Ｖ_２」が「Ｖ_１」より遅い場合であっても、２つの別個のステップで結果として圧縮と断面積の増大を伴うように前記速度が低減してもよく、または、「Ｖ_２」が「Ｖ_１」より速い場合、速度上昇およびそれによる延伸（または伸張）のステップに続き、速度低下およびそれによる圧縮のステップがあってもよい。

好ましくは、最後に述べた実施形態では、周速度「Ｖ_３」は、直線送出速度「Ｖ_１」の約０．５倍〜約０．９５倍に含まれる。より好ましくは、周速度「Ｖ_３」は、直線送出速度「Ｖ_１」の約０．６５倍〜約０．８５倍に含まれる。

成形支持体１６に敷設された連続細長要素２１の断面積と、送出開口部２５の断面積と実質的に一致する、押出機２２から出てくる連続的な細長い要２１の断面積との比は、約１．５以下でありかつ１を上回ることが好ましい。

直線前進速度「Ｖ_２」と直線送出速度「Ｖ_１」との比、および周速度「Ｖ_３」と直線送出速度「Ｖ_１」との比を、敷設を開始する前に入力し、付与中に一定に維持することができ、または、付与自体の間に、互いに独立して変更することにより、成形支持体１６における敷設領域に基づいて、連続細長要素２１の特徴を変更することができる。この敷設の形態は、特に、構築がすでに「成形された」形状で行われる場合であって、構築されるべき構成部材の特定の形状により、前記成形支持体１６がトロイダル形態である場合、特に有利である。

付与の終了時に、連続細長要素２１は、押出機２２とコンベヤ３０との間に含まれる領域で切断され、好ましくは、この領域は送出開口部２５に近接し、切断点の下流に配置された連続細長要素２１の長さ部分が、成形支持体１６に完全に付与される。

Claims (40)

1. 成形支持体（１６）上にエラストマー材料の構成部材を成形するステップを含む、タイヤ（３）を構築する方法であって、前記エラストマー材料の構成部材のうちの少なくとも１つが、
   エラストマー材料の連続細長要素（２１）を、押出機（２２）を介して製造するステップであって、前記要素（２１）が、前記押出機（２２）から出てくる際に直線送出速度（Ｖ１）を有する、ステップと、
   前記連続細長要素（２１）を、他の装置を介在させることなく、コンベヤ（３０）の移動面（３１）の上に直接供給するステップと、
   エラストマー材料の前記連続細長要素（２１）を、前記移動面（３１）上で、所定方向（Ｘ）に沿って、かつ前記直線送出速度（Ｖ１）とは異なる直線前進速度（Ｖ２）で、前記成形支持体（１６）に隣接する前記コンベヤ（３１）の近接端（３２）まで前進させるステップと、
   前記連続細長要素（２１）を前記成形支持体（１６）に付与して巻回されたコイル状にすることにより、前記タイヤ（３）の前記エラストマー材料の前記少なくとも１つの構成部材を成形するステップであって、前記成形支持体（１６）が、前記コンベヤ（３０）の前記近接端（３２）に対して周速度（Ｖ３）で回転する、ステップと、
   から作製され、
   前記周速度（Ｖ３）が、前記連続細長要素（２１）を変形させるように、前記直線送出速度（Ｖ１）とは異なり、前記周速度（Ｖ３）が前記直線前進速度（Ｖ２）より速く、前記連続細長要素の長手方向の変形が２ステップで行われる、方法。
2. 前記周速度（Ｖ３）が、前記連続細長要素（２１）を延伸させるように、前記直線送出速度（Ｖ１）より速い、請求項１に記載の方法。
3. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．２倍以上である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．３倍以上である、請求項１または２に記載の方法。
5. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．６倍以下である、請求項１または２に記載の方法。
6. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の７倍以下である、請求項１または２に記載の方法。
7. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記直線送出速度（Ｖ１）より速い、請求項１に記載の方法。
8. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．５倍以下である、請求項１または７に記載の方法。
9. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．００５倍以上である、請求項１または７に記載の方法。
10. 前記直線前進速度（Ｖ２）の前記直線送出速度（Ｖ１）に対する比が、前記連続細長要素（２１）を付与するステップ中に一定に維持される、請求項１に記載の方法。
11. 前記直線前進速度（Ｖ２）の前記直線送出速度（Ｖ１）に対する比が、前記連続細長要素（２１）を付与するステップ中に変更される、請求項１に記載の方法。
12. 前記周速度（Ｖ３）の前記直線送出速度（Ｖ１）に対する比が、前記連続細長要素（２１）を付与するステップ中に一定に維持される、請求項１に記載の方法。
13. 前記周速度（Ｖ３）と前記直線送出速度（Ｖ１）との比が、前記連続細長要素（２１）を付与するステップ中に変更される、請求項１に記載の方法。
14. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記連続細長要素（２１）を、少なくとも１つの押え装置（３６）を介して前記移動面（３１）に対して押圧することにより、前記連続細長要素（２１）に与えられる、請求項１に記載の方法。
15. 付与の終了時に、前記連続細長要素（２１）が、前記押出機（２２）と前記コンベヤ（３０）との間で切断される、請求項１に記載の方法。
16. 前記成形支持体（１６）がトロイダル支持体である、請求項１に記載の方法。
17. タイヤを構築する装置であって、
    少なくとも１つの成形支持体（１６）と、
    エラストマー材料の構成部材を前記成形支持体（１６）上に形成する少なくとも１つの成形装置（１９）と、
    を具備し、
    前記少なくとも１つの成形装置（１９）が、
    エラストマー材料の連続細長要素（２１）を直線送出速度（Ｖ１）で送り出す少なくとも１つの押出機（２２）と、
    前記連続細長要素（２１）用の少なくとも１つのコンベヤ（３０）であって、所定方向（Ｘ）に沿って前記直線送出速度（Ｖ１）とは異なる直線前進速度（Ｖ２）で、前記成形支持体（１６）に隣接する前記コンベヤ（３０）の近接端（３２）に向かう移動面（３１）を有する、コンベヤ（３０）と、
    前記コンベヤ（３０）の前記近接端（３２）に近接して配置された、前記成形装置（１６）上に前記連続細長要素（２１）を付与する少なくとも１つの装置（２７）と、
    前記成形支持体（１６）を、その軸上で前記コンベヤの前記近接端（３２）に対して周速度（Ｖ３）で回転させる装置と、
    を備え、
    前記押出機（２２）が、前記連続細長要素（２１）を、他の装置を介在させることなく、前記コンベヤ（３０）上に直接供給し、
    前記周速度（Ｖ３）が、前記連続細長要素（２１）を変形させるように、前記直線送出速度（Ｖ１）とは異なり、
    前記周速度（Ｖ３）が前記直線前進速度（Ｖ２）より速く、
    前記連続細長要素の長手方向の変形が２ステップで行われる、装置。
18. 前記周速度（Ｖ３）が、前記連続細長要素（２１）を延伸させるように、前記直線送出速度（Ｖ１）より速い、請求項１７に記載の装置。
19. 前記押出機（２２）と、前記コンベヤ（３０）と、前記成形支持体（１６）をその軸上で回転させる前記装置とに動作可能に連結され、かつ前記直線送出速度（Ｖ１）、前記直線前進速度（Ｖ２）および前記周速度（Ｖ３）を制御しかつ調節するように適合された、制御ユニット（４０）を具備する、請求項１７または１８に記載の装置。
20. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．２倍以上である、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
21. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．３倍以上である、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
22. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．６倍以下である、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記周速度（Ｖ３）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の７倍以下である、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記直線送出速度（Ｖ１）より速い、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．５倍以下である、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の装置。
26. 前記直線前進速度（Ｖ２）が、前記直線送出速度（Ｖ１）の１．００５倍以上である、請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記コンベヤ（３０）の前記移動面（３１）に面し、かつ前記連続細長要素（２１）と係合する側面（３８）を有する、押え装置（３６）をさらに具備する、請求項１７に記載の装置。
28. 前記押え装置（３６）が、前記側面（３８）を有するローラ（３７）と、前記ローラ（３７）に動作可能に作用して、前記側面（３８）を前記連続細長要素（２１）に押圧する押え要素（３９）と、を備える、請求項２７に記載の装置。
29. 前記押え要素（３９）がばねである、請求項２８に記載の装置。
30. 前記押え装置（３６）が、前記押出機（２２）に隣接する前記コンベヤ（３０）の遠位端（３５）に配置される、請求項２７に記載の装置。
31. 前記コンベヤ（３０）が、ローラ（３４ａ、３４ｂ）に巻き付けられかつ前記移動面（３１）を画定する進行伸張部（３３ａ）を有する、コンベヤベルト（３３）を備える、請求項１７に記載の装置。
32. 前記コンベヤベルト（３３）が、前記コンベヤ（３０）の前記近接端（３２）に位置する近接ローラ（３４ａ）に巻き付けられる、請求項３１に記載の装置。
33. 前記コンベヤルト（３３）が、前記押出機（２２）に隣接する前記コンベヤ（３０）の遠位端（３５）に位置する遠位ローラ（３４ｂ）に巻き付けられる、請求項３１に記載の装置。
34. 前記進行伸張部（３３ａ）が直線状であり、前記移動面（３１）が単一平面にある、請求項３１に記載の装置。
35. 前記少なくとも１つの付与装置（２７）が、前記連続細長要素（２１）および前記成形支持体（１６）に対して押圧する少なくとも１つの付与部材（２８）を備える、請求項１７に記載の装置。
36. 前記押出機（２２）が、送出開口部（２５）を有するシリンダ（２３）と、前記シリンダ（２３）に収容されかつ前記送出開口部（２５）に近接する端部（２４ａ）を有する回転スクリュー（２４）とを備える、請求項１７に記載の装置。
37. 前記押出機（２２）が、前記回転スクリュー（２４）と前記送出開口部（２５）との間に介在するギアポンプ（２６）を備える、請求項３６に記載の装置。
38. 前記成形支持体（１６）がトロイダル支持体である、請求項１７〜３７のいずれか一項に記載の装置。
39. 前記トロイダル支持体（１６）の径方向外面が、構築される前記タイヤ（３）の径方向内面に基づいて形成されている、請求項３８に記載の装置。
40. 前記成形支持体（１６）が円筒状ドラムである、請求項１７〜３７のいずれか一項に記載の装置。

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