СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРКИ ШИН ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
METHOD AND APPARATUS FOR ASSEMBLING TIRES FOR VEHICLE WHEELS

Настоящее изобретение относится к способу сборки шин для колес транспортных средств.
Данное изобретение также относится к установке для сборки шин для колес транспортных средств, причем вышеупомянутый способ воплощают в упомянутой установке.
Шина для колеса транспортного средства обычно содержит каркасную конструкцию, содержащую, по меньшей мере, один слой каркаса, состоящий из усилительных кордов, внедренных в эластомерную матрицу. Слой каркаса имеет концевые края, соответственно сцепленные с кольцевыми конструкциями анкерного крепления. Последние расположены в областях шины, обычно идентифицируемых названием «борта», а каждый из них обычно сформирован с помощью, по существу, круглого кольцевого вкладыша, на котором - в его радиально внешнем положении - нанесена, по меньшей мере, одна заполняющая усилительная ленточка. Такие кольцевые вкладыши обычно называют «сердечниками борта», а их задачей является поддержание шины надежно прикрепленной к посадочной поверхности анкерного крепления, предусмотренной, в частности, на ободе колеса, чтобы тем самым предотвратить сход радиально внутреннего концевого края шины с такой посадочной поверхности во время эксплуатации.
В бортах можно предусмотреть конкретные упрочняющие конструкции, имеющие функцию улучшения передачи крутящего момента на шину.
В радиально внешнем - по отношению к каркасной конструкции - положении, с ней связана коронная конструкция, причем эта коронная конструкция содержит брекерную конструкцию, а в положении, радиально внешнем по отношению к брекерной конструкции, - протектор, выполненный из эластомерного материала.
В случае шин для легковых автомобилей, брекерная конструкция, как правило, содержит, по меньшей мере, два брекерных слоя, расположенные радиально один поверх другого и имеющие текстильные или металлические упрочняющие корды с общей поперечной ориентацией и/или ориентацией, по существу, параллельной направлению окружной протяженности шины.
Между каркасной конструкцией и брекерной конструкцией может быть предусмотрен слой эластомерного материала, известный как «подбрекер», причем упомянутый слой имеет функцию получения как можно более однородной радиально внешней поверхности каркасной конструкции для последующего наложения брекерной конструкции.
Между протектором и брекерной конструкцией может быть расположен так называемый «подслой» эластомерного материала, причем упомянутый подслой имеет свойства, подходящие для гарантии устойчивой целостности самого протектора.
На боковых поверхностях каркасной конструкции также наложены соответствующие боковые стенки из эластомерного материала, каждая из которых проходит от одного из боковых краев протектора до соответствующей конструкции анкерного крепления к бортам.
Традиционные способы изготовления шин для колес транспортных средств, в сущности, обеспечивают сначала изготовление компонентов шины, перечисленных выше, а затем - сборку их на подходящем формовочном барабане.
Вместе с тем, современная тенденция заключается в использовании способов изготовления, которые обеспечивают минимизацию или - если возможно - исключение изготовления и складирования полуфабрикатов.
По всему тексту данного описания и нижеследующей формулы изобретения, термины «радиальное» и «осевое», а также выражения «радиально внутренняя/внешняя» и «внутренняя/внешняя в осевом направлении» употребляются применительно к радиальному направлению и осевому направлению формовочной опоры. Вместо этого, термины «окружная» и «в окружном направлении» употребляются применительно к кольцевой протяженности формовочной опоры.
По всему тексту данного описания и нижеследующей формулы изобретения, термины «горизонтальное» и «вертикальное» употребляются для определения направлений, соответственно параллельных и перпендикулярных опорной поверхности формовочной опоры, как правило - грунта.
По всему тексту данного описания и нижеследующей формулы изобретения, выражение «эластомерный материал» употребляется для указания композиции, содержащей, по меньшей мере, один эластомерный полимер и, по меньшей мере, один упрочняющий наполнитель. В предпочтительном варианте, такая композиция содержит также добавки, например, такие, как сшивающий агент и/или пластификатор. Благодаря тому, что предусмотрен сшивающий агент, такой материал может быть сшит посредством нагревания, что и позволяет получить конечное изделие.
По всему тексту данного описания и нижеследующей формулы изобретения, выражение «усилительный лентовидный элемент» употребляется для указания удлиненного изделия, имеющего профиль поперечного сечения с плоской формой и содержащего один или несколько кордов, предпочтительно - изготовленных из металла, проходящих параллельно продольной протяженности изделия и внедренных, по меньшей мере, в один слой эластомерного материала или, по меньшей мере, частично покрытых им.
По всему тексту данного описания и нижеследующей формулы изобретения, термин «полосообразный элемент» употребляется для указания элемента, имеющего заданную длину и вырезанного в размер из упомянутого усилительного лентовидного элемента с заданным углом резания в диапазоне между 0° и любым значением меньше 90°.
В документе WO 01/38077 описан способ сборки брекерной конструкции шины для колес транспортных средств, в котором брекерную конструкцию создают путем укладки в окружной последовательности и бок о бок множества полосообразных элементов непосредственно на тороидальную опору.
В документе EP 1350616 описан способ изготовления конструктивного элемента шины, например, такого, как слой каркаса или брекерный слой, начиная с непрерывного лентовидного элемента, неоднократно разрезаемого в размер, чтобы сформировать множество полосообразных элементов, которые последовательно укладываются на ленте транспортера так, что каждый полосообразный элемент частично накладывается на соседний полосообразный элемент, вследствие чего образуется непрерывный слой, предназначенный для переноса на формовочную опору.
Было замечено, что, поскольку в решении того типа, которое описано в документе WO 01/38077, существует необходимость изготовления полосообразных элементов, имеющих наклонную ориентацию по отношению к осевому направлению сразу же после их укладки на формовочной опоре, каждый полосообразный элемент укладывают на криволинейной поверхности с последующей деформацией полосообразного элемента. Такая деформация изменяется по мере изменения продольного и поперечного направления полосообразного элемента наряду с изменением типа и адгезионной способности смеси его эластомерного материала. Все вышеизложенное неизбежно влияет на качество и воспроизводимость позиционирования одиночного полосообразного элемента на формовочной опоре. Более того, укладка на криволинейной поверхности накладывает ограничение на скорость укладки, отрицательно влияя на общее время, необходимое для сборки брекерной конструкции. Для укладки на криволинейной поверхности также требуется устройство для укладки, синхронно перемещаемое относительно двух осей (то есть, способное обеспечить синхронное перемещение каждого полосообразного элемента в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении); такое устройство является механически сложным и подвержено отказам. Наладка этого устройства тоже усложнена из-за того, что упомянутая синхронизация требует контроля нескольких параметров.
Было замечено, что время, требуемое для сборки брекерной конструкции, содержащей, по меньшей мере, два брекерных слоя, накладываемых друг на друга посредством способа того типа, который описан в документе EP 1350616, является длительным, даже если такой способ требует плоской укладки полосообразных элементов.
Заявитель удостоверился, что такой недостаток является результатом того, что превентивную укладку на ленте транспортера этих полосообразных элементов, предназначенных для формирования второго брекерного слоя, и последующий перенос таких полосообразных элементов на формовочную опору могут происходить только по окончании переноса на формовочную опору этих полосообразных элементов, предназначенных для формирования первого брекерного слоя, причем такие полосообразные элементы заранее уложены на упомянутой ленте транспортера.
Было отмечено, что для сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции, целесообразно проводить, по меньшей мере, часть сборки первого брекерного слоя одновременно, по меньшей мере, с частью сборки второго брекерного слоя.
Наконец, было обнаружено, что, предусматривая две отдельные ленты транспортера, на которых уложены полосообразные элементы, разрезаемые в размер из двух отдельных усилительных лентовидных элементов, а также предусматривая возможность перемещения формовочной опоры между первым рабочим положением у одной из упомянутых лент транспортера (первой ленты транспортера) и вторым рабочим положением у другой ленты транспортера (второй ленты транспортера), можно проводить укладку полосообразных элементов на второй ленте транспортера одновременно с переносом на формовочную опору полосообразных элементов, ранее уложенных на первой ленте транспортера, а после этого перемещать формовочную опору во второе рабочее положение, чтобы обеспечить перенос на формовочную опору полосообразных элементов, уже уложенных на второй ленте транспортера.
Поэтому в первом своем аспекте данное изобретение относится к способу сборки шин для колес транспортных средств, заключающемуся в том, что:
- изготавливают каркасную конструкцию;
- изготавливают коронную конструкцию;
- связывают коронную конструкцию с каркасной конструкцией в радиально внешнем положении по отношению к последней,
причем изготовление коронной конструкции включает в себя сборку брекерной конструкции на первой формовочной опоре,
при этом сборка упомянутой брекерной конструкции заключается в том, что:
- последовательно укладывают на первой ленте транспортера заданное количество полосообразных элементов;
- последовательно укладывают, по меньшей мере, на одной второй ленте транспортера заданное количество полосообразных элементов;
- переносят упомянутые полосообразные элементы с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, создавая первый брекерный слой на упомянутой первой формовочной опоре;
- перемещают упомянутую первую формовочную опору вплотную к упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера;
- переносят упомянутые полосообразные элементы с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору для сборки, по меньшей мере, одного второго брекерного слоя на упомянутой первой формовочной опоре в радиально внешнем положении по отношению к упомянутому первому брекерному слою,
причем перенос упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору проводят, по меньшей мере - частично, одновременно, по меньшей мере, с частью укладки упомянутых полосообразных элементов на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера.
Заявитель уверен, что способ согласно данному изобретению обеспечивает достижение существенного сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции. Фактически, в способе согласно данному изобретению сборка первого брекерного слоя на первой формовочной опоре имеет место во время укладки полосообразных элементов, предназначенных для формирования второго брекерного слоя, на второй ленте транспортера, так что как только первая формовочная опора оказывается у второго брекерного слоя (по окончании переноса на первую формовочную опору полосообразных элементов, уложенных на первой ленте транспортера), сразу же может происходить перенос на ту же первую формовочную опору полосообразных элементов, уже уложенных на второй ленте транспортера, а значит - и сборку второго брекерного слоя на упомянутой первой формовочной опоре.
Во втором своем аспекте, данное изобретение относится к установке для сборки шин для колес транспортных средств, содержащей:
- линию для сборки каркасной конструкции;
- линию для сборки коронной конструкции,
причем линия для сборки коронной конструкции содержит:
- первую ленту транспортера;
- по меньшей мере, одну вторую ленту транспортера;
- первое устройство для укладки заданного количества полосообразных элементов на упомянутой первой ленте транспортера;
- по меньшей мере, одно второе устройство для укладки заданного количества полосообразных элементов на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера;
- первую формовочную опору;
- первое устройство для перемещения упомянутой первой формовочной опоры между первым рабочим положением, в котором она находится у упомянутой первой ленты транспортера, и, по меньшей мере, одним вторым рабочим положением, в котором она находится у упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера.
Такая установка преимущественно обеспечивает осуществление вышеупомянутого способа согласно данному изобретению и тем самым - достижение преимуществ, рассмотренных выше.
Данное изобретение, по меньшей мере, в одном из вышеуказанных его аспектов, может обладать, по меньшей мере, одним из нижеследующих предпочтительных признаков.
Перемещение первой формовочной опоры вплотную к упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера предпочтительно проводят, по меньшей мере - частично, одновременно, по меньшей мере, с частью укладки упомянутых полосообразных элементов на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера. Поэтому возможно достижение дополнительного существенного сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции.
Укладку полосообразных элементов на первой ленте транспортера предпочтительно проводят, по меньшей мере - частично, одновременно, по меньшей мере, с частью укладки упомянутых полосообразных элементов на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера. Поэтому возможно достижение дополнительного существенного сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, сборка упомянутой брекерной конструкции включает в себя проводимое перед переносом упомянутых полосообразных элементов с первой ленты транспортера на первую формовочную опору перемещение первой формовочной опоры вплотную к первой ленте транспортера.
Перемещение первой формовочной опоры вплотную к упомянутой первой ленте транспортера предпочтительно проводят, по меньшей мере - частично, одновременно, по меньшей мере, с частью укладки полосообразных элементов на первой ленте транспортера. Поэтому возможно достижение дополнительного существенного сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции.
В еще более предпочтительном варианте, перемещение упомянутой первой формовочной опоры вплотную к упомянутой первой ленте транспортера проводят, по меньшей мере - частично, одновременно, по меньшей мере, с частью укладки упомянутых полосообразных элементов на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера. Поэтому возможно достижение дополнительного существенного сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутые полосообразные элементы укладывают на упомянутой первой ленте транспортера и на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера, соответственно, на расстоянии друг от друга, имеющем значение, находящееся между 0 и заданным значением.
Такая мера обеспечивает сборку брекерных слоев, которые, по существу, гомогенны и не содержат нежелательные перекрывающиеся соединенные концы, что позволяет получать шины с высокими уровнями качества и рабочих характеристик. С выгодой достигается высокая производственная гибкость; фактически, в зависимости от посадочного диаметра создаваемой шины, угла наклона полосообразных элементов и их длины в окружном направлении, можно каждый раз выбирать расстояние между различными полосообразными элементами, делая выбор этого расстояния так, что всегда обеспечивается укладка заданного количества полосообразных элементов, имеющих одинаковую ширину и длину, без перекрывающихся соединенных концов, и одинаково отстоящих друг от друга. Поэтому всегда возможно создать гомогенные и равномерные брекерные слои независимо от посадочного диаметра создаваемой шины, угла наклона полосообразных элементов и их длины в окружном направлении.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, укладка полосообразных элементов на первой ленте транспортера включает в себя приложение силы магнитного притяжения к полосообразным элементам посредством первой ленты транспортера.
Укладка полосообразных элементов на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера предпочтительно включает в себя приложение силы магнитного притяжения к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера.
Таким образом, можно гарантировать устойчивое позиционирование полосообразных элементов на соответствующей ленте транспортера с выгодой для качества и гомогенности брекерного слоя, который будет образован полосообразными элементами.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, перенос упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера и с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера, соответственно, на упомянутую первую формовочную опору включает в себя приложение силы магнитного притяжения к упомянутым полосообразным элементам посредством первой формовочной опоры. Такая мера преимущественно обеспечивает достижение устойчивого позиционирования полосообразных элементов на соответствующей ленте транспортера с выгодой для качества и гомогенности создаваемой брекерной конструкции.
Сила магнитного притяжения, прикладываемая к полосообразным элементам посредством упомянутой первой формовочной опоры, предпочтительно больше, чем сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутой первой ленты транспортера.
Сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутой первой формовочной опоры, предпочтительно больше, чем сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера.
Таким образом, получается эффективный перенос полосообразных элементов с соответствующей ленты транспортера на первую формовочную опору, из чего вытекают преимущества в контексте и времени, и точности позиционирования полосообразных элементов.
Перенос упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору предпочтительно включает в себя вращение упомянутой первой формовочной опоры с окружной скоростью, равной скорости продвижения первой ленты транспортера.
Перенос полосообразных элементов соответственно с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера на первую формовочную опору предпочтительно включает в себя вращение первой формовочной опоры с окружной скоростью, равной скорости продвижения упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера.
Такая мера преимущественно гарантирует эффективный перенос полосообразных элементов с соответствующей ленты транспортера на первую формовочную опору.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, сборка упомянутой брекерной конструкции дополнительно заключается в том, что:
- подают первый усилительный лентовидный элемент вплотную к соответствующему режущему элементу, расположенному близко к упомянутой первой ленте транспортера;
- неоднократно разрезают упомянутый первый усилительный лентовидный элемент в размер для формирования упомянутых полосообразных элементов;
- последовательно переносят каждый из упомянутых полосообразных элементов на упомянутой первой ленте транспортера.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, сборка упомянутой брекерной конструкции дополнительно заключается в том, что:
- подают, по меньшей мере, один второй усилительный лентовидный элемент вплотную к соответствующему режущему элементу, расположенному близко к упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера;
- неоднократно разрезают упомянутый, по меньшей мере, один второй усилительный лентовидный элемент для формирования упомянутых полосообразных элементов;
- последовательно переносят каждый из упомянутых полосообразных элементов на упомянутую, по меньшей мере, одну вторую ленту транспортера.
Подачу упомянутого, по меньшей мере, одного второго усилительного лентовидного элемента вплотную к упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера преимущественно проводят, по меньшей мере - частично, одновременно, по меньшей мере, с частью укладки упомянутых полосообразных элементов на упомянутой первой ленте транспортера. Поэтому возможно достижение дополнительного существенного сокращения общего времени, необходимого для сборки брекерной конструкции.
Последовательный перенос каждого из упомянутых полосообразных элементов на первой ленте транспортера предпочтительно включает в себя приложение силы магнитного притяжения к упомянутым полосообразным элементам посредством соответствующего захватного элемента.
Последовательный перенос каждого из упомянутых полосообразных элементов на упомянутую, по меньшей мере, одну вторую ленту транспортера предпочтительно включает в себя приложение силы магнитного притяжения к упомянутым полосообразным элементам посредством соответствующего захватного элемента.
Таким образом, с выгодой оказывается возможным получение устойчивого и эффективного захвата полосообразных элементов в течение их переноса вплоть до момента укладки на соответствующей ленте транспортера.
Сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутой первой ленты транспортера, предпочтительно больше, чем сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутого соответствующего захватного элемента.
Сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера, предпочтительно больше, чем сила магнитного притяжения, прикладываемая к упомянутым полосообразным элементам посредством упомянутого соответствующего захватного элемента.
Таким образом, получается эффективный перенос полосообразных элементов с захватного элемента на соответствующую ленту транспортера, из чего вытекают преимущества в контексте и времени, и точности позиционирования полосообразных элементов.
В предпочтительном варианте, сборка упомянутой брекерной конструкции дополнительно предусматривает, после переноса упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, прижатие упомянутых полосообразных элементов к упомянутой первой формовочной опоре.
В предпочтительном варианте, сборка упомянутой брекерной конструкции дополнительно предусматривает, после переноса упомянутых полосообразных элементов с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, прижатие упомянутых полосообразных элементов к упомянутой первой формовочной опоре.
Таким образом, с выгодой достигается эффект уплотнения полосообразных элементов на первой формовочной опоре с получением желаемого усиления первого брекерного слоя на первой формовочной опоре и второго брекерного слоя на первом брекерном слое.
Перенос упомянутых полосообразных элементов на упомянутую первую формовочную опору с упомянутой первой ленты транспортера предпочтительно начинают только тогда, когда упомянутые полосообразные элементы достигают положения, в котором они находятся в контакте с упомянутой первой формовочной опорой и с упомянутой первой лентой транспортера.
Перенос полосообразных элементов на первую формовочную опору с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера предпочтительно начинают только тогда, когда полосообразные элементы достигают положения, в котором они находятся в контакте с упомянутой первой формовочной опорой и с упомянутой, по меньшей мере, одной второй лентой транспортера.
Такая мера с выгодой гарантирует правильный перенос полосообразных элементов с соответствующей ленты транспортера на первую формовочную опору и - соответственно - правильное позиционирование полосообразных элементов на первой формовочной опоре. Фактически, полосообразные элементы вступают в контакт с первой формовочной опорой, когда они все еще устойчиво позиционированы на соответствующей ленте транспортера, что предотвращает утрату правильного положения полосообразных элементов во время переноса с ленты транспортера на первую формовочную опору.
В предпочтительном варианте, сборка упомянутой брекерной конструкции дополнительно предусматривает, после укладки упомянутых полосообразных элементов на упомянутой первой ленте транспортера и перед переносом упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, укладку пары удлиненных элементов, выполненных из эластомерного материала, на упомянутой первой ленте транспортера в таком положении, что каждый из них частично накладывается на соответствующий концевой участок упомянутых полосообразных элементов.
В преимущественном варианте, упомянутые удлиненные элементы предпочтительно будут образовывать подбрекерные вкладыши, в типичном случае предусматриваемые в шинах некоторых типов. В еще более преимущественном варианте, укладка упомянутых удлиненных элементов на ленте транспортера обеспечивает удержание свободных концов полосообразных элементов в контакте с поверхностью соответствующей ленты транспортера. В противном случае, такие свободные концы были бы склонны подниматься под влиянием внутренних натяжений в предусматриваемых здесь металлических кордах с риском последующего принятия неверной ориентации на первой формовочной опоре, а значит - и на создаваемой шине.
В качестве альтернативы, удлиненные элементы можно укладывать непосредственно на первой формовочной опоре перед переносом на нее полосообразных элементов, уложенных на первой ленте транспортера.
В первых вариантах осуществления данного изобретения, сборка упомянутой брекерной конструкции предусматривает, перед переносом упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, задание первого рабочего диаметра для упомянутой первой формовочной опоры, а после переноса упомянутых полосообразных элементов с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, радиальное расширение упомянутой первой формовочной опоры вплоть до второго рабочего диаметра, большего, чем упомянутый первый рабочий диаметр, с одновременным поддержанием заданного профиля осевого изгиба. Таким образом, получается желаемая форма брекерной конструкции.
В альтернативных вариантах осуществления данного изобретения, сборка упомянутой брекерной конструкции предусматривает, перед переносом упомянутых полосообразных элементов с упомянутой первой ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, задание первого профиля осевого изгиба для упомянутой первой формовочной опоры, а после переноса упомянутых полосообразных элементов с упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленты транспортера на упомянутую первую формовочную опору, придание упомянутой первой формовочной опоре второго профиля осевого изгиба, отличающегося от упомянутого первого профиля осевого изгиба. Таким образом, желаемая форма брекерной конструкции получается независимо от профиля изгиба, принятого при переносе полосообразных элементов с ленты транспортера.
Сборка упомянутой брекерной конструкции предпочтительно предусматривает, сразу же после того, как началось перемещение упомянутой первой формовочной опоры к упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера, перемещение дополнительной формовочной опоры вплотную к упомянутой первой ленте транспортера. Такое устройство преимущественно обеспечивает наличие формовочной опоры у ленты транспортера с тех пор, как другую формовочную опору перемещают от упомянутой ленты транспортера после приема ею полосообразных элементов. Таким образом, получают выгодное снижение времени производственного цикла и подготовительных работ.
Упомянутые полосообразные элементы предпочтительно имеют поперечный размер, находящийся в диапазоне между примерно 10 мм и примерно 60 мм, еще предпочтительнее - между примерно 20 мм и примерно 50 мм. Было замечено, что упомянутые размеры оптимальны для достижения правильного компромисса между скоростью укладки и точностью укладки полосообразных элементов.
Упомянутое первое устройство для перемещения предпочтительно содержит захватный блок для упомянутой первой формовочной опоры, причем упомянутый захватный блок выполнен с возможностью перемещения вдоль первого, по существу, горизонтального направления и вдоль второго, по существу, вертикального направления.
Горизонтальное в вертикальное перемещение захватного блока преимущественно обеспечивает позиционирование первой формовочной опоры у каждой из лент транспортера в наиболее удобном положении для обеспечения правильного переноса полосообразных элементов с ленты транспортера на первую формовочную опору.
В предпочтительном варианте, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит манипуляционное устройство, перемещаемое между положением подхвата упомянутой первой формовочной опоры со станции хранения и рабочим положением, где упомянутую первую формовочную опору переносят на упомянутое устройство для перемещения.
Каждое из упомянутого первого устройства для укладки и, по меньшей мере, одного второго устройства для укладки предпочтительно содержит соответствующий захватный элемент для упомянутых полосообразных элементов, причем упомянутый соответствующий захватный элемент выполнен с возможностью перемещения между первым рабочим положением, где подхватывают упомянутые полосообразные элементы, и вторым рабочим положением, где упомянутые полосообразные элементы укладывают на упомянутой первой ленте транспортера и на упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера, соответственно.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутый захватный элемент содержит, по меньшей мере, один фиксирующий элемент для упомянутых полосообразных элементов.
Упомянутый фиксирующий элемент предпочтительно содержит, по меньшей мере, один магнитный элемент или одно магнитное устройство. Упомянутый магнитный элемент с выгодой фиксирует полосообразные элементы во время их перемещения к соответствующей ленте транспортера вплоть до момента их укладки на такой ленте транспортера.
Упомянутый захватный элемент предпочтительно содержит опорный элемент для упомянутых полосообразных элементов. Этот опорный элемент с выгодой поддерживает полосообразные элементы на противоположной стороне по отношению к фиксирующему элементу и взаимодействует с последним во время перемещения полосообразных элементов к соответствующей ленте транспортера.
Упомянутый фиксирующий элемент и упомянутый опорный элемент предпочтительно выполнены с возможностью приведения во вращение по отношению к оси поворота. Таким образом, становится возможным проведение и захватов отдельных полосообразных элементов, и высвобождения их на соответствующей ленте транспортера.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутая первая лента транспортера содержит, по меньшей мере, на одном соответствующем участке поверхности, по меньшей мере, один соответствующий магнитный элемент или одно соответствующее устройство.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутая, по меньшей мере, одна вторая лента транспортера содержит, по меньшей мере, на одном соответствующем участке поверхности, по меньшей мере, один соответствующий магнитный элемент или одно соответствующее устройство.
Упомянутые магнитные элементы могут быть распределены, предпочтительно - равномерно, подо всей поверхностью соответствующей ленты транспортера, или только на участке поверхности, на котором уложены полосообразные элементы.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутые магнитные элементы содержат электромагниты, а в альтернативном варианте можно использовать постоянные магниты.
В некоторых вариантах осуществления данного изобретения, упомянутые магнитные элементы содержат на участке первой ленты транспортера, отдаленном от первой формовочной опоры, множество постоянных магнитов, а на участке второй ленты транспортера, ближнем к первой формовочной опоре, множество электромагнитов, или наоборот.
Упомянутая первая формовочная опора предпочтительно содержит, по меньшей мере, на одном участке ее поверхности, по меньшей мере, один магнитный элемент или одно магнитное устройство. В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутые магнитные элементы содержат постоянные магниты, а в альтернативном варианте можно использовать постоянные магниты.
Независимо от конкретного типа магнитных элементов, используемых на лентах транспортера и/или на первой формовочной опоре, упомянутые магнитные элементы преимущественно обеспечивают получение устойчивого позиционирования полосообразных элементов на соответствующей ленте транспортера и/или на первой формовочной опоре.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит:
- первое устройство для подачи первого усилительного лентовидного элемента близко к упомянутой первой ленте транспортера;
- первый режущий элемент для упомянутого первого усилительного лентовидного элемента.
Таким образом можно получать полосообразные элементы, которые будут образовывать первый брекерный слой.
В предпочтительном варианте, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит:
- по меньшей мере, одно второе устройство для подачи, по меньшей мере, одного второго усилительного лентовидного элемента близко к упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера;
- по меньшей мере, один второй режущий элемент для упомянутого, по меньшей мере, одного второго усилительного полосообразного элемента.
Таким образом можно получать полосообразные элементы, которые будут образовывать второй брекерный слой.
В предпочтительном варианте, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит, по меньшей мере, один первый прижимной элемент, связанный с упомянутой первой лентой транспортера и приспособленный к воздействию, обеспечивающему упор, на упомянутую первую формовочную опору, когда упомянутая первая формовочная опора находится в упомянутом первом рабочем положении. Такой прижимной элемент выполняет уплотняющее воздействие на первую формовочную опору с полосообразными элементами, образующими первый брекерный слой.
В предпочтительном варианте, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит, по меньшей мере, один второй прижимной элемент, связанный с упомянутой второй лентой транспортера и приспособленный к воздействию, обеспечивающему упор, на упомянутую первую формовочную опору, когда упомянутая первая формовочная опора находится в упомянутом, по меньшей мере, одном втором рабочем положении. Такой прижимной элемент выполняет уплотняющее воздействие на первую формовочную опору с полосообразными элементами, образующими второй брекерный слой.
Упомянутый первый прижимной элемент и, по меньшей мере, один второй прижимной элемент предпочтительно связаны с упомянутой первой лентой транспортера и с упомянутой, по меньшей мере, одной второй лентой транспортера, соответственно, у участка ленты, расположенного - по отношению к направлению продвижения упомянутых полосообразных элементов - дальше по ходу от упомянутой первой формовочной опоры, когда упомянутая первая формовочная опора находится в упомянутом первом рабочем положении и в упомянутом, по меньшей мере, одном втором рабочем положении, соответственно.
На упомянутую первую ленту транспортера предпочтительно воздействует, упираясь в нее, по меньшей мере, один первый противолежащий валик.
На упомянутую, по меньшей мере, одну вторую ленту транспортера предпочтительно воздействует, упираясь в нее, по меньшей мере, один второй противолежащий валик.
Упомянутый, по меньшей мере, один первый противолежащий валик предпочтительно связан с упомянутой первой лентой транспортера на участке этой ленты, расположенном - по отношению к направлению продвижения упомянутых полосообразных элементов - перед упомянутой первой формовочной опорой, когда упомянутая первая формовочная опора находится в упомянутом первом рабочем положении.
Упомянутый, по меньшей мере, один второй противолежащий валик предпочтительно связан с упомянутой второй лентой транспортера на участке этой ленты, расположенном - по отношению к направлению продвижения упомянутых полосообразных элементов - перед упомянутой первой формовочной опорой, когда упомянутая первая формовочная опора находится в упомянутом, по меньшей мере, одном втором рабочем положении.
Упомянутые расположенные напротив валики преимущественно фиксируют полосообразные элементы на соответствующих лентах транспортера, предотвращая их перемещение под влиянием силы магнитного поля, прикладываемой посредством первой формовочной опоры, перед достижением положения, представляющегося оптимальным для переноса на ленту транспортера.
В упомянутом первом рабочем положении упомянутая первая формовочная опора предпочтительно расположена над упомянутой первой лентой транспортера на такой высоте, что вступает в контакт с упомянутыми полосообразными элементами, уложенными на упомянутой первой ленте транспортера.
В упомянутом, по меньшей мере, одном втором рабочем положении упомянутая первая формовочная опора предпочтительно расположена над упомянутой, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера на такой высоте, что вступает в контакт с упомянутыми полосообразными элементами, уложенными, по меньшей мере, одной второй ленте транспортера.
Тем самым преимущественно получается оптимальное положение переноса полосообразных элементов с каждой ленты транспортера на первую формовочную опору.
В первых вариантах осуществления данного изобретения, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит укладывающее устройство для укладки пары удлиненных элементов, выполненных из эластомерного материала, на упомянутой первой формовочной опоре. Посредством упомянутого устройства можно обеспечить укладку упомянутых подбрекерных вкладышей непосредственно на первой формовочной опоре.
В альтернативных вариантах осуществления данного изобретения, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит укладывающее устройство для укладки пары удлиненных элементов, выполненных из эластомерного материала, на упомянутой первой ленте транспортера. Посредством упомянутого устройства преимущественно можно обеспечить укладку вышеупомянутых подбрекерных вкладышей на первой ленте транспортера с последующим монтажом таких подбрекерных вкладышей, наряду с полосообразными элементами, на первую формовочную опору.
Упомянутое укладывающее устройство предпочтительно содержит пару подающих барабанов, расположенных над упомянутой первой лентой транспортера.
Каждый подающий барабан предпочтительно вращается вокруг соответствующей оси с окружной скоростью, равной скорости продвижения упомянутой первой ленты транспортера. Такая мера обеспечивает укладку подбрекерных вкладышей на свободных концах полосообразных элементов перед их переносом на первую формовочную опору.
В первых вариантах осуществления данного изобретения, упомянутая первая формовочная опора имеет заданный профиль осевого изгиба.
В альтернативных вариантах осуществления данного изобретения, упомянутая первая формовочная опора имеет изменяемый профиль осевого изгиба. Такой формовочной опоре можно с выгодой придать желаемый профиль изгиба независимо от профиля изгиба, принятого при переносе полосообразных элементов с лент транспортера.
В предпочтительном варианте, линия для сборки коронной конструкции дополнительно содержит:
- дополнительную формовочную опору;
- дополнительное устройство для перемещения упомянутой дополнительной формовочной опоры между упомянутым первым рабочим положением и упомянутым, по меньшей мере, одним вторым рабочим положением;
- дополнительное манипуляционное устройство, перемещаемое между упомянутой станцией хранения и рабочим положением, где упомянутая дополнительная формовочная опора переносится к упомянутому дополнительному устройству для перемещения.
Манипулирующее устройство предпочтительно содержит манипулятор робота.
Дополнительные признаки и преимущества данного изобретения станут яснее из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления, приводимых со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематический план расположения установки для сборки шин для колес транспортных средств, в которой осуществляется способ, соответствующий предпочтительному варианту осуществления данного изобретения;
фиг. 2 - схематический вид сверху участка установки с фиг. 1 в возможном положении ожидания;
фиг. 3 - схематический вид сбоку участка установки с фиг. 2 в ее рабочем положении;
фиг. 4a-4d - участок установки с фиг. 2 в последующих рабочих конфигурациях, рассматриваемых сверху;
фиг. 5 - схематический вид сбоку детали конструкции участка установки с фиг. 2 в ее рабочей конфигурации;
фиг. 6 - схематическое изображение в перспективе технической детали конструкции альтернативного варианта осуществления установки для сборки шин для колес транспортных средств, соответствующей данному изобретению;
фиг. 7 - схематическое изображение в перспективе дополнительной технической детали конструкции варианта осуществления установки с фиг. 6.
Обращаясь к фиг. 1, отмечаем, что ссылочной позицией 1 обозначена в целом установка для сборки шин для колес транспортных средств, соответствующая предпочтительному варианту осуществления данного изобретения. Такая установка обеспечивает воплощение предпочтительного варианта осуществления способа сборки шин, соответствующего данному изобретению.
Установка 1 содержит линию 4 для сборки коронной конструкции, в которой используется, по меньшей мере, одна первая формовочная опора 100, и линию 2 для сборки каркасной конструкции, в которой используется, по меньшей мере, одна вторая формовочная опора 3.
Линия 4 для сборки коронной конструкции содержит множество автоматизированных рабочих мест (не показаны), а также, по меньшей мере, одно второе манипулирующее устройство (ни одно из которых не показано), приспособленное для переноса первой формовочной опоры 100 с соответственной коронной конструкцией, которая выполнена связанной с ней, с первого автоматизированного рабочего места на другое автоматизированное рабочее место упомянутого множества автоматизированных рабочих мест.
Линия 2 для сборки каркасной конструкции содержит множество автоматизированных рабочих мест (не показаны), а также, по меньшей мере, одно третье манипулирующее устройство (ни одно из которых не показано), приспособленное для переноса второй формовочной опоры 3 с соответственной коронной конструкцией, которая выполнена связанной с ней, с первого автоматизированного рабочего места на другое автоматизированное рабочее место упомянутого множества автоматизированных рабочих мест.
Установка 1 дополнительно содержит станцию 5 сборки, где коронную конструкцию, собранную на линии 4 для сборки коронной конструкции, связывают с каркасной конструкцией, собранной на линии 2 для сборки каркасной конструкции, предпочтительно - на второй формовочной опоре 3 и в радиально внешнем положении по отношению упомянутой каркасной конструкции.
Упомянутые линия 2 для сборки каркасной конструкции, линия 4 для сборки коронной конструкции и станция 5 сборки являются, например, объектами того типа, которые описаны в документе WO 2010/070374.
Установка 1 дополнительно содержит линию 6 вулканизации, куда шину, собранную на станции 5 сборки, посылают для проведения процесса формования и вулканизации, приспособленного для ограничения конструкции шины, соответствующей желаемым рисунку и геометрии протектора.
Установка 1 может дополнительно содержать линию для подготовки элементарных компонентов, которая приспособлена для подачи элементарных компонентов на линию 2 для сборки каркасной конструкции и/или на линию 4 для сборки коронной конструкции через надлежащие станции для подачи элементарных компонентов, описанные, например, в упомянутом документе WO 2010/070374.
В установке 1 можно дополнительно предусмотреть устройства для коррекции размеров второй формовочной опоры 3 и/или первой формовочной опоры 100.
Коронная конструкция, создаваемая на первой формовочной опоре 100 (или на любых полуфабрикатах, предварительно уложенных на такой формовочной опоре) на линии 4 для сборки коронной конструкции, содержит брекерную конструкцию 50 (фиг. 4d), ограниченную первым брекерным слоем 50a и вторым брекерным слоем 50b, расположенным в радиально внешнем положении по отношению к первому брекерному слою 50a.
Первый брекерный слой 50a содержит заданное количество полосообразных элементов 51a, расположенных последовательно вдоль окружного направления на заданном расстоянии друг от друга, каждый полосообразный элемент 51a предпочтительно ориентирован продольно вдоль направления, наклоненного на заданный первый угол по отношению к окружному направлению (фиг. 4c). Для ясности изображения, позиция 51а на прилагаемых чертежах связана лишь с несколькими полосообразными элементами, которые показаны.
Полосообразные элементы 51a предпочтительно имеют поперечный размер (или ширину) L, находящуюся между примерно 10 мм и примерно 60 мм, еще предпочтительнее - между примерно 20 мм и примерно 50 мм (фиг. 5 и 6).
Аналогичным образом, брекерный слой 50b содержит заданное количество полосообразных элементов 51b, расположенных последовательно вдоль окружного направления на заданном расстоянии друг от друга, причем каждый полосообразный элемент 51b предпочтительно ориентирован продольно вдоль направления, наклоненного на заданный второй угол по отношению к окружному направлению. Упомянутый второй угол предпочтительно противоположен упомянутому первому углу, ограничивая брекерную конструкцию 50, в которой - по отношению к экваториальной плоскости упомянутой первой формовочной опоры 100 (в этом случае - любой плоскости, содержащей ось вращения первой формовочной опоры 100) - полосообразные элементы 51b брекерного слоя 50b расположены симметрично по отношению к полосообразным элементам 51a брекерного слоя 50a. Иными словами, получается брекерная конструкция 50 с полосообразными элементами 51a, 51b, расположенными в соответствии с общей поперечной ориентацией (фиг. 4c и 4d). Для ясности изображения, позиция 51b на прилагаемых чертежах связана лишь с несколькими показанными полосообразными элементами.
Полосообразные элементы 51b предпочтительно имеют такие же размеры и форму, как полосообразные элементы 51a.
Как подробно показано на фиг. 2, линия 4 для сборки коронной конструкции содержит станцию 10, на которой монтируют вышеописанную брекерную конструкцию 50.
Такая станция 10 содержит первую ленту 11a транспортера, ориентированную параллельно направлению x, и вторую ленту 11b транспортера, расположенную параллельно первой ленте 11a транспортера. Как подробнее описывается ниже, ленты 11a, l1b транспортера предназначены для приема полосообразных элементов 51a, 51b, соответственно, для последующего переноса их на первую формовочную опору 100 с целью формирования на первой формовочной опоре 100 брекерных слоев 50a, 50b и таким образом - брекерной конструкции 50.
Каждая лента 11a, 11b транспортера содержит соответствующую несущую раму 110a, 110b, связанную с грунтом посредством пары крестовин. На фиг. 3 показаны поперечины ленты 11a транспортера: такая крестовина обозначена позицией 111a.
Первая формовочная опора 100 установлена с возможностью вращения вокруг своей оси R вращения на паре противоположных плеч 12 надлежащего захватного блока, который в иллюстрируемом здесь варианте осуществления содержит салазки 13, связанные с возможностью скольжения с парой направляющих 14 скольжения, выполненных как единое целое с грунтом. Направляющие салазки 14 ориентированы вдоль направления y, перпендикулярного направлению x.
Узел, состоящий из плеч 12 и салазок 13, ограничивает первое устройство 15 для перемещения первой формовочной опоры 100. Такое первое устройство 15 для перемещения во время работы перемещает первую формовочную опору 100 между первым рабочим положением, в котором последняя расположена у ленты 11a транспортера (фиг. 3 и 4b), и вторым рабочим положением, в котором она расположена у ленты 11b транспортера (фиг. 4c).
Как показано на фиг. 3, плечи 12 выполнены с возможностью перемещения относительно салазок 13 вдоль направления z, перпендикулярного направлениям x и y. Такое перемещение возникает под влиянием силы тяги, прикладываемой подъемны элементом 16, оперативно заключенным между плечами 12 и салазками 13.
Таким образом, первая формовочная опора 100 может вращаться вокруг оси R вращения и сдвигаться вдоль двух горизонтальных направлений x, y, перпендикулярных друг другу, и вертикального направления z.
В частности, вертикальный сдвиг обеспечивает позиционирование первой формовочной опоры 100 над лентами 11a, 11b транспортера по касательной к полосообразным элементам 51a, 51b, уложенным ранее на таких лентах транспортера. Таким образом, полосообразные элементы 51a, 51b вступают в контакт с первой формовочной опорой 100, когда они по-прежнему находятся в контакте с верхней поверхностью ленты 11a, 11b транспортера.
Первая формовочная опора 100 предпочтительно выполнена с возможностью радиального расширения и сжатия для обеспечения создаваемых брекерных конструкций 50 отличающегося диаметра. В показанном здесь варианте осуществления, первая формовочная опора 100 имеет заданный профиль осевого изгиба, в частности, цилиндрический профиль в иллюстрируемом здесь случае.
В альтернативном варианте осуществления (не показан), первая формовочная опора 100 имеет изменяемый профиль осевого изгиба, являясь поэтому способной принимать форму, отличающуюся от цилиндрической.
Как схематически показано на фиг. 3 и 7, первая формовочная опора 100 содержит множество магнитных элементов или устройств 101, расположенных последовательно вдоль окружного направления и предпочтительно равноотстоящих друг от друга.
Для ясности изображения, позиция 101 на прилагаемых чертежах связана лишь с несколькими из упомянутых магнитных элементов или устройств.
Магнитные элементы 101 предпочтительно распределены по всей окружной поверхности первой формовочной опоры 100 и ограничены постоянными магнитами, обладающими осевой протяженностью, по меньшей мере, равной или близкой к ширине полосообразных элементов 51a.
Станция 10 монтажа дополнительно содержит манипулирующее устройство (например, манипулятор робота, не показанный на прилагаемых чертежах), приспособленное для подхвата упомянутой первой формовочной опоры 100 со станции хранения для перемещения этой опоры в первом манипулирующем устройстве 15 и переноса ее на станцию хранения.
Обращаясь к фиг. 2 и 3, отмечаем, что каждая лента 11a, 11b транспортера содержит - на ее концевом участке, ближнем к первой формовочной опоре 100, - соответствующий противолежащий валик 17a, 17b, а дальше по ходу от упомянутого противолежащего валика 17a, 17b - по отношению к направлению А продвижения лент 11a, 11b транспортера - соответствующий прижимной элемент 18a, 18b.
Каждый противолежащий валик 17a, 17b располагается над лентой 11a, 11b транспортера - по отношению к направлению z - и связан с соответствующей лентой 11a, 11b транспортера на соответствующем участке ленты, который, когда первая формовочная опора 100 находится у соответствующей ленты 11a, 11b транспортера, располагается впереди по ходу от упомянутой первой формовочной опоры 100 - по отношению к направлению А продвижения ленты 11a, 11b транспортера. Во время работы, каждый противолежащий валик 17a, 17a фиксирует каждый из соответствующих полосообразных элементов 51a, 51b у верхней поверхности соответствующей ленты 11a, 11b транспортера.
Каждый прижимной элемент 18a, 18b располагается над лентой 11a, 11b транспортера - по отношению к направлению z - и связан с соответствующей лентой 11a, 11b транспортера на соответствующем участке ленты, который, когда первая формовочная опора 100 находится у соответствующей ленты 11a, 11b транспортера, располагается дальше по ходу от упомянутой первой формовочной опоры 100 - по отношению к направлению А продвижения ленты 11a, 11b транспортера. Во время работы, прижимной элемент 18a, 18b действует, толкая первую формовочную опору 100, как недвусмысленно показано на фиг. 3. С этой целью, каждый прижимной элемент 18a, 18b в показанном здесь конкретном варианте осуществления ограничен валиком 19a, 19b, связанным с возможностью вращения с парой плеч 20a, 20b, в свою очередь связанных с возможностью вращения с несущим каркасом 110a, 110b ленты 11a, 11b транспортера посредством размещения между ними надлежащего упругого тягового элемента (не показан).
Сказанное в данном описании по отношению к ленте 11a транспортера точно так же применимо к ленте 11b транспортера, если явно не указано иное.
Снова обращаясь к фиг. 3, отмечаем, что лента 11a транспортера содержит множество магнитных элементов или устройств 22a, расположенных последовательно вдоль направления x и предпочтительно равноотстоящих друг от друга.
Для ясности изображения, позиция 22а на прилагаемых чертежах связана только с некоторыми из упомянутых магнитных элементов или устройств.
Магнитные элементы 22a предпочтительно распределены по всей поверхности ленты 11a транспортера.
Упомянутые магнитные элементы 22a предпочтительно ограничены электромагнитами.
Упомянутые магнитные элементы 22a ленты 11a транспортера и магнитные элементы 101 первой формовочной опоры 100 выбраны или заданы так, что сила магнитного притяжения, прикладываемая к полосообразным элементам 51a магнитными элементами 22a, меньше, чем сила магнитного притяжения, прикладываемая магнитными элементами 101. Это предусмотрено для того, чтобы обеспечить прохождение полосообразных элементов 51a под действием магнитного притяжения с ленты 11a транспортера на первую формовочную опору 100.
Благодаря присутствию противолежащего валика 17a, такое прохождение имеет место после выхода каждого полосообразного элемента 51a за пределы упомянутого противолежащего валика 17a во время его перемещения вдоль направления A.
В качестве альтернативного решения (которое не показано на чертежах), магнитные элементы или устройства (или электромагниты) могут быть постоянными магнитами, располагающимися под лентой 11a транспортера.
При такой альтернативе, выгодно, в частности, чтобы магнитный элемент, расположенный под лентой 11a транспортера в зоне укладки полосообразных элементов 51a, имел большую силу притяжения.
Когда полосообразные элементы 51a уже расположены на ленте 11a транспортера, магнитные элементы, расположенные дальше по ходу, должны лишь удерживать полосообразный элемент 51a в нужном положении, и поэтому они будут иметь минимальную силу притяжения, так что, когда полосообразные элементы 51a контактируют с первой формовочной опорой 100, их можно легко переносить с ленты 11a транспортера на первую формовочную опору 100.
Как показано на фиг. 3, станция 10 монтажа содержит устройство 30a для укладки полосообразных элементов 51a на ленте 11a транспортера. Аналогичное укладочное устройство (не показано) предусмотрено для укладки полосообразных элементов 51b на ленте 11b транспортера.
Как подробнее описывается ниже, полосообразные элементы 51a получаются путем неоднократного резания в размер усилительного лентовидного элемента 52a, должным образом подаваемого на ленте 11a транспортера. Аналогичным образом, полосообразные элементы 51b получаются путем неоднократного резания в размер усилительного лентовидного элемента (не показан), должным образом подаваемого на ленте 11b транспортера.
Упомянутые усилительные лентовидные элементы предпочтительно имеют одинаковые ширину и толщину. Каждый из них предпочтительно содержит, по меньшей мере, два упрочняющих корда (не показаны) из металлического материала, внедренные в матрице эластомерного материала. Такие упрочняющие корды 6 проходят параллельно друг другу вдоль направления продольной протяженности соответствующего усилительного лентовидного элемента.
Ниже подробно описывается узел устройств, приспособленных для формирования полосообразных элементов 51a и для укладки этих полосообразных элементов на ленте 11a транспортера. Аналогичный узел устройств предусмотрен на ленте 11b транспортера для формирования полосообразных элементов 51b и для укладки этих полосообразных элементов на ленте 11b транспортера.
Обращаясь к фиг. 3, отмечаем, что усилительный лентовидный элемент 52a собирается в гирлянду 53a и подается к ленте 11a транспортера вдоль направления А′ подачи через надлежащее устройство 30а подачи, расположенное - по отношению к направлению A′ подачи - дальше по ходу от гирлянды 53a.
Перед гирляндой 53a - опять по отношению к направлению A′ подачи усилительного лентовидного элемента 52a - станция 10 монтажа предпочтительно содержит устройство для поточной подготовки усилительного лентовидного элемента 52a, например, такое, как волочильное и/или каландрирующее устройство (не показано). В качестве альтернативы, усилительный лентовидный элемент 52a сматывают с барабана; с помощью этого решения преимущественно можно подавать ленты 11a и 11b транспортера параллельно.
Хранением усилительного лентовидного элемента 52a в гирлянде 53a предпочтительно управляет узел с электродвигателем (не показан), гарантируя заданную скорость заполнения гирлянды; такую скорость выбирают в соответствии со средней скоростью подхвата усилительного лентовидного элемента 52a из гирлянды.
Устройство 30a для подачи предпочтительно содержит блок 31a для продвижения усилительного лентовидного элемента 52a и тянущее устройство 32a. Блок 31а для продвижения приспособлен для подхвата участка усилительного лентовидного элемента 52a из гирлянды 53a, тогда как тянущее устройство 32a приспособлено для того, чтобы вытягивать усилительный лентовидный элемент 52a из блока 31а для продвижения с заданным шагом продвижения.
В иллюстрируемом здесь конкретном варианте осуществления, тянущее устройство 32a содержит пневматический зажим 33a, приспособленный для захвата головной части усилительного лентовидного элемента 52a на выходе из блока 31а для продвижения, а также вытягивания такой головной части на заданный шаг продвижения. Такой шаг продвижения определяет длину резания усилительного лентовидного элемента 52a, которая соответствует ширине L полосообразных элементов 51a (фиг. 6). Длина резания является корректируемой в соответствии с диаметром первой формовочной опоры 100 и типом создаваемой шины.
Между блоком 31а для продвижения и зажимом 33a предусмотрен режущий элемент 35а. Режущий элемент 35a приспособлен для проведения последовательных операций резания в размер усилительного лентовидного элемента 52a для последовательного получения заданного количества полосообразных элементов 51a.
Режущий элемент 35a действует на усилительный лентовидный элемент 52a с заданной частотой резания вдоль направления резания, которое в плоскости пролегания усилительного лентовидного элемента 52a ограничивает заданный угол резания с направлением A′ продвижения усилительного лентовидного элемента 52a.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения, угол резания устанавливают равным значению, которое больше нуля и предпочтительно находится между примерно 15° и примерно 90°, предпочтительнее - между примерно 18° и примерно 50°.
Режущий элемент 35a предпочтительно содержит пару ножей 36a, соответственно - верхнего и нижнего, предназначенных для перемещения друг к другу.
Режущий элемент 35a как единое целое может вращаться вокруг своей оси вращения для обеспечения резания усилительного лентовидного элемента 52a с разными углами.
Режущий элемент 35a можно также позиционировать на изменяемом расстоянии по отношению к блоку 31а для продвижения, в зависимости от длины участка разрезаемого усилительного полосообразного элемента 52a.
У режущего элемента 35a предусмотрен блок утилизации обрезков (не показан). Такой блок утилизации решает задачу удаления обрезков усилительного лентовидного элемента 52a, возникающих в результате изменения угла резания и из любых несоответствующих участков усилительного лентовидного элемента 52a, обнаруживаемых датчиками перед режущим элементом 35, и задачу выбрасывания их в надлежащий контейнер для сбора, к которому легко могут получить доступ операторы. Упомянутый блок утилизации выполнен как единое целое с режущим элементом 35a для обеспечения выбрасывания обрезков одновременно с установкой режущего элемент 35a в нужное положение.
Дальше по ходу от режущего элемента 35a, т.е. между режущим элементом 35a и лентой 11a транспортера, предусмотрено устройство 40a для укладки на ленте 11a транспортера полосообразных элементов 51a, вырезанных в размер из усилительного лентовидного элемента 52a.
Устройство 40a для укладки содержит захватный элемент 41a для участка усилительного лентовидного элемента 52a, который, будучи вытягиваемым посредством зажима 33a и расположенным дальше по ходу от режущего элемента 35a, ограничивает полосообразный элемент 51a.
Захватный элемент 41a можно перемещать между первым рабочим положением, определенным у режущего элемента 35a, и вторым рабочим положением, определенным у ленты 11a транспортера. В упомянутом первом рабочем положении, захватный элемент 41a подхватывает полосообразный элемент 51a, вырезанный в размер из усилительного лентовидного элемента 52a, а в упомянутом втором рабочем положении захватный элемент укладывает полосообразный элемент 51a на ленте 11a транспортера.
Предпочтительный вариант осуществления захватного элемента 41a лучше показан на фиг. 5.
Захватный элемент 41a предпочтительно содержит фиксирующий элемент 42a для полосообразного элемента 51a и опорный элемент 43a для полосообразного элемента 51a.
Фиксирующий элемент 42a предпочтительно содержит магнитный элемент 44a (предпочтительно - постоянный магнит, или - в качестве альтернативы - электромагнит), предназначенный для воздействия на верхнюю поверхность каждого из полосообразных элементов 51a с целью устойчивой фиксации последних во время их перемещения между упомянутым первым рабочим положением и упомянутым вторым рабочим положением, осуществляемого перед их укладкой на ленте 11a транспортера. Упомянутая фиксация места под влиянием силы магнитного притяжения, прикладываемой к металлическим кордам полосообразных элементов 51a посредством упомянутого магнитного элемента 44a.
Магнитный элемент 44a выбирают или устанавливают так, что сила магнитного притяжения, прикладываемая к полосообразным элементам 51a посредством магнитного элемента 44a, меньше, чем сила магнитного притяжения, прикладываемая посредством магнитных элементов 22 ленты 11a транспортера, так что обеспечивается прохождение полосообразных элементов 51a под действием магнитного притяжения с фиксирующего элемента 42a на ленту 11a транспортера.
С другой стороны, опорный элемент 43а воздействует на нижнюю поверхность полосообразных элементов 51a и взаимодействует с фиксирующим элементов 42a во время перемещения полосообразного элемента к ленте 11a транспортера.
Фиксирующий элемент 42a и опорный элемент 43a совершают возвратные качания вокруг оси F качания, так что каждый из них может поворачиваться по отношению к упомянутой оси F между положением захвата, обозначенным на фиг. 5 сплошной линией, и положением обслуживания, обозначенным на фиг. 5 пунктирной линией.
Что касается упомянутого положения захвата, фиксирующее устройство 42a предпочтительно может поворачиваться на угол, находящийся между примерно 0° и примерно 90°, тогда как опорное устройство 43a может поворачиваться на угол, находящийся между примерно 0° и примерно 180°.
Во время работы фиксирующий элемент 42a занимает положение захвата во время перемещения полосообразных элементов 51a к ленте 11a транспортера, тогда как он занимает положение обслуживания перед захватом полосообразных элементов 51a у режущего элемента 35a и перед укладкой полосообразных элементов 51a на ленте 11a транспортера.
Блок утилизации (не показан) полосообразных элементов 51a предусмотрен у захватного элемента 41a. Этот блок утилизации имеет своими задачами подхват из захватного элемента 41a любых полосообразных элементов 51a, считаемых неподходящими для укладки на ленте 11a транспортера (а значит - и на первой формовочной опоре 100), и утилизацию их в надлежащие контейнеры, к которым легко могут получить доступ операторы. Надлежащее устройство управления (не показано) управляет упомянутым блоком утилизации в соответствии с сигналом, обнаруживаемым перед режущим элементом 35a и характеризующим мгновенную толщину усилительного лентовидного элемента 52a. Блок утилизации начинает действовать, когда обнаруживается нежелательное изменение толщины, например, из-за накапливания эластомерного материала.
В конкретном варианте осуществления данного изобретения, изображенном на фиг. 6 и 7, станция 10 монтажа также содержит устройство 70a для укладки удлиненного элемента 71a, предпочтительно - из эластомерного материала, на каждом из концевых участков полосообразных элементов 51a, уже уложенных на ленте 11a транспортера. Такой удлиненный элемент 71a предназначен для формирования так называемого подбрекерного вкладыша в создаваемой шине.
Устройство 70a работает на промежуточном участке ленты 11a транспортера между участком, где происходит укладка полосообразных элементов 51a, и участком, где происходит перенос полосообразных элементов 51a на первую формовочную опору 100.
Каждый удлиненный элемент 71a предпочтительно имеет толщину, находящуюся между примерно 0,5 мм и примерно 1,5 мм, а предпочтительно - равную примерно 1 мм.
Как показано на фиг. 6 и 7, каждый удлиненный элемент 71a уложен на соответствующем концевом участке полосообразных элементов 51a так, что частично располагается над верхней поверхностью ленты 11a транспортера. Сразу же после переноса полосообразных элементов 51a на первую формовочную опору 100, каждый удлиненный элемент 71a затем частично размещают между поверхностью первой формовочной опоры 100 и концевым участком полосообразных элементов 51a, как показано на фиг. 7.
В конкретном варианте осуществления согласно фиг. 6, устройство 70a содержит пару барабанов 75a для подачи удлиненного элемента, расположенных над лентой 11a транспортера в смещенном положении друг относительно друга, причем такое смещение определяется углом резания полосообразных элементов 51a. Относительное положение обоих барабанов 75a можно корректировать, когда изменяются ширина полосообразных элементов 51a и угол резания.
Барабаны 75a связаны с опорным элементом (не показан), который можно перемещать над лентой 11a транспортера к ленте 11a транспортера или от нее, тем самым вводя удлиненные элементы 71a в контакт с концевым участком полосообразных элементов 51a и выводя из контакта с ними.
Управление барабанами 75a осуществляется для вращения вокруг соответствующей оси вращения с окружной скоростью, равной скорости продвижения ленты 11a транспортера, вследствие чего и происходит подача удлиненных элементов 71a на концевых участках полосообразных элементов 51a и на соседней поверхности ленты 11a транспортера.
В качестве альтернативы, барабаны 75a можно располагать на оси и приводить во вращение в разные моменты времени, причем интервал между приведением во вращение обоих барабанов 75a является функцией угла резания полосообразных элементов 51a.
В качестве альтернативы, барабаны 75a можно перемещать по отношению к ленте 11a транспортера в направлении, противоположном направлению А продвижения, с окружной скоростью, имеющей абсолютное значение, большее, чем скорость продвижения ленты 11a транспортера.
Предусмотрен альтернативный вариант осуществления данного изобретения, в котором удлиненные элементы 71a укладывают непосредственно на формовочной опоре 100 перед сборкой на ней первого брекерного слоя 50a.
В не показанном конкретном варианте осуществления данного изобретения, станция 10 монтажа содержит дополнительную формовочную опору, полностью аналогичную первой формовочной опоре 100 и описываемую ниже. Такая дополнительная формовочная опора предназначена для позиционирования у каждой ленты 11a, 11b транспортера сразу же после того, как первая формовочная опора 100 отведена от такой ленты транспортера.
С этой целью, предусмотрены дополнительное устройство для перемещения, полностью аналогичное вышеописанному первому устройству 15 для перемещения, и дополнительное манипулирующее устройство, полностью аналогичное вышеописанному манипулирующему устройству.
Теперь, со ссылками на прилагаемые чертежи, будет описан предпочтительный вариант способа сборки шины для колес транспортных средств, соответствующего данному изобретению. Такой способ может быть осуществлен с помощью вышеописанной установки 1.
Обращаясь к фиг. 1, отмечаем, что способ согласно данному изобретению включает в себя сборку каркасной конструкции шины путем перемещения второй формовочной опоры 3 среди множества автоматизированных рабочих мест, предусмотренных на линии 2 для сборки каркасной конструкции, и сборку коронной конструкции шины путем перемещения первой формовочной опоры 100 среди множества автоматизированных рабочих мест, предусмотренных на линии 4 для сборки коронной конструкции, например, в соответствии с содержанием документа WO 2010/070374.
После этого каркасную конструкцию и коронную конструкцию посылают на станцию 5 сборки, куда коронную конструкцию переносят на второй формовочной опоре 3 в радиально внешнем положении по отношению к каркасной конструкции.
Сборка коронной конструкции включает в себя сборку брекерной конструкции 50 на первой формовочной опоре 100 и последующую сборку протектора в радиально внешнем положении по отношению к брекерной конструкции 50.
Собранную таким образом шину затем посылают на линию 6 вулканизации, где шина принимает свою окончательную форму с желаемым рисунком протектора.
Сборка брекерной конструкции 50 включает в себя сборку первого брекерного слоя 50a на первой формовочной опоре 100 и сборку - снова на первой формовочной опоре 100 - второго брекерного слоя 50b в радиально внешнем положении по отношению к упомянутому первому брекерному слою 50a.
Сборка первого брекерного слоя 50 содержит осуществляемую сначала подготовку установки 1 с приданием заданной исходной рабочей конфигурации, выбранной в соответствии с особенностями создаваемой шины.
Подготовка установки 1, в частности, включает в себя подхват первой формовочной опоры 100 с соответствующей станции хранения посредством вышеописанного манипулирующего устройства и последующий монтаж первой формовочной опоры 100 на первом устройстве 15 для перемещения.
Подготовка установки 1 дополнительно включает в себя позиционирование режущего элемента 35a под желаемым углом резания, подготовку первой формовочной опоры 100 с первым рабочим диаметром и позиционирование упомянутой первой формовочной опоры 100 на заданной высоте от грунта, соответствующей упомянутому рабочему диаметру, до высоты лент 11a и 11b транспортера и до толщины полосообразных элементов 51a, 51b.
После этого первую формовочную опору 100 перемещают посредством первого устройства 15 для перемещения вплоть до положения у первой ленты 11a транспортера. Как показано на фиг. 3, одновременно с упомянутым перемещением происходят: подача усилительного лентовидного элемента 52a вдоль направления A′ подачи, последовательное резание в размер усилительного лентовидного элемента 52 для формирования полосообразных элементов 51a и последовательная укладка таких полосообразных элементов 51a на ленте 11a транспортера посредством захватного элемента 41a.
На фиг. 4a также показано, что одновременно с вышеупомянутыми операциями начинается укладка полосообразных элементов 51b на ленте 11b транспортера. Такие полосообразные элементы 51b вырезают в размер из соответствующего усилительного лентовидного элемента, подаваемого в окрестности ленты 11b транспортера, в целом аналогично тому, что описано и проиллюстрировано здесь применительно к полосообразным элементам 51a и к первой ленте 11a транспортера.
Как показано на фиг. 2, укладка полосообразных элементов 51a на ленте 11a транспортера требует захвата головной части усилительного лентовидного элемента 52a посредством зажима 33a. После этого зажим 33a вытягивает головную часть усилительного лентовидного элемента 52a на заданный шаг продвижения вдоль направления A′ подачи. Кстати, ножи 36a режущего элемента 34a находятся в разведенном положении, а фиксирующий элемент 42a захватного элемента 41a находится в положении, показанном пунктирной линией на фиг. 5.
Когда зажим 33a переместит головную часть усилительного лентовидного элемента 52a на упомянутый заданный шаг продвижения, захватный элемент 41a и режущий элемент 35a перемещаются в соответствующие положения, показанные на фиг. 3.
Обращаясь конкретно к захватному элементу 41a, обмечаем, что он переводится в захватную конфигурацию, показанную сплошной линией на фиг. 5. В такой рабочей конфигурации происходит подхват и жесткая фиксация полосообразного элемента 51a под влиянием магнитного притяжения, прикладываемого к полосообразному элементу 51a посредством магнитного элемента 44a.
В этот момент могут иметь место резание усилительного лентовидного элемента 52a, последовательный перенос полосообразного элемента 51a, сформированного таким образом на первой ленте 11a транспортера, посредством перемещения захватного элемента 41a к ленте 11a транспортера и последовательная укладка полосообразного элемента 51a на упомянутой ленте 11a транспортера.
Перед укладкой полосообразного элемента 51a на ленте 11a транспортера, опорный элемент 43a перемещается в положение, показанное пунктирной линией на фиг. 5, для обеспечения последовательного высвобождения полосообразного элемента 51a, находящегося на ленте 11a транспортера. Такое высвобождение имеет место под влиянием магнитного притяжения, прикладываемого к полосообразному элементу 51a посредством магнитных элементов 22a ленты 11a транспортера.
Кстати, лента 11a транспортера перемещается вдоль направления x, а вышеупомянутые операции резания в размер и укладки полосообразных элементов 51a повторяются заданное количество раз для укладки заданного количества полосообразных элементов 51a на ленте 11a транспортера. Каждый полосообразный элемент 51a укладывают на заданном расстоянии по отношению к ранее уложенному полосообразному элементу 51a, причем такое расстояние имеет значение в диапазоне между нулем и заданным значением и выбирается в соответствии с диаметром формовочной опоры и с упомянутым заданным количеством укладываемых полосообразных элементов 51a.
Операции резания в размер и последовательной укладки полосообразных элементов 51b на ленте 11b транспортера полностью идентичны тем, которые описаны выше применительно к полосообразным элементам 51a и к ленте 11a транспортера.
Когда первая формовочная опора 100 расположена у ленты 11a транспортера, управление опорой при ее вращении осуществляется так, что ее окружная скорость равна скорости продвижения ленты 11a транспортера.
Как показано на фиг. 2 и 4b, затем начинается перенос на первую формовочную опору 100 каждого из полосообразных элементов 51a, ранее уложенных на ленте 11a транспортера. Такой перенос имеет место под влиянием магнитного притяжения, прикладываемого к каждому полосообразному элементу 51a посредством магнитных элементов 101 первой формовочной опоры 100, и имеет место, когда каждый полосообразный элемент 51a, вышедший за пределы противолежащего валика 17a, оказывается в контакте с поверхностью первой формовочной опоры 100.
Во время переноса полосообразных элементов 51a с ленты 11a транспортера на первую формовочную опору 100, укладка полосообразных элементов 51b на ленте 11b транспортера продолжается, как показано на фиг. 4b.
Сразу же после того, как первый полосообразный элемент 51a перенесен на формовочную опору 100, активируют прижимной элемент 18a для прижима упомянутого полосообразного элемента 51a (и всех последующих полосообразных элементов 51a) к формовочной опоре 100.
Сразу же после того, как перенос полосообразных элементов 51a с ленты 11a транспортера на первую формовочную опору 100 завершен, а значит - завершена и сборка первого брекерного слоя 50a на формовочной опоре 100, управление первым устройством 15 для перемещения осуществляется так, что происходит перемещение первой формовочной опоры 100 вплотную к ленте 11b транспортера.
Во время такого перемещения, укладка полосообразных элементов 51b на ленте 11b транспортера продолжается, как показано на фиг. 4b и 4c.
Обращаясь к фиг. 4c, отмечаем, что сразу же после достижения первой формовочной опорой 100 ленты 11b транспортера имеет место перенос на упомянутую первую формовочную опору 100 полосообразных элементов 51b, уже уложенных на ленте 11b транспортера. Такой перенос имеет место посредством способов, полностью идентичных тем, которые описаны выше применительно к полосообразным элементам 51a и к ленте 11a транспортера.
И в этом случае тоже, сразу же после переноса первого полосообразного элемента 51b на формовочную опору 100, активируют прижимной элемент 18b для прижима упомянутого полосообразного элемента 51b (и всех последующих полосообразных элементов 51b) к формовочной опоре 100.
Как показано на фиг. 4d, сразу же после завершения переноса полосообразных элементов 51b с ленты 11b транспортера на первую формовочную опору 100, а значит - и завершения сборки второго брекерного слоя 50b на упомянутой первой формовочной опоре 100 в радиально внешнем положении по отношению к первому брекерному слою 50a, управление первым устройством 15 для перемещения осуществляется так, что происходит перемещение первой формовочной опоры 100 со станции 10 монтажа.
Следовательно, при желании можно радиально расширить первую формовочную опору 100 вплоть до второго рабочего диаметра, большего, чем упомянутый первый рабочий диаметр, для получения желаемой формы брекерной конструкции 50.
Если первая формовочная опора 100 является опорой того типа, которой присущ изменяемый профиль, упомянутой первой формовочной опоре 100 сначала придают первый профиль осевого изгиба, а сразу же после завершения сборки первого брекерного слоя 50a и второго брекерного слоя 50b, ей придают второй профиль осевого изгиба, отличающийся от упомянутого первого профиля осевого изгиба.
Обращаясь к фиг. 6 и 7, отмечаем, что в одном варианте осуществления способа согласно данному изобретению, перед переносом полосообразных элементов 51a, уложенных на ленте 11a транспортера, на упомянутую первую формовочную опору 100, на каждом из концов полосообразных элементов 51a, уложенных на ленте 11a транспортера, укладывают удлиненный элемент 71a. Как уже упоминалось, каждый удлиненный элемент 71a укладывают в таком положении, что он частично накладывается на соответствующий концевой участок упомянутых полосообразных элементов 51a.
С этой целью, перемещают подающие барабаны 75a, вводя их в контакт с верхней поверхностью концевых участков полосообразных элементов 51a и управляя барабанами так, что те вращаются с окружной скоростью, равной скорости продвижения ленты 11a транспортера, вследствие чего и происходит подача удлиненных элементов 71a на концевых участках полосообразных элементов 51a и на соседней поверхности ленты 11a транспортера.
Если станция 10 монтажа содержит дополнительную формовочную опору, полностью идентичную вышеописанной первой формовочной опоре 100, способ согласно данному изобретению предусматривает, когда первая формовочная опора 100 перемещается к ленте 11b транспортера после приема полосообразных элементов 51a с ленты 11a транспортера, перемещение упомянутой дополнительной формовочной опоры к ленте 11a транспортера для осуществления сборки новой брекерной конструкции. Способ затем продолжается полностью так же, как описано выше применительно к первой формовочной опоре 100 и к полосообразным элементам 51a и 51b.
Из вышеизложенного описания ясно, что поскольку вышеописанные способ и установка позволяют проводить множество операций одновременно, они обеспечивают достижение выгодного сокращения общего рабочего времени изготовления брекерных конструкций шин для колес транспортных средств.
Конечно, специалист в данной области техники может внести дополнительные изменения и варианты в вышеизложенное, чтобы удовлетворить специальные и зависящие от них потребности, так что эти изменения и варианты в любом случае оказываются в рамках объема защиты, определяемого нижеследующей формулой изобретения.