(57)【要約】  本発明は、取付け具とストリップを押し出す部材（１８）及びストリップを張り付けるローラ（２０）を備えたアーム（１６）とを含むツールに関する。アームは、ローラの幾何学的軸線（２２）に平行な第１の軸線（２８）を中心として且つローラの周囲に接した第２の軸線（３２）を中心として取付け具に対して回動可能であり、第１及び／又は第２の軸線は、アームの重心（Ｇ）を通っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生タイヤブランク（４）を製造するためにストリップ（６）を布設するツール（１４）において、前記ツールは、
‐支持体と、
‐ストリップ押出し部材（１８）及びストリップアプリケータローラ（２０）を支持したアーム（１６）とを含み、前記アームは、前記ローラの幾何学的軸線（２２）に平行な第１の軸線（２８）を中心として且つ前記ローラの周囲に接した第２の軸線（３２）を中心として前記支持体に関節連結され、前記第１及び前記第２の軸線のうち少なくとも一方は、前記アームの重心（Ｇ）を通っている、ツール。
【請求項２】
前記第１の軸線（２８）は、前記アームの前記重心（Ｇ）を通っている、請求項１記載のツール。
【請求項３】
前記第２の軸線（３２）は、前記アームの前記重心（Ｇ）を通っている、請求項１又は２記載のツール。
【請求項４】
前記第１及び前記第２の軸線（２８，３２）は、前記アームの前記重心（Ｇ）を通っている、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のツール。
【請求項５】
前記ツールは、ブラケット（２４）を含み、前記アーム（１６）は、前記第１の軸線（２８）を中心として前記ブラケット（２４）に関節連結され、前記ブラケットは、前記第２の軸線（３２）を中心として前記支持体（１０）に関節連結されている、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のツール。
【請求項６】
前記アーム（１６）は、前記アームが前記支持体に対して以下の方向、即ち、
‐前記ローラ（２０）の幾何学的軸線に平行な方向（４０）及び
‐前記ローラ（２０）の前記幾何学的軸線に垂直であり且つ互いに垂直な２つの方向（３８，４２）のうちの少なくとも一方に且つ好ましくは前記方向の各々に摺動することができるよう取り付けられている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のツール。
【請求項７】
前記ツールは、クレードル（２６）を含み、前記アームは、前記第１の軸線（２８）及び前記第２の軸線（３２）を中心として前記クレードル（２６）に関節連結され、前記クレードル（２６）は、前記クレードルが前記支持体に対して前記１つ又は複数の方向に摺動することができるよう取り付けられている、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のツール。
【請求項８】
前記支持体（１０）は、前記クレードル（２６）を支承し、前記クレードル（２６）は、前記ブラケット（２４）を支承している、請求項５又は７記載のツール。
【請求項９】
生タイヤブランクを製作する装置（２）であって、前記装置は、回転対称を呈する表面を備えたレシーバ（８）と、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の少なくとも１つのツール（１４）とを含み、前記少なくとも１つのツール（１４）は、ストリップ（６）を前記レシーバに張り付けることができる、装置。
【請求項１０】
前記装置は、ストリップを同一のレシーバ（８）に張り付けることができる少なくとも２つのツール（１４）を含む、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
生タイヤブランク（４）の製作方法において、少なくとも１本のアーム（１６）が押出しによりストリップ（６）を作り、前記アームのローラ（２０）が回転対称を呈する表面を備えたレシーバ（８）に前記ストリップを張り付け、前記アームは、前記アーム（１６）の支持体に対して前記ローラの幾何学的軸線（２２）に平行な第１の軸線（２８）回りに且つ前記ローラの周囲に接した第２の軸線（３２）回りに回動し、前記第１及び前記第２の軸線のうち少なくとも一方は、前記アームの重心（Ｇ）を通っている、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップを回転対称を呈する部材に巻き付けることによる生タイヤブランクの製作に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許第０２６４６００号明細書は、生タイヤブランクを製作する装置であって、回転ドラム及び押出しによってストリップを作ってこれをドラムに巻き付けることができるアームを備えたツールを有する装置を開示している。アームは、ドラムの回転軸線に平行な軸線を中心としてその支持体に関節連結されている。かくして、アームは、ドラムの形状又は既に布設された巻線の形状の不規則性又はでこぼこを考慮に入れるよう互いに近付き又は遠ざかるため且つ既に布設されたストリップの層の堆積によって生じる生タイヤブランクの直径の増大に追従するためにドラムの軸線に対して半径方向にその位置を取ることができる。
【０００３】
加うるに、アームは、支持体に対しアームの長手方向に平行な軸線回りに回転運動することができ、ストリップの向きをタイヤ上、例えば生タイヤブランクのサイドウォール上のその位置に合わせることができ又は変形例としてストリップを既に布設されたストリップの１つ又は２つ以上の層と完全に又は部分的に重ね合わせることができるようになっている。
【０００４】
アームは又、これが生タイヤブランクの幅全体にわたって移動することができるよう摺動可能に取り付けられている。
【０００５】
ストリップを巻回しているとき、アームは、このストリップに張付け力を加え、その目的は、ストリップが既に巻回されているストリップ層にくっつくようにすることにある。しかしながら、押出し手段及び場合によっては駆動手段さえも支承しているアームの重量が追加の力をストリップに加える。この力は、ストリップの断面がドラムの回転軸線に平行な方向にその最も大きな寸法を有する場合には不都合な結果がほとんど生じない。これとは対照的に、この力は、ストリップがドラムの回転軸線に対して傾けられた位置に布設された場合には不都合な結果をもたらしてしまう。
【０００６】
これは、張付け力及び重力の影響がかかる場合には平行ではなく、したがってこれらの合力がドラムの回転軸線に平行な成分を有するからである。これは、ストリップが布設されているときにストリップを変形させ又は傷つける場合がある。
【０００７】
加うるに、通常ストリップを生タイヤブランク上に位置決めするのに必要な精度は、１ミリメートルの１／１０のオーダのものである。
【０００８】
かかる生タイヤブランクを製造する際に必要なサイクル時間を減少させることは、受取り面の回転速度及びストリップ供給速度をスピードアップすることを意味している。生タイヤブランクを堆積させる受取り面は、全体として円筒形又はドーナツ形の形状を有する場合のある回転面である。
【０００９】
したがって、ストリップの位置を適合させるためには、アームを高い角加速度でストリップの中心回りに回動させることができるようにすることが望ましい。
【００１０】
いまや、アームによって支持された質量がそれ自体高いので、この軸線回りのアームの慣性モーメントは、取るに足りないとは言えない値に達する場合がある。
【００１１】
所望の加速度値を念頭に置いて、アームが回転しているときに現れる抵抗トルクは、軸線上の機械的力に対して著しい影響を及ぼす場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許第０２６４６００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、かかるトルクを伝達することができる技術には、２つの大きな欠点がある。これら欠点は、大きなバルクを生じさせると共に装置の全体的質量を実質的に増大させる。さらに、設備と適合性があるのに十分小さい組み立て隙間が望ましい場合、必要な追加のコストは、多大である。
【００１４】
本発明の一目的は、特にこれら２つの組をなす問題のうちの少なくとも一方に関し、ストリップを回転対称を呈する部材に巻き付けることによって生タイヤブランクを製作することを容易にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的のため、本発明は、生タイヤブランクを製造するためにストリップを布設するツールにおいて、
‐支持体と、
‐ストリップ押出し部材及びストリップアプリケータローラを支持したアームとを含み、アームは、ローラの幾何学的軸線に平行な第１の軸線を中心として且つローラの周囲に接した第２の軸線を中心として支持体に関節連結され、第１及び第２の軸線のうち少なくとも一方は、アームの重心を通っていることを特徴とするツールを提供する。
【００１６】
有利には、第１の軸線は、アームの重心を通る。
【００１７】
すると、これにより、ストリップが受取り面上に巻かれているときにストリップに対するアームの重量の影響がなくなる。したがって、アームによりストリップに加えられる張付け力は、この目的のために特に提供された手段によって得られる張付け力だけであり、上述の望ましくない合力がなくなる。すると、これにより、ストリップを傷つけがちなストリップに対する望ましくない変形の発生が回避される。
【００１８】
また、この張付け力を任意の時点で変えてこれをストリップの移動速度又はストリップの構成材料の流動学的状態に合わせることが容易になる。
【００１９】
加うるに、ローラ掛け圧力を移動速度に合わせることができるということが特に有利である。というのは、時間／張付け圧力の妥協点が、速度が変化するともはや同じではないからである。その場合に起こることとして、ストリップ接合時間がストリップが低い速度状態にある場合よりも高い速度状態にある方が遙かに短くなる。したがって、高い速度では張付け圧力を増大させることが必要である。この場合、これを行うと、支持体又は既に行われた巻回の幾何学的欠陥があると仮定すると、ツールは、大きさが布設速度の増大につれて増大する励振を生じる。これにより、張付け圧力の値が変動する。したがって、アームを補剛し、そして受取り面上の欠陥を通過することによって生じる励振の影響を受けにくくするためにこの圧力を増大させることができるということが有利である。これとは逆に、高速で用いられる張付け圧力は、低速では利用できない。と言うのは、それにより、製品が損傷するからである。したがって、この場合も又、圧力が適合させることができるということが有利である。
【００２０】
有利には、第２の軸線は、アームの重心を通る。
【００２１】
この手段により、この軸線に対するアームの慣性モーメントを減少させることが可能である。したがって、アームが操作しているときのアームの抵抗トルクをそれに応じて減少させる。したがって、ストリップを供給するようになった手段の嵩及び質量を減少させることが可能である。かくして、所望の隙間レベルを得ることが容易になる。加うるに、重心のこの位置は、遠心力により生じる半径方向力をなくす。したがって、この軸線回りの回転を案内する手段の受ける荷重が減少する。したがって、その結果として、これら手段を軽量化し、これらのサイズを減少させると共にこれらの精度を高めることも又可能である。
【００２２】
好ましくは、第１及び第２の軸線は、アームの重心を通る。
【００２３】
かくして、これら２つの特徴を組み合わせることによって、これらの利点が組み合わされる。
【００２４】
本発明のツールは、以下の特徴のうちの少なくとも任意の１つを更に有することができる。
‐ツールは、ブラケットを含み、
‐アームは、第１の軸線を中心としてブラケットに関節連結され、
‐ブラケットは、第２の軸線を中心として支持体に関節連結され、
‐アームは、アームが支持体に対して以下の方向、即ち、ローラの幾何学的軸線に平行な方向及びローラの幾何学的軸線に垂直であり且つ互いに垂直な２つの方向とのうちの少なくとも一方に且つ好ましくは方向の各々に摺動することができるよう取り付けられ、
‐アームは、第１の軸線及び第２の軸線を中心としてクレードルに関節連結され、
‐クレードルは、クレードルが支持体に対して１つ又は複数の方向に摺動することができるよう取り付けられ、
‐支持体は、クレードルを支承し、
‐クレードルは、ブラケットを支承している。
【００２５】
本発明は又、生タイヤブランクを製作する装置であって、回転対称を呈する表面を備えたレシーバと、本発明の少なくとも１つのツールとを含み、少なくとも１つのツールは、ストリップをレシーバに張り付けることができることを特徴とする装置を提供する。
【００２６】
有利には、この装置は、ストリップを同一のレシーバに張り付けることができる少なくとも２つのツールを含む。
【００２７】
これは、同一の受取り面と関連したツールの数を増大させることにより生タイヤブランク製作速度を加速することが可能だからである。
【００２８】
本発明は又、生タイヤブランクの製作方法において、少なくとも１本のアームが押出しによりストリップを作り、アームのローラが回転対称を呈する表面を備えたレシーバにこのストリップを張り付け、アームは、アームの支持体に対してローラの幾何学的軸線に平行な第１の軸線回りに且つローラの周囲に接した第２の軸線回りに回動し、第１及び第２の軸線のうち少なくとも一方は、アームの重心を通っていることを特徴とする方法を提供する。
【００２９】
本発明の別の特徴及び別の利点は、添付の図面を参照して非限定的な例として与えられる一実施形態についての以下の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によって製作された生タイヤブランクの軸方向部分断面図である。
【図２】本発明の実施中に製造されたストリップの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての設備の全体図である。
【図４】図３の細部Ｄの斜視図である。
【図５】支持体に対する１つの位置における図４のアームの端面図である。
【図６】支持体に対する別の位置における図４のアームの端面図である。
【図７】図４のアーム及び受取り面の側面図である。
【図８】本発明を実施しているときに生タイヤブランクとの接触時におけるアームの動きを示す図である。
【図９】図３の設備の受取り面の図である。
【図１０】図３の設備の受取り面の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図３〜図１０は、図１に示されているような生タイヤブランクと同じ生タイヤブランク４を製作するための本発明の設備２を示しており、この実施形態は、ストリップ６を押し出して巻回するステップを含み、長手方向に垂直な平面内におけるストリップの断面が図２に示されている。
【００３２】
設備２は、設備の支持体１０によって支持されると共にこの支持体に対して回転可能に取り付けられたレシーバ又は受け具８を有している。レシーバ８は、その回転軸線に一致した水平軸線１２回りに回転対称を呈する全体として円筒形環状又はドーナツ形の形状を有している。その円周方向外側フェースは、ストリップのための受取り面を形成している。レシーバは、例えば、ドラムを形成している。
【００３３】
設備２は、ストリップを作ってこれを布設する少なくとも１つのツール１４を有している。この特定の場合、設備は、数個のツール１４を有し、この場合、ツールは４つ設けられている。ツールは、例えば、軸線１２回りに均等に分布して配置された状態で且つツールの遠位端部がレシーバの円周方向フェースに接触するよう図３に示されているように配置されている。以下において、レシーバ８の受取り面に接触し、そして１２時の位置に配置されたツール１４について説明する。
【００３４】
ツール１４は、全体として細長い長方形の形のアーム１６を有し、アームの長手方向は、受取り面の円周方向に対して接線をなす方向に平行であり、この接線方向は、軸線１２に垂直である。アーム１６は、中央部分がゴムのコンポーネント成分を導入する部材１７を支承している。アームは、その遠位端部のところにゴムストリップ６を押し出す部材１８を有し、この部材は、この場合、ローラ先端部２０によって形成されている。ローラは、ローラの主幾何学的軸線と一致し且つ部材８の軸線１２に平行な軸線２２回りにアームの本体に対して回転可能に設けられている。アームは、ローラをその軸線回りに回転させることができる駆動手段２５を支承している。
【００３５】
それ自体知られているのでここでは詳細には説明しない仕方で、部材１７を通って導入される材料は、アームの内部でこれに沿って移動し、そしてストリップ６の形態でローラ先端部を介して押し出される。ストリップは、ローラ２０の円周方向フェースに張り付けられ、次にレシーバ８の受取り面の円周方向フェース上に移送され又は既にこの受取り面に巻き付けられているストリップの層上に移送される。このことに関するそれ以上の詳細に関しては、例えば上述の欧州特許第０２６４６００号明細書を参照されたい。
【００３６】
ツール１４は、アーム１６を支承したこの場合ブラケット２４を形成している内側クレードル及びブラケット２４を支承すると共にそれ自体支持体１０によって支承された外側クレードル２６を有する。
【００３７】
ブラケット２４は、頂部が開口した全体としてＵ字形断面形状のものである。この場合、これは、キャビティを形成し、アーム１６は、このキャビティ内に延び、アームは、キャビティの２つの長手方向端部のところで出る。アーム１６は、軸線２２に平行であり、この場合、コンプライアンス軸線と呼ばれる水平軸線２８を中心としてブラケット２４に関節連結されている。関節連結は、例えば、アームを通ると共にブラケットの壁を貫通して真っ直ぐに延びるシャフトによって達成される。このように回転できるということにより、ローラ２０を矢印３０で示されているように軸線１２に近づけ又はこれから遠ざけることができる。
【００３８】
外側クレードル２６は、全体として筒体半分の形をしており、その断面は、頂部が開口した円弧の形態をしている。外側クレードルは、ブラケット２４を収容するキャビティを形成している。
【００３９】
ブラケット２４は、この場合アルファ軸線と呼ばれる軸線３２回りに外側クレードル２６に対して回転的に動くことができる状態で設けられている。この軸線は、ローラ２０及びレシーバ８の円周方向フェースに対して接線をなす軸線１２，２２に垂直であり且つこれら相互間の瞬時接触箇所を通る。この特定の場合、外側クレードル内におけるブラケットの回転は、特にクレードルによって支承された弧状ラック及びラックと噛み合い且つブラケットによって支承されたピニオンを備えたモータによって案内されると共に駆動される。
【００４０】
ブラケット及びアームは、アルファ軸線３２回りのこの回転により、コンプライアンス軸線２８及びローラの軸線２２が受取り面の回転軸線１２に平行な図５に示されている位置又はこれら２本の軸線が軸線１２に対して傾けられている例えば図６に示された位置を占めることができる。
【００４１】
アームは、コンプライアンス軸線２８及びアルファ軸線３２がこれらの交点を形成するアームの重心Ｇを通るよう構成されている。このアームは、ブラケット２４内に収容される組立体を形成するものとして特定されると共にこの場合に言及される軸線２８を中心としてブラケット２４に関節連結されたアームである。したがって、この組立体は、特に、部材１７，１８及び手段２５を含む。
【００４２】
外側クレードル２６は、このクレードルが以下の３つの摺動方向、即ち、
‐アームの長手方向軸線に平行な方向３８、
‐軸線２２に平行な水平な方向４０及び
‐上述の２つの方向に垂直な方向４２において支持体に対して摺動することができるようにする手段３６によって支持体１０に連結されている。
【００４３】
本明細書において詳細に説明する上側ツール１４の場合、最初の２つの方向は、水平であり、第３の方向は、垂直である。
【００４４】
手段３６は、この特定の場合、アーム１６をレシーバ８に対して３つの方向３８，４０，４２に摺動させることができると共にアルファ軸線３２回りの回動を制御することができるロボットの一部をなしている。
【００４５】
ツール１４は、ローラ２０を軸線１２に対して半径方向でありしかも所定の且つ調節可能な大きさの圧力でレシーバ８に押し付けることができる力発生装置を更に有する。この装置は、例えば、メンブレン型空気圧アクチュエータである。
【００４６】
図３の設備の他のツール１４は、レシーバ８回りに、説明したばかりのツール１４の位置とほぼ同じ位置を占め、これらツールは、軸線１２回りの１／４回転によってこれらツールの像となっている。
【００４７】
具体的に言えば、アーム１６のうちの２本は、水平であり、他の２本は、垂直である。これらツールは、ストリップの種々のスタック相互間の干渉を回避するために軸方向にずらされるのが良い。
【００４８】
この特定の場合、生タイヤブランク４は、本発明の方法によって次のように作られる。
【００４９】
レシーバ８は、その軸線１２回りに回転する。各ツール１４内において、ゴムを形成するようになった材料は、部材１７を経てアーム中に導入され、次に、ストリップ６の形態で先端部１８のところで押し出され、ストリップ６は、回転ローラ２０に張り付けられ、その結果、ストリップをレシーバ８の円周方向フェース上に位置決めしてこれに巻き付けることができるようになっている。ストリップの或る特定の層を受取り面に直接被着させ、他の層を図１に示されている生タイヤブランクの断面によって示されているように先に巻き付けられた層上に部分的に又は全体的に被着される。ストリップは、タイヤのトレッド及びサイドウォールを構成する生タイヤブランクの部分を形成するために用いられる。
【００５０】
巻回中、ツール１４は、ローラ２０によって所定の強度の半径方向圧力をストリップに加える。コンプライアンス軸線２８が重心Ｇを通っているので、この力にはアームの重量と関連した望ましくない力が伴わない。この張付け力は、アーム１６内に支持された質量を減少させる必要なく利用される。
【００５１】
コンプライアンス軸線２８によりアームは、受取り面及び生タイヤブランクの真円度の欠陥に追従することができ、と言うのは、アームは、これらでこぼこ又は不均一さを吸収することができるからである。でこぼこの主因は、次の通りである。
‐ベルトの振れ又は受取り面が真円ではないこと。これは、極めて僅かな大きさのものであり、即ち、１ミリメートルの１／１００のオーダのものであり、これは、ひと回りにわたって分布して位置する。
‐最初のターンの開始点を通過すること。これは、大きな振幅を有するが、点状であり、次第に消える。
‐受取り面を形成しているレシーバの幾何学的形状が非円形であること。
【００５２】
後者の欠陥の大きさは、極めて小さく、１ミリメートルの１／１０のオーダのものであるが、これは、高い頻度で、例えば、一回転当たり１０回〜１５回生じる。これは、受取り面が円周方向に互いに続く数個のセグメントから成る場合があり、これら数個のセグメントが、この受取り面の直径を製作中の生タイヤブランクの直径に合うよう設定することができるようにこれらセグメントを動かすことができるよう設けられているからである。これらセグメントの存在により、レシーバ８の円周方向フェースを形成する筒体に不規則性又はでこぼこが生じる。かかるセグメント４４は、図９及び図１０に示されている。図９では、円周方向に互いに続くセグメント相互間の接合により、１つのセグメントから別のセグメントへの通過時に厚さ不足の結果が生じる。これとは逆に、図１０では、１つのセグメントから別のセグメントへの通過により、セグメントの縁部のところに厚さ過剰結果が生じる。これら２つの図では、受取り面の一部を大きな尺度で示す詳細図は、セグメントの形状及び理論的に円筒形のプロフィール４６の形状を示している。
【００５３】
ストリップが張り付けられているとき、ロボット３６は、アームを方向３８，４０，４２に摺動させると共に生タイヤブランクに張り付けられるべきストリップの所望の向きに従って且つストリップが配置されるべきに領域に従ってアルファ軸線３２回りに回転させる。
【００５４】
図８は、特に、方向４０，４２におけるアームの摺動及び矢印４３による軸線３２回りのその回動を示している。アルファ軸線３２が重心Ｇを通っているので、この軸線回りのアームの慣性モーメントは、ほどほどであり、アームをこの軸線回りに移動させるのに必要な力は、ほどほどの大きさのままであると言える。
【００５５】
この実施例では、図２に示されているように、ストリップの断面は、３つのファセット（小面）により形成された上部が形成されると共にレシーバ８から見て遠ざかる方向に向いた上側部分がレンズの形をしている。ストリップの下面は、平面状である。ストリップは、例えば、断面積が２２．２５ｍｍ2の場合に長さが１６ｍｍ、高さが１．７ｍｍであり、これらの値は、本発明を限定するものではない。他の断面形状、例えば長方形断面が採用可能であり、これを変更するために必要なことは、先端部ツーリング（ツールの段取り）の変更である。
【００５６】
製造の残りの部分において、いったん完成した生タイヤブランクは、特に、ゴムを加硫すると共にタイヤを得るためにプレス内での硬化ステップを受ける。
タイヤは、例えば、軽車両、乗用車、重量物運搬車両型、ユーティリティビークル型、建設車両型の車両用のロードタイヤである。
【００５７】
本発明は又、ツール１４を種々の制約を考慮に入れてレシーバ８に対して位置決めすることができ、種々の制約は、次の通りである。
‐設備２の全体的規模、
‐正確に言えば、本発明によりゼロに減少させる制約であるツールに加わる重力の影響、
‐材料の供給、及び
‐機械の人間工学的特徴及び安全性。
【００５８】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく本発明に対して多くの改造を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2014512992.tif 000013
2014512992.tif 000014
2014512992.tif 000015
2014512992.tif 000016
2014512992.tif 000017
2014512992.tif 000018
2014512992.tif 000019
2014512992.tif 000020