способ и установка для производства шин для колес транспортных средств

Формула изобретения

1. Способ производства шин для колес транспортных средств, при котором размещают каркасную конструкцию, имеющую форму цилиндрического рукава, на барабане, состоящем из дистальной половины и проксимальной половины, которые поддерживаются опорной конструкцией; размещают брекерную конструкцию соосно вокруг каркасной конструкции; передвигают проксимальную и дистальную половины ближе друг к другу из положения сборки в положение формирования для расширения среднего участка каркасной конструкции в радиальном направлении до тех пор, пока не приведут средний участок в контакт с внутренней поверхностью брекерной конструкции, в котором при передвижении проксимальной и дистальной половин ближе друг к другу проксимальная половина сохраняет фиксированное осевое расположение относительно опорной конструкции; переносят барабан в положение формирования перед, по меньшей мере, одним блоком для нанесения, по меньшей мере, одного удлиненного элемента эластомерного материала в виде периферийных витков, причем блок выполнен с возможностью формирования, по меньшей мере, одного компонента шины в положении снаружи каркасной конструкции.

2. Способ по п.1, при котором взаимное сближение проксимальной и дистальной половин включает в себя перемещение опорной конструкции к дистальной половине, и перемещение дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

3. Способ по п.2, при котором перемещение дистальной половины к опорной конструкции происходит на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

4. Способ по п.1, при котором взаимное сближение проксимальной и дистальной половин включает в себя перемещение к опорной конструкции и перемещение дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому брекерной конструкцией к опорной конструкции.

5. Способ по п.4, при котором имеет место перемещение дистальной половины к опорной конструкции на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого брекерной конструкцией, к опорной конструкции.

6. Способ по п.1, при котором перемещение опорной конструкции выполняется посредством исполнительного блока, несущего опорную конструкцию.

7. Способ по п.1, при котором дополнительно выполняют колебания угловой коррекции опорной конструкции для размещения геометрической оси барабана в заданной ориентации, совпадающей с геометрической осью брекерной конструкции.

8. Способ по п.7, при котором дополнительно получают идентифицирующие данные барабана; выбирают из множества заданных значений угловой коррекции значение, совместимое с выявленными идентифицирующими данными; и выполняют колебание угловой коррекции в соответствии с выбранным значением, зависящим от выявленных идентифицирующих значений.

9. Способ по п.7, при котором дополнительно выявляют ориентацию геометрической оси барабана; сравнивают выявленную ориентацию со значением заданной ориентации; выполняют колебание угловой коррекции, когда выявленное значение отклоняется от заданного значения на величину большую, чем заданная граница допуска.

10. Способ по п.1, при котором упомянутый компонент представляет собой протекторный браслет, причем нанесение удлиненного элемента выполняют в радиально внешнем положении относительно брекерной конструкции.

11. Способ по п.1, при котором упомянутый, по меньшей мере, один компонент представляет собой боковины, причем нанесение удлиненного элемента выполняют во внешнем в осевом направлении положении относительно каркасной конструкции.

12. Способ по п.1, при котором размещение каркасной конструкции на барабане выполняют посредством сборки самих компонентов каркасной конструкции на барабане.

13. Способ по п.1, при котором перед размещением каркасной конструкции на барабане выполняют перенесение барабана к устройству подачи для компонентов каркасной конструкции.

14. Установка для производства шин для колес транспортных средств, содержащая барабан, имеющий дистальную половину и проксимальную половину, которые поддерживаются опорной конструкцией; устройства переноса для размещения брекерной конструкции соосно вокруг каркасной конструкции, установленной на барабане в форме цилиндрического рукава; устройства перемещения для перемещения проксимальной и дистальной половин ближе друг к другу из положения сборки в положение формирования, по меньшей мере, один блок для нанесения удлиненного элемента эластомерного материала, предназначенный для такого взаимодействия с барабаном, чтобы уложить удлиненный элемент в периферийные витки снаружи каркасной конструкции для выполнения, по меньшей мере, одного компонента шины, при этом проксимальная половина аксиально зафиксирована относительно опорной конструкции.

15. Установка по п.14, дополнительно содержащая исполнительный блок, несущий опорную конструкцию, и блок управления, действующий на исполнительный блок и устройства перемещения для перемещения опорной конструкции к дистальной половине и одновременного перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

16. Установка по п.15, в которой блок управления запрограммирован с возможностью задания перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

17. Установка по п.14, дополнительно содержащая исполнительный блок, несущий опорную конструкцию, и блок управления, действующий на исполнительный блок и устройство перемещения для перемещения брекерной конструкции к опорной конструкции и одновременного перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому брекерной конструкцией к опорной конструкции.

18. Установка по п.17, в которой блок управления запрограммирован для задания перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого брекерной конструкцией к опорной конструкции.

19. Установка по п.15 или 17, в которой исполнительный блок представляет собой роботизированный манипулятор, поддерживающий барабан.

20. Установка по п.19, в которой барабан соединен с возможностью снятия с роботизированным манипулятором.

21. Установка по п.18, содержащая множество барабанов, отличных друг от друга, которые индивидуально зацепляются с исполнительным блоком.

22. Установка по п.19, дополнительно содержащая блок управления, действующий на исполнительный блок для осуществления колебания угловой коррекции барабана для размещения геометрической оси барабана в заданной ориентации, совпадающей с геометрической осью брекерной конструкции.

23. Установка по п.22, в которой блок управления содержит память, содержащую в себе множество значений угловой коррекции, каждое из которых совместимо с идентифицирующими данными барабана, соединенного с роботизированным манипулятором, блок сбора данных для получения идентифицирующих данных барабана, соединяемого с роботизированным манипулятором, блок выбора для выбора из множества значений угловой коррекции значения, совместимого с выявленными идентифицирующими данными, при этом блок управления выполняет колебание угловой коррекции в соответствии со значением, выбранным блоком выбора.

24. Установка по п.22, дополнительно содержащая устройство, выявляющее ориентацию барабана; и сравнивающее устройство для сравнения ориентации, выявленной устройством управления, со значением заданной ориентации, при этом блок управления выполняет колебание угловой коррекции, когда выявленное значение отклоняется от заданного значения на величину, большую заданной границы допуска.

25. Установка по п.14, дополнительно содержащая устройство подачи для обеспечения компонентов каркасной конструкции, предназначенное для взаимодействия с барабаном для формирования каркасной конструкции на самом барабане.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу производства колес транспортных средств и к установке для производства шин транспортных средств, которая предназначена для осуществления упомянутого способа.

Шины для колес транспортных средств обычно содержат каркасную конструкцию, включающую в себя, по меньшей мере, один каркасный слой, имеющий соответственно на противоположных концах ободные ленты, загнутые вверх вокруг кольцевых крепежных конструкций, каждая из которых обычно выполнена из, по существу, периферийной кольцевой вставки, на которую закрепляется, по меньшей мере, одна наполняющая вставка в радиально внешнем положении.

С каркасной конструкцией связана брекерная конструкция, содержащая один или более брекерных слоев, помещенных в радиальном направлении с наложением относительно друг друга и каркасного слоя и имеющих текстильные или металлические армированные корды поперечной ориентации и/или ориентации, по существу, параллельной направлению периферийной протяженности шины. В радиально внешнем положении относительно брекерной конструкции прикрепляется протекторный браслет, выполненный из эластомерного материала, подобно другим полуфабрикатам, составляющих саму шину.

Следует отметить, что в настоящем описании и последующей формуле изобретения под термином «эластомерный материал» понимается соединение, содержащее, по меньшей мере, один резиновый полимер и, по меньшей мере, один армирующий наполнитель. Предпочтительно, это соединение дополнительно содержит добавки, такие как, например, сшивающий агент и/или пластификатор. Благодаря присутствию сшивающего агента, в этом материале могут быть образованы поперечные связи посредством нагрева, так чтобы сформировать конечный продукт производства. Дополнительно, соответствующие боковины резинового материала, каждая из которых проходит от одной из боковых кромок протекторного браслета ближе к соответствующей кольцевой крепежной конструкции к бортам, к боковым поверхностям каркасной конструкции, причем боковины в зависимости от различных вариантов осуществления могут иметь соответствующие радиально внешние концевые кромки, наложенные на боковые кромки протекторного браслета так, чтобы выполнить конструкцию типа, обычно называемого «вышележащие боковины», или помещенные между каркасной конструкцией и боковыми кромками самого протекторного браслета, в соответствии с конструкцией типа, называемого «нижележащие боковины».

Как раскрыто, например, в документах US 3990931 и ЕР 0613757, в большинстве известных процессов сборки шин каркасные конструкции и брекерные структуры вместе с соответствующим протекторным браслетом выполняют отдельно друг от друга на соответствующих рабочих позициях для последующей сборки друг с другом.

В традиционных способах сборки, проиллюстрированных в упомянутых документах, протекторный браслет обычно выполняется из непрерывно выдавливаемого профильного элемента, который, после того как он охлаждается для стабилизации его геометрической формы, хранится на соответствующих столах или бобинах. Полуфабрикат в форме сегментов или непрерывной полосы затем передается к блоку подачи, задача которого либо собрать нарезанные сегменты, либо нарезать сегменты заданной длины из непрерывной полосы, каждый из которых образует протекторный браслет, который будет наноситься по периферии на брекерную конструкцию производимой шины.

В документе ЕР 1211057 А2 раскрыт способ производства шин, при котором в течение формирования невулканизированной шины, по меньшей мере, один составляющий элемент, такой как боковина, выполняется формированием центрального участка, по существу, цилиндрической каркасной конструкции снаружи в радиальном направлении и последовательным наматыванием каучуковой полосы с присоединением ее к внешней периферической поверхности формируемой каркасной конструкции.

В документе ЕР 1201414 А2 раскрыт способ производства шин, содержащий: сборку каучуковых компонентов для формирования невулканизированной шины, вулканизацию невулканизированной шины и наматывание каучуковой ленты таким образом, чтобы намотка в целом имела бы заданную форму в поперечном сечении, по меньшей мере, для одного из каучуковых компонентов, чтобы таким образом сформировать, по меньшей мере, один из упомянутых компонентов каучука. В производстве, для которого предназначено настоящее изобретение и относящееся к нему производство и хранение полуфабрикатов и последующая сборка на сборочном и/или формирующем барабане, производство протекторных браслетов и боковин теперь требует установки вытягивающего оборудования, которое, чтобы можно было обеспечить соответствующие преимущества в показателях экономии, должно обязательно иметь высокую производительность.

Заявитель реализует возможность достижения важных улучшений в показателях производственной гибкости и качества продукта в существующих процессах сборки шин посредством сборки компонентов-полуфабрикатов благодаря производству протекторного браслета и/или боковин посредством наматывания непрерывного удлиненного элемента в периферийные витки непосредственно на невулканизированную шину при производстве и сформированные в, по существу, тороидальную форму. Более подробно, заявитель предполагал обращение к использованию роботизированного устройства, чтобы поддерживать барабан, несущий каркасную конструкцию так, чтобы вести упомянутую конструкцию для взаимодействия с блоками, предназначенными для нанесения брекерной конструкции и формирования протекторного браслета, боковин и/или других вставок или конструкционных компонентов, предусмотренных в процесс сборки шин. Следует отметить, что этот барабан может быть сборочным и формирующим барабаном, т.е. так называемым «одноступенчатым» барабаном, на котором каркасная конструкция, предварительно выполненная в форме цилиндрического рукава, формируется в тороидальную форму для соединения с брекерной конструкцией.

Заявитель выяснял требование и возможность облегчения и упрощения конструкции упомянутого барабана, в частности, выполнения ее особенно подходящей для автоматического управления движений, таких как те, которые осуществляются посредством, например, роботизированного устройства.

Заявитель фактически мог бы подтвердить, что сложность конструкции, вес и габаритные размеры используемых в настоящее время барабанов не очень сочетаются с управлением последних роботизированным устройством.

Более детально, в упомянутых барабанах для осуществления формирования необходимо соединить брекерную конструкцию с каркасной конструкцией, причем требуется осевое и, по существу, симметричное движение двух половин, из которых выполнены барабаны, при этом перемещение достигается только посредством тяжелой и сложной механической конструкции, которая едва ли применима к вышеописанному управлению перемещения из-за ее габаритных размеров. В соответствии с настоящим изобретением заявитель реализует возможность преодоления вышеописанных проблем посредством компоновки сборочного устройства, в котором проксимальная половина барабана жестко фиксирована относительно движущейся опорной конструкции, тогда как дистальная половина барабана установлена так, чтобы выполнять соответствующий двойной ход, по сравнению с тем, который выполняется проксимальной половиной.

Согласно первому объекту настоящего изобретения создан способ производства шин для колес транспортных средств, при котором: размещают каркасную конструкцию, имеющую форму цилиндрического рукава, на барабане, состоящем из дистальной половины и проксимальной половины, которые поддерживаются опорной конструкцией; размещают брекерную конструкцию соосно вокруг каркасной конструкции; передвигают проксимальную и дистальную половины ближе друг к другу, из положения сборки в положение формирования, для расширения среднего участка каркасной конструкции в радиальном направлении до тех пор, пока не приведут средний участок в контакт с внутренней поверхностью брекерной конструкции, в котором при передвижении проксимальной и дистальной половин ближе друг к другу проксимальная половина сохраняет фиксированное осевое расположение относительно опорной конструкции; и переносят барабан в положение формирования перед, по меньшей мере, одним блоком для нанесения, по меньшей мере, одного удлиненного элемента эластомерного материала в виде периферийных витков, причем блок выполнен с возможностью формирования, по меньшей мере, одного компонента шины в положении снаружи каркасной конструкции.

Предпочтительно, взаимное сближение проксимальной и дистальной половин включает в себя перемещение опорной конструкции к дистальной половине и перемещение дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

Предпочтительно, перемещение дистальной половины к опорной конструкции происходит на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

Предпочтительно, взаимное сближение проксимальной и дистальной половин включает в себя перемещение к опорной конструкции и перемещение дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому брекерной конструкцией к опорной конструкции.

Предпочтительно, имеет место перемещение дистальной половины к опорной конструкции на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого брекерной конструкцией к опорной конструкции.

Предпочтительно, перемещение опорной конструкции выполняется посредством исполнительного блока, несущего опорную конструкцию.

Предпочтительно, дополнительно выполняют колебания угловой коррекции опорной конструкции для размещения геометрической оси барабана в заданной ориентации, совпадающей с геометрической осью брекерной конструкции.

Предпочтительно, дополнительно получают идентифицирующие данные барабана; выбирают из множества заданных значений угловой коррекции значение, совместимое с выявленными идентифицирующими данными; и выполняют колебание угловой коррекции в соответствии с выбранным значением, зависящим от выявленных идентифицирующих значений.

Предпочтительно, дополнительно выявляют ориентацию геометрической оси барабана; сравнивают выявленную ориентацию со значением заданной ориентации; и выполняют колебание угловой коррекции, когда выявленное значение отклоняется от заданного значения на величину большую, чем заданная граница допуска.

Предпочтительно, упомянутый компонент представляет собой протекторный браслет, причем нанесение удлиненного элемента выполняют в радиально внешнем положении относительно брекерной конструкции.

Предпочтительно, упомянутый, по меньшей мере, один компонент представляет собой боковины, причем нанесение удлиненного элемента выполняют во внешнем в осевом направлении положении относительно каркасной конструкции.

Предпочтительно, размещение каркасной конструкции на барабане выполняют посредством сборки самих компонентов каркасной конструкции на барабане.

Предпочтительно, перед размещением каркасной конструкции на барабане выполняют перенесение барабана к устройству подачи для компонентов каркасной конструкции.

Обнаружено фактически, что таким образом может быть достигнуто важное облегчение и конструкционное упрощение упомянутого барабана, облегчая монтаж, производимый на роботизированном устройстве. Обычная подвижность роботизированного устройства, содержащего, например, по меньшей мере, один роботизированный манипулятор, возможно может быть использована для сохранения аксиально срединной плоскости между половинами неподвижной и, следовательно, также каркасной конструкции относительно брекерной конструкции при взаимном перемещении самих половин ближе друг к другу при формировании. В качестве альтернативы относительные перемещения между брекерной конструкцией и каркасной конструкцией могут быть отменены перемещением брекерной конструкции к проксимальной половине барабана, в то время как дистальная половина барабана сама перемещается к проксимальной половине.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создана установка для производства шин для колес транспортных средств, содержащая: барабан, имеющий дистальную половину и проксимальную половину, которые поддерживаются опорной конструкцией; устройства переноса для размещения брекерной конструкции соосно вокруг каркасной конструкции, установленной на барабане в форме цилиндрического рукава; устройства перемещения для перемещения проксимальной и дистальной половин ближе друг к другу из положения сборки в положение формирования; по меньшей мере, один блок для нанесения удлиненного элемента эластомерного материала, предназначенный для такого взаимодействия с барабаном, чтобы уложить удлиненный элемент в периферийные витки снаружи каркасной конструкции для выполнения, по меньшей мере, одного компонента шины; при этом проксимальная половина аксиально зафиксирована относительно опорной конструкции.

Предпочтительно, установка дополнительно содержит исполнительный блок, несущий опорную конструкцию; и блок управления, действующий на исполнительный блок и устройства перемещения для перемещения опорной конструкции к дистальной половине и одновременного перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

Предпочтительно, блок управления запрограммирован с возможностью задания перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости между упомянутыми половинами.

Предпочтительно, установка дополнительно содержит исполнительный блок, несущий опорную конструкцию; и блок управления, действующий на исполнительный блок и устройство перемещения для перемещения брекерной конструкции к опорной конструкции и одновременного перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, пропорциональную перемещению, выполняемому брекерной конструкцией к опорной конструкции.

Предпочтительно, блок управления запрограммирован для задания перемещения дистальной половины к опорной конструкции на величину, вдвое большую перемещения, выполняемого брекерной конструкцией к опорной конструкции.

Предпочтительно, исполнительный блок представляет собой роботизированный манипулятор, поддерживающий барабан.

Предпочтительно, барабан соединен с возможностью снятия с роботизированным манипулятором.

Предпочтительно, установка содержит множество барабанов, отличных друг от друга, которые индивидуально зацепляются с исполнительным блоком.

Предпочтительно, установка дополнительно содержит блок управления, действующий на исполнительный блок для осуществления колебания угловой коррекции барабана для размещения геометрической оси барабана в заданной ориентации, совпадающей с геометрической осью брекерной конструкции.

Предпочтительно, блок управления содержит память, содержащую в себе множество значений угловой коррекции, каждое их которых совместимо с идентифицирующими данными барабана, соединенного с роботизированным манипулятором; блок сбора данных для получения идентифицирующих данных барабана, соединяемого роботизированным манипулятором; и блок выбора для выбора из множества значений угловой коррекции значения, совместимого с выявленными идентифицирующими данными; при этом блок управления выполняет колебание угловой коррекции в соответствии со значением, выбранным блоком выбора.

Предпочтительно, установка дополнительно содержит устройство, выявляющее ориентацию барабана; и сравнивающее устройство для сравнения ориентации, выявленной устройством управления, со значением заданной ориентации; при этом блок управления выполняет колебание угловой коррекции, когда выявленное значение отклоняется от заданного значения на величину, большую заданной границы допуска.

Предпочтительно, установка дополнительно содержит устройство подачи для обеспечения компонентов каркасной конструкции, предназначенное для взаимодействия с барабаном для формирования каркасной конструкции на самом барабане.

Дополнительные отличительные признаки и преимущества станут более очевидными из подробного описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления способа и установки для производства шин для колес транспортных средств в соответствии с настоящим изобретением.

Описание будет изложено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, приведенные в качестве неограничивающего примера, на которых:

фиг.1 - схематичный вид сверху установки для производства шин в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 - вертикальная проекция части установки с фиг.1, иллюстрирующая барабан в сборочном положении и во время сборки брекерной конструкции;

фиг.3 - вид барабана, показанного на фиг.2, в положении формирования;

фиг.4а, 4b и 4с - сравнительные схемы, иллюстрирующие колебания угловой коррекции, которые могут осуществляться на барабане согласно настоящему изобретению;

фиг.5 - схематичный вид в плане альтернативного варианта осуществления установки согласно настоящему изобретению; и

фиг.6 - частичный схематичный вид поперечного сечения шины, получаемой согласно настоящему изобретению.

На фиг.1 и 5 установка для сборки шин для колес транспортных средств, предназначенная для осуществления способа сборки согласно настоящему изобретению, в целом обозначена ссылочной позицией 1.

Изобретение направлено на производство шин типа, в основном обозначенного ссылочной позицией 2 на фиг.6, главным образом содержащего каркасную конструкцию 3, по существу, тороидальной формы, брекерную конструкцию 4 по существу цилиндрической формы, проходящую по периферии вокруг каркасной конструкции 3, протекторный браслет 5, прикрепляемый к брекерной конструкции 4 по периферии снаружи, и пару боковин 6, прикрепляемых сбоку к каркасной конструкции 3 на противоположных сторонах, причем каждая из них проходит от боковой кромки протекторного браслета до области, близкой к радиально внутренней кромке самой каркасной конструкции.

Каркасная конструкция 3 содержит пару кольцевых крепежных конструкций 7, встроенных в области, обычно обозначаемые как «борта», и каждая из которых состоит, например, по существу, из периферийной кольцевой вставки 8, которая обычно обозначается как «сердечник борта» и несет резиновый наполнитель 9 в радиально внешнем положении. Вокруг каждой из кольцевых крепежных конструкций загнуты вверх концевые ободные ленты 10а из одного или более каркасных слоев 10, содержащих текстильные или металлические корды, проходящие поперек периферии шины 2, по возможности следуя заданному уклону, от одной из кольцевых крепежных конструкций 7 к другой.

Брекерная конструкция 4 может, в свою очередь, содержать один или более брекерных слоев 11а, 11b, включающих металлические или текстильные корды, которые соответствующим образом наклонены к периферии шины, в соответственных поперечных ориентациях между одним брекерным слоем и другим, так же, как возможный внешний опоясывающий слой 12, включающий один или более кордов, наматываемых по периферии в витки, размещенные рядом в осевом направлении вокруг брекерных слоев 11а, 11b.

Каждая из боковин 6 и протекторный браслет 5 главным образом содержит, по меньшей мере, один слой резинового материала соответствующей толщины. Также с протекторным браслетом 5 может быть соединен так называемый подслой (не показано) резинового материала соответствующего состава и физико-химических свойств, который действует как поверхность раздела между настоящим протекторным браслетом и нижележащей брекерной конструкцией 4.

Индивидуальные компоненты каркасной конструкции 3 и брекерной конструкции 4, такие как в особенности кольлдевые крепежные конструкции 7, каркасные слои 10, брекерные слои 11а, 11b и дополнительные возможные элементы жесткости, предназначенные для получения внешнего опоясывающего слоя 12, доставляются к установке 1 в виде полуфабрикатов, выполненных на предыдущих рабочих этапах для соответствующей сборки друг с другом.

Установка 1 снабжена подающим устройством для подачи компонентов каркасной конструкции 3, которое будет упоминаться далее, как сборочное устройство 13, и не будет описано подробно, так как оно может быть получено каким-либо удобным образом, причем упомянутое устройство предназначено для работы на барабане 14 для размещения на нем каркасной конструкции 3.

Барабан 14 мог бы оказаться так называемого типа «второй ступени», т.е. предназначенным для зацепления каркасной конструкции 3, предварительно выполненной в виде цилиндрического рукава на так называемом «сборочном барабане» (не показан), соединенном со сборочной установкой. Тем не менее, согласно предпочтительному варианту осуществления, показанному на чертежах и описанному в следующей части настоящего описания, барабан 14 является барабаном так называемого «одноступенчатого» типа, т.е. он предназначен для поддержания каркасной конструкции 3 по всему процессу сборки шин 2, до тех пор, пока последняя не снимается с самого барабана для последующей ее вулканизации.

С использованием барабана 14 «одноступенчатого» типа установка каркасной конструкции 3 на барабан выполняется сборкой компонентов каркасной конструкции непосредственно на барабан у сборочной установки 13. Для этого каркасный слой или слои 10 доставляются от подающей линии 13а в форме сегментов, нарезанных на соответствующую длину, в связи с периферийной протяженностью барабана 14, и наматываются на упомянутый барабан для формирования так называемого «каркасного рукава», который, по существу, является цилиндрическим. В качестве альтернативы каркасный слой или слои 10 сначала подаются и затем нарезаются на размер, когда доставка завершена. Кольцевые крепежные конструкции 7 подогнаны к концевым ободным лентам 10а слоев 10. При необходимости сборочная установка 13 может содержать устройства для соединения вспомогательных вставок, таких как, например, упрочняющие «люнеты» или другие с каркасным слоем или слоями 10, причем вставки прикрепляются в течение подготовительных этапов или в течение этапов, чередуемых с этапами укладывания слоя или слоев 10 и/или других компонентов каркасной конструкции 3.

Как лучше видно из фиг.2 и 3, барабан 14 содержит опорную конструкцию 15, имеющую форму цилиндрической трубы, в которую входит в зацепление с возможностью вращения основной вал 16, причем его движение должно ограничиваться в осевом направлении. Основной вал 16 имеет концевой участок 16а, выступающий из опорной конструкции 15 консольно, и он поддерживает крепежный фланец 16b, к которому крепится проксимальная половина 14а барабана. Проксимальная половина 14а поэтому закреплена в осевом направлении относительно опорной конструкции 15.

Вспомогательный вал 17, имеющий концевой участок 17а, выступающий консольно из концевого участка 16а основного вала, находится в скользящем аксиальном зацеплении с основным валом 16 и в то же время удерживается от перемещения в направлении вращения. Край концевого участка 17а несет второй крепежный фланец 17b, к которому прикрепляется дистальная половина 14b барабана 14, размещенная соосно и в зеркальном отображении относительно него.

Способом, самим по себе известным, каждая из проксимальной и дистальной половин 14а, 14b имеет подвижные детали, приводимые в движение соответствующими приводами, не показанными, или обеспечивающие возможность зацепления и расцепления кольцевых крепежных конструкций 7 и/или подъема вверх концевых ободных лент 10а каркасных слоев при сборке шины, или чтобы принимать предварительно сформированную каркасную конструкцию.

Также с барабаном 14 соединены устройства перемещения, действующие на вспомогательный вал 17 для перемещения ближе друг к другу проксимальной 14а и дистальной 14b половин. Эти устройства перемещения, только схематично показанные на чертежах, так как они могут быть выполнены любым удобным способом, могут содержать, например, червяк 18 на шарикоподшипниках, гидравлические или пневматические приводы или какие-либо другие средства.

Опорная конструкция 15 действует на исполнительный блок 20, управляемый блоком 20а электронного управления, контролирующим действие установки 1 в целом.

В предпочтительном варианте осуществления, исполнительный блок 20 помогает в управлении роботизированным манипулятором 21, несущим концевую головку 22, к которой прикреплен барабан 14 у опорной конструкции 15.

В показанном примере роботизированный манипулятор 21 вставлен в исполнительный блок 20, содержащий вращаемое основание 23, установленное на зафиксированной платформе 24 и вращающееся вокруг первой вертикальной оси, первую секцию 25, присоединенную с возможностью колебаний к основанию 23 вокруг второй предпочтительно горизонтальной оси, вторую секцию 26, связанную с первой секцией 25 с возможностью колебаний вокруг третьей оси, которая предпочтительно также является горизонтальной. Упомянутый роботизированный манипулятор 21 с возможностью вращения поддерживается второй секцией 26 на оси, перпендикулярной третьей оси колебаний. Головка 22, связанная с роботизированным манипулятором 21, жестко зацепляется с опорной конструкцией 15 с возможностью колебаний вокруг пятой и шестой осей колебаний, перпендикулярных друг к другу.

Двигатель 19, жестко зафиксированный на опорной конструкции 15, действует на основной вал 16 барабана 14 для одновременного приведения во вращение проксимальной 14а и дистальной 14b половин.

Одновременно со сборкой каркасной конструкции 3 барабана 14 на вспомогательном барабане 28 выполняется производство брекерной конструкции. Более подробно, для этой цели вспомогательный барабан 28 должен взаимодействовать с устройством 29 для нанесения брекерной конструкции 4, которое может содержать, например, по меньшей мере, одну подающую линию 29а, вдоль которой полуфабрикаты в виде непрерывной полосы перемещаются вперед, причем упомянутые полуфабрикаты затем разрезают на сегменты с длиной, соответствующей периферийной протяженности вспомогательного барабана 28, одновременно с производством соответствующих брекерных слоев 11а, 11b на нем. С подающей линией для брекерных слоев 29а объединен блок подачи для доставки одной или более дополнительных упрочняющих вставок, таких как непрерывные корды (не показаны на чертежах), чтобы нанести их на брекерные слои 11а, 11b для формирования внешнего опоясывающего слоя 12 в форме прилегающих в осевом направлении периферийных обмоток.

При работе соответствующих устройств переноса брекерную конструкцию 4, размещенную на вспомогательном барабане 28, забирают с последнего и передают на каркасную конструкцию 3, размещенную на барабане 14 в форме цилиндрического рукава, как показано на фиг.2. Устройства переноса могут, например, содержать элемент 30 переноса, по существу, кольцевой формы, который перемещается, пока он не установится вокруг вспомогательного барабана 28, чтобы забрать брекерную конструкцию 4 с него.

Известным самим по себе способом вспомогательный барабан 28 расцепляется с брекерной конструкцией 4, которая затем транспортируется элементом 30 переноса для ее установки в соответствующее положение для зацепления с каркасной конструкцией 3. При действии исполнительного блока 20 барабан 14, в свою очередь, подводится для взаимодействия с элементом 30 переноса, начиная от положения, при котором сам барабан взаимодействует со сборочным устройством 13 или другим устройством, предназначенным для зацепления на него каркасной конструкции 3.

Когда брекерная конструкция 4, удерживаемая элементом 30 переноса, размещается вокруг каркасной конструкции 3 и соосно с ней, последняя должна быть сформирована в тороидальную форму посредством взаимного осевого приближения кольцевых крепежных конструкций 7 и одновременного впуска текучей среды под давлением к самой каркасной конструкции так, чтобы средний ее участок расширялся в радиальном направлении до приведения каркасного слоя или слоев 10 в контакт с внутренней поверхностью брекерной конструкции 4.

Для этой цели проксимальная 14а и дистальная 14b половины перемещаются ближе друг к другу, начиная от сборочного положения, при котором они аксиально разнесены, как показано на фиг.2, для обеспечения возможности формирования каркасного рукава цилиндрической формы на барабане 14 до положения формирования, при котором, как показано на фиг.3, половины 14а, 14b по оси перемещаются ближе друг к другу снова для обеспечения возможности радиального расширения каркасной конструкции 3. Преимущественно, взаимное приближение проксимальной 14а и дистальной 14b половин выполняется посредством, при действии устройства 18 перемещения, связанного с барабаном 14, осевого скольжения вспомогательного вала 17 и, следовательно, дистальной половины 14b к опорной конструкции 15, тогда как проксимальная половина 14а сохраняется в зафиксированном осевом положении относительно самой опорной конструкции.

Для правильного объединения перемещения исполнительного блока 20 и/или элемента 30 переноса также управляются блоком 20а управления для обеспечения взаимного контакта между каркасной конструкцией 3 и брекерной конструкцией 4 в их общей меридиональной плоскости.

Для этой цели в сборочном положении барабан 14 предпочтительно оказывается соосно вставленным в элемент 30 переноса, предпочтительно до приведения осевой средней плоскости каркасной конструкции 3 к совпадению с осевой средней плоскостью брекерной конструкции 4 в вышеупомянутой общей меридиональной плоскости, обозначенной «Р» на фиг.2 и 3. Поэтому блок 20а управления управляет перемещениями исполнительного блока 20 так, чтобы вызвать перемещение опорной конструкции 15 и, следовательно, проксимальной половины 14а к дистальной половине 14b. Одновременно под действием устройства 18 перемещения, управляемого блоком 20а управления, дистальная половина 14b также перемещается к опорной конструкции 15 в осевом направлении на величину, выраженную в единицах хода и/или скорости, пропорциональную и предпочтительно вдвое большую перемещения, выполняемого самой опорной конструкцией относительно аксиально срединной плоскости Р', идентифицируемой между половинами 14а, 14b и совпадающей с упомянутой общей меридиональной плоскостью «Р».

В соответствии с возможным альтернативным вариантом осуществления блок 20а управления может управлять перемещением устройства 18 перемещения и элемента 30 переноса таким образом, что начиная от исходного опорного положения, при котором осевые средние плоскости каркасной конструкции 3 и брекерной конструкции 4 совпадают в общей меридиональной плоскости «Р», брекерная конструкция 4 передвигается к проксимальной половине 14а, и одновременно дистальная половина 14b движется к проксимальной половине 14а на величину, выраженную в единицах хода и/или скорости, по существу, пропорциональную и предпочтительно вдвое большую перемещения, выполняемого брекерной конструкцией 4.

Наматывание выполняется любым удобным способом, причем оно может быть выполнено на брекерной конструкции после описанного формирования или одновременно с ним для получения лучшего закрепления брекерной конструкции 4 относительно каркасного слоя или слоев 10.

Когда зацепление завершено, барабан 14 в положении формирования вместе с каркасной 3 и брекерной 4 конструкциями, зацепленными на нем, переносится перед, по меньшей мере, одним блоком 31 для нанесения, по меньшей мере, одного удлиненного элемента сырого эластомерного материала, предназначенного для образования, по меньшей мере, одного компонента упомянутой шины снаружи каркасной конструкции 3.

Более подробно, удлиненный элемент может быть нанесен в смежных периферийных обмотках вокруг геометрической оси каркасной конструкции 3, в радиально внешнем положении к брекерной конструкции 4, для образования протекторного браслета 5 и/или в аксиально внешнем положении к каркасной конструкции 3 для выполнения боковины 6.

Предпочтительно, нанесение протекторного браслета 5 и/или нанесение боковин 6 выполняется, следуя упомянутой модальности, даже если возможность выполнения протекторного браслета 5 или боковин 6 любым другим удобным способом не исключается.

Блок 31 нанесения может содержать один или несколько элементов 31а, 31b, 31с доставки, каждый из которых предназначен для укладывания соответствующего удлиненного элемента эластомерного материала на каркасную конструкцию 3 и/или брекерную конструкцию 4. Каждый элемент 31а, 31b, 31с доставки может, например, содержать экструдер, ролик для нанесения или другой элемент, который, при его установке вблизи изготавливаемой шины, применяется для доставки соответствующего удлиненного элемента непосредственно к брекерной конструкции 4 и/или каркасной конструкции 3, поддерживаемой барабаном 14, одновременно с наматыванием удлиненного элемента самого вокруг геометрической оси каркасной конструкции 3.

Более подробно, первый элемент 31а доставки может быть предназначен для доставки первого удлиненного элемента непосредственно к брекерной конструкции 4 для формирования протекторного браслета 5.

Когда выполнение протекторного браслета 5 требует формирования так называемого подслоя, может быть использован вспомогательный элемент 31b доставки для непосредственной укладки вспомогательного удлиненного элемента, предназначенного для формирования упомянутого подслоя эластомерного материала по брекерной конструкции 4 перед вступлением в процесс первого элемента 31а доставки.

Также используется, по меньшей мере, один второй элемент 31с доставки, предназначенный для доставки второго удлиненного элемента непосредственно к каркасному слою 10, одновременно с вращением барабана 14, обеспечивающим наматывание удлиненного элемента на каркасную конструкцию 3, поддерживаемую упомянутым барабаном 14, во внешнем в осевом направлении положении.

Исполнительный блок 20 взаимодействует с элементами 31а, 31b, 31с доставки для образования упомянутого блока 31 нанесения.

Двигатель 19 фактически действует на барабан 14 для его привода во вращение вокруг геометрической оси, так чтобы каждый из удлиненных элементов распределялся по периферии относительно каркасной конструкции 3. Одновременно исполнительный блок 20 выполняет управляемые относительные смещения между барабаном 14 и элементами 31а, 31b, 31с доставки для распределения удлиненного элемента в обмотках, размещенных рядом, для формирования протекторного браслета 5 и/или боковины 6 в соответствии с заданной толщиной и заданной геометрической формой.

Поэтому исполнительный блок 20 применяется для поддерживания барабана 14 и направления его движения в течение всего производственного цикла, причем им управляют блоком 20а управления, который должным образом передвигает барабан и приводит во взаимодействие со сборочным устройством 13 и, следовательно, с деталями установки 1, предназначенными для выполнения соединения брекерной конструкции 4 на каркасной конструкции 3, также как последующего формирования протекторного браслета 5 и боковин 6.

Более подробно, исполнительный блок 20 после позиционирования барабана 14 таким образом, чтобы обеспечивалось зацепление на него каркасной конструкции 3, приводит сам барабан в положение, соосное с элементом 30 переноса брекерной конструкции 4. Когда происходит зацепление брекерной конструкции 4 на каркасную конструкцию 3, следующее за формированием каркасной конструкции 3 в тороидальную форму, исполнительный блок 20 приводит барабан 14 соответствующем его перемещением перед возможным вспомогательным элементом 31b доставки для выполнения возможного подслоя и, следовательно, перед первым элементом 31а доставки, под действием которого завершается формирование протекторного браслета 5. Барабан 14 последовательно переносится ко второму элементу 31с доставки и соответствующим образом перемещается перед последним для формирования одной из боковин 6 сбоку каркасной конструкции 3, точно как обозначено от кольцевой крепежной конструкции 7 до близкого к соответствующей боковой кромке предварительно сформированного протекторного браслета 5. Далее посредством переворачивания барабана 14 перед вторым элементом 31с доставки начинается формирование второй боковины 6 на стороне каркасной конструкции 3, противоположной предварительно сформированной боковине 6.

Вышеописанная последовательность действий обеспечивает формирование боковин 6, имеющих их радиально внешние задние части 6а, латерально наложенными относительно боковых кромок протекторного браслета 5, согласно конструкторскому проекту типа, обычно обозначаемого «вышележащие боковины».

Тем не менее, с той же легкостью формирование боковин 6, следуя конструкции, обычно обозначаемой «вышележащие боковины», может быть достигнуто подчинением барабана 14 действию второго элемента 31с доставки для регулирования формирования боковин 6 перед приведением его перед возможным вспомогательным элементом 31b доставки и первым элементом 31а доставки для формирования протекторного браслета 5.

В процессе производства, каждый из элементов 31а, 31b, 31с доставки предпочтительно сохраняет фиксированное позиционирование, в то время как барабан 14 приводится во вращение и соответствующим образом перемещается в вертикальном направлении исполнительным блоком 20 для определения удобного распределения каждого удлиненного элемента так, чтобы сформировать слой соответствующей формы и толщины над каркасной конструкцией 3 и/или брекерной конструкцией 4. Непрерывный удлиненный элемент, подаваемый от каждого из элементов 31а, 31b, 31с доставки, может предпочтительно иметь уплощенное сечение, так что он может регулировать толщину таким образом сформированного эластомерного слоя изменением уровня наложения смежных обмоток и/или ориентацией поверхностей шины, которая должна быть выполнена относительно профиля поперечного сечения протяженного элемента, подаваемого от самого элемента доставки.

Когда производство протекторного браслета 5 и боковин 6 завершено, исполнительный блок 20 вызывает новое перемещение барабана 14 для перемещения его в сторону от блока 31 нанесения и расположения его перед устройствами (не показаны), предназначенными для отцепления собранной шины 2 от барабана 14. Следовательно, исполнительный блок 20 переносит барабан 14 снова перед сборочным устройством 13 для обеспечения размещения новой каркасной конструкции на самом барабане.

Барабан 14 может предпочтительно оказаться подвижно зацепленным с концевым участком 22 роботизированного манипулятора 21 для обеспечения его легкого смещения. Дополнительно, множество барабанов 14, отличных друг от друга, могут оказаться соединенными с установкой 1, причем упомянутые барабаны будут расположены, например, в магазине 32 для индивидуального зацепления с исполнительным блоком 20 для обеспечения производства шин, имеющих, например, различные размерные и/или конструкционные особенности.

С этой целью исполнительный блок может быть выполнен с возможностью взаимодействия с магазином 32 для укладки в него барабана 14 в зацеплении с концевой головкой 22 и замещения его другим барабаном, приспособленным для производства другого типа шин.

Чтобы обеспечить безошибочное взаимодействие каждого барабана 14 со сборочным устройством 13, элементом 30 переноса и всеми другими элементами установки 1, при необходимости может предпочтительно выполняться колебание угловой коррекции барабана 14 для обеспечения заданной ориентации геометрической оси барабана. Таким образом, можно корректировать любые происходящие разрегулировки, например, из-за разницы в весе между барабаном 14 для производства шин с относительно малыми размерами (фиг.4с) и барабаном для производства шин важных типов (фиг.4а).

Посредством сравнения фиг.4а, 4b и 4с можно легко понять, что барабан 14 посредством легких угловых перемещений, получаемых от исполнительного блока 20, может легко компенсировать любые отклонения, показываемые осью X барабана 14 относительно правильной угловой ориентации. В частности, начиная от предполагаемого состояния, в котором исполнительный блок 20 сохраняет правильную угловую ориентацию барабана 14 средних размеров, как показано на фиг.4b, этот барабан должен быть заменен барабаном 14 больших размеров, как показано на фиг.4а, ориентация геометрической оси X нового барабана, под влиянием большего веса, будет иметь тенденцию отклоняться вниз к положению, обозначенному X' на фиг.4а. Это отклонение, тем не менее, может быть легко скорректировано сообщением небольшого колебания угловой коррекции барабану 14 в направлении по часовой стрелке относительно фиг.4а посредством исполнительного блока 20.

Наоборот, когда барабан 14 заменяется барабаном меньшего размера, как показано на фиг.4 с, ориентация геометрической оси X нового барабана, под влиянием меньшего веса, будет иметь тенденцию отклоняться вверх к положению, обозначенному X" на фиг.4с. Это отклонение корректируется сообщением небольшого колебания угловой коррекции в направлении против часовой стрелки относительно фиг.4с барабану 14.

Чтобы выполнить колебания угловой коррекции автоматическим и точным способом, идентифицирующий код может оказаться связанным с каждым барабаном 14; упомянутый код может храниться, например, в маленьком блоке памяти или может содержать штрих-коды, механические ссылки и т.п., приспособленные для выявления соответствующей системой, обеспечивающей возможность блоку 20а электронного управления распознавать тип барабана 14, зацепленного на упомянутую концевую головку 22. Также в блоке 20а управления могут храниться последовательности значений угловой коррекции, каждое из которых совместимо с одним из идентификационных кодов барабанов 14, предназначенных для установки 1. При выявлении идентифицирующего кода барабана 14, связанного с исполнительным блоком 20, блок выбора, соединенный с блоком 20а управления, выбирает значение угловой коррекции, совместимое с ним, в ответ на что блок управления выдает команду на целесообразное колебание угловой коррекции посредством исполнительного блока 20, чтобы обеспечить барабану 14 заданную ориентацию.

В качестве альтернативы к вышеописанному для управления колебанием угловой коррекции могут быть использованы устройства для выявления ориентации барабана 14, содержащие, например, фотоэлементные детекторы или другие устройства, передающие в блок 20а управления сигнал, который соответствует угловой ориентации, принятой барабаном 14, соединенным с исполнительным блоком 20. Сравнивающее устройство, соединенное с блоком 20а управления, сравнивает выявленную ориентацию со значением заданной ориентации, хранимым в самом блоке управления. Когда значение выявленной ориентации отклоняется от заданного значения на величину большую, чем заданная граница допуска, блок 20а управления выдает команду выполнение колебания угловой коррекции.

В возможном альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг.5, исполнительный блок 20 содержит суппорт 33, движущийся вдоль направляющей конструкции 34 между первым положением, при котором, как показано сплошной линией, она поддерживает барабан 14 перед сборочным устройством 13, и вторым положением, при котором, как показано пунктирной линией, она поддерживает барабан 14 вблизи блока 31 для нанесения удлиненного элемента. В этом случае может быть использовано, по меньшей мере, два экструдера или другие элементы 31с доставки, предназначенные для формирования боковин, причем элементы доставки при желании могут перемещаться радиально и/или поперечно относительно геометрической оси каркасной конструкции 3 для регулировки распределения соответствующих протяженных элементов в обмотках, размещенных рядом в радиальном направлении по противоположным сторонам каркасной конструкции 3 при производстве.

Согласно дополнительному альтернативному варианту осуществления, который подходит к любому из вышеописанных примеров, элемент или элементы 31а, 31b, 31с доставки могут оказаться подвижными в поперечном направлении по периферии каркасной конструкции 3 и/или брекерной конструкции 4 для регулирования поперечного распределения обмоток, сформированных непрерывным удлиненным элементом.

Настоящее изобретение достигает важных преимуществ.

Исключение подвижности проксимальной половины 14а барабана 14 в пользу удвоения хода, выполняемого дистальной половиной 14b, фактически позволило достигнуть неожиданной простоты конструкции и снижения веса в барабане 14, так что он стал подходящим для управления роботизированным устройством или чем-либо подобным. Изобретение также использует подвижность исполнительного блока 20 и/или элемента 30 переноса брекерной конструкции 4, чтобы обеспечить зацепление каркасной конструкции 3 с брекерной конструкцией 4 в аксиально центрированном положении, без появления нежелательной разрегулировки при сборочной операции из-за недостатка подвижности проксимальной половины 14а барабана 14.

Изобретение также обеспечивает легкое замещение используемого барабана 14, так что установка может быть немедленно приспособлена к производству шин, имеющих конструкционные особенности и/или размеры, отличные друг от друга. Эта возможность еще более предпочтительна, так как используется в сочетании с формированием протекторного браслета 5 и/или боковин 6 наматыванием непрерывного удлиненного элемента, подаваемого от блока 31 нанесения в смежные обмотки, которые быстро приспосабливаются к производству шин любых форм и/или размеров.

Формирование протекторного браслета 5 и/или боковин 6 наматыванием непрерывного удлиненного элемента в обмотки, размещенные рядом, также обеспечивает устранение всех ограничений известного уровня техники, связанных с требованием использования сложного и громоздкого оборудования для производства протекторных браслетов и боковин выдавливанием, инвестиционные и операционные расходы на которое оправдывает только крупномасштабное производство.

Напротив, изобретение позволяет производить протекторный браслет и боковины с намного меньшим и менее громоздким оборудованием, подходящим для производства в соответствии с производительностью индивидуальной установки 1.