СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРКИ ШИН
METHOD AND INSTALLATION FOR TIRES ASSEMBLY

Настоящее изобретение относится к способу и установке для сборки шин.
В частности, изобретение относится к способу и устройству, используемым для сборки невулканизированных шин, которые впоследствии подлежат подверганию циклу вулканизации для получения конечного изделия.
Шина для колес транспортных средств, как правило, содержит каркасный конструктивный элемент, содержащий, по меньшей мере, один слой каркаса, имеющий соответственно противоположные концевые клапаны, введенные в контактное взаимодействие с соответствующими кольцевыми удерживающими конструктивными элементами, встроенными в зонах, обычно называемых наименованием «борта», имеющих внутренний диаметр, по существу соответствующий так называемому «посадочному диаметру» шины на соответствующем монтажном ободе.
Каркасный конструктивный элемент соединен с брекерным конструктивным элементом, который может содержать один или более слоев брекера, наложенных в радиальном направлении друг на друга и на слой каркаса, имеющих текстильные или металлические армирующие корды с ориентацией с перекрещиванием и/или по существу параллельной ориентацией по отношению к направлению протяженности шины вдоль окружности (под углом, составляющим 0 градусов). В радиальном направлении снаружи по отношению к брекерному конструктивному элементу наложен протекторный браслет, также изготовленный из эластомерного материала аналогично другим полуфабрикатам, образующим шину.
Соответствующие боковины из эластомерного материала дополнительно наложены в аксиальном направлении снаружи на боковые поверхности каркасного конструктивного элемента, при этом каждая из боковин проходит от одного из боковых краев протекторного браслета до соответствующего кольцевого удерживающего конструктивного элемента в бортах. В шинах «бескамерного» типа воздухонепроницаемый покрывающий слой, обычно называемый «герметизирующим слоем», закрывает внутренние поверхности шины.
После сборки невулканизированной шины, осуществляемой посредством сборки соответствующих компонентов, как правило, выполняют обработку, заключающуюся в формовании в пресс-форме и вулканизации для обеспечения стабилизации конструкции шины посредством сшивания эластомерных композиций, а также для придания шине, если требуется, заданного рисунка протектора и образования любых отличительных или информационных графических знаков на боковинах шины.
Каркасный конструктивный элемент и брекерный конструктивный элемент, как правило, изготавливают отдельно друг от друга на соответствующих рабочих станциях для их сборки друг с другом в более позднее время.
Более конкретно, изготовление каркасного конструктивного элемента предусматривает сначала наложение слоя или слоев каркаса на сборочный барабан для формирования так называемого «каркасного рукавного элемента», имеющего по существу цилиндрическую форму. Кольцевые удерживающие конструктивные элементы для бортов устанавливают или образуют на противоположных концевых клапанах слоя или слоев каркаса, которые затем загибают назад вокруг самих кольцевых конструктивных элементов для охватывания их подобно петле.
На втором барабане или вспомогательном барабане изготавливают так называемый «коронный конструктивный элемент» в виде наружного рукавного элемента, содержащего один или более слоев брекера, наложенных друг на друга в радиальном направлении, и при необходимости протекторный браслет, расположенный в радиальном направлении снаружи слоя (слоев) брекера. Коронный конструктивный элемент затем захватывают со вспомогательного барабана для его соединения с каркасным рукавным элементом. Для этого коронный конструктивный элемент размещают коаксиально вокруг каркасного рукавного элемента, после чего слою или слоям каркаса придают форму в соответствии с тороидальной конфигурацией посредством приближения бортов друг к другу в аксиальном направлении и одновременного ввода текучей среды под давлением в каркасный рукавный элемент для обеспечения радиального расширения слоев каркаса, чтобы обеспечить их прилипание к внутренней поверхности коронного конструктивного элемента.
Сборка каркасного рукавного элемента с коронным конструктивным элементом может выполняться на том же барабане, который используется для изготовления каркасного рукавного элемента, и в этом случае ее называют «одноэтапным процессом сборки» или «одностадийным процессом».
Также известны сборочные процессы так называемого «двухэтапного» типа, в которых так называемый «барабан для первого этапа» используют сначала для изготовления каркасного рукавного элемента, при этом сборку каркасного рукавного элемента и коронного конструктивного элемента друг с другом выполняют на так называемом «барабане для второго этапа» или «формообразующем барабане», на который переносят каркасный рукавный элемент, захваченный с барабана для первого этапа, и затем коронный конструктивный элемент, захваченный со вспомогательного барабана.
Термин «эластомерный материал» используется для обозначения композиции, содержащей, по меньшей мере, один эластомерный полимер и, по меньшей мере, один активный наполнитель. Подобная композиция предпочтительно дополнительно содержит добавки, например, такие как сшивающий агент и/или пластификатор. Благодаря наличию сшивающего агента подобный материал может быть подвергнут сшиванию посредством нагрева для образования конечного изготовленного изделия.
Степень кривизны по отношению к шине (или ее части) означает отношение расстояния от радиально наружной точки протекторного браслета (или наружной поверхности) до линии, проходящей через противоположные в поперечном направлении концы самогó протектора (или самóй наружной поверхности), которое измерено в радиальной плоскости шины (или ее части) или в плоскости, содержащей ось вращения шины (ее части), к расстоянию, измеренному вдоль хорды шины (или ее части) между указанными концами.
Шины для двухколесных транспортных средств, в частности, мотоциклов обычно характеризуются сравнительно высокой степенью кривизны, находящейся ориентировочно в диапазоне между приблизительно 0,15 и приблизительно 0,45. В шинах для пассажирских автомобилей степень кривизны вместо этого принимает сравнительно малые значения, находящиеся ориентировочно в диапазоне между 0 и 0,15.
«Степень кривизны» по отношению к формообразующему барабану означает отношение расстояния от радиально наружной точки наружной поверхности барабана до линии, проходящей через противоположные в боковом направлении концы самогó барабана, которое измерено в радиальной плоскости барабана или в плоскости, содержащей его ось вращения, к расстоянию, измеренному вдоль хорды барабана между указанными концами.
В документе WO 2004/041520 на имя того же Заявителя формообразующий барабан может удерживаться роботизированной рукой, которая взаимодействует с транспортирующим элементом, несущим брекерный конструктивный элемент, захваченный с вспомогательного барабана, для образования соединения между каркасным конструктивным элементом и брекерным конструктивным элементом. После этого роботизированная рука переносит формообразующий барабан в зону вблизи устройств для наложения протекторного браслета и/или боковин, содержащих механизмы подачи, выполненные с возможностью наложения непрерывного удлиненного элемента из эластомерного материала на соединенные друг с другом, каркасный и брекерный конструктивные элементы.
В документе WO 2004/041522 описан дополнительный пример, в котором формообразующий барабан, удерживаемый роботизированной рукой, перемещают для взаимодействия с устройствами, которые обеспечивают завершение сборки невулканизированной шины после наложения брекерного конструктивного элемента, сформированного ранее на вспомогательном барабане.
В US 2009/0020200 описано изготовление шины для двухколесных транспортных средств, в которой протекторный браслет получен непрерывной намоткой непрерывного удлиненного элемента из эластомерного материала в виде спирали в направлении вдоль окружности изготавливаемой шины, опирающейся на жесткий барабан, профиль наружной поверхности которого повторяет профиль внутренней поверхности изготавливаемой шины.
Для улучшения наложения брекерного конструктивного элемента тот же Заявитель в WO 2015/079344 предложил способ сборки, в котором каркасный рукавный элемент размещают в радиальном направлении снаружи по отношению к тороидальному формообразующему барабану, расположенному в первом, радиально суженном рабочем состоянии. Каркасному рукавному элементу придают форму в соответствии с тороидальной конфигурацией, когда формообразующий барабан расположен внутри каркасного рукавного элемента. Во время придания формы каркасному рукавному элементу формообразующий барабан расширяют в радиальном направлении до второго, радиально расширенного рабочего состояния. В конце придания формы каркасный рукавный элемент будет соединен с формообразующим барабаном, находящимся во втором рабочем состоянии. Формообразующий барабан, соединенный с указанным каркасным рукавным элементом, которому придана заданная форма, размещают вблизи, по меньшей мере, одного устройства для формирования, по меньшей мере, одного слоя брекера в радиальном направлении снаружи по отношению к указанному каркасному рукавному элементу, которому придана заданная форма.
Заявитель отметил, что системы, известные, например, из WO 2015/079344, обеспечивают существенную эксплуатационную гибкость при изготовлении дополнительных компонентов, таких как протекторный браслет и боковины, которые могут быть сформированы непосредственно на каркасном рукавном элементе, опирающемся на формообразующий барабан, после наложения брекерного конструктивного элемента. Однако Заявитель заметил, что контактное взаимодействие формообразующего барабана с каркасным рукавным элементом, которому придается заданная форма, позволяет получить особенно удовлетворительные результаты в отношении качества при изготовлении шин для мотоциклов, как правило, имеющих сравнительно высокую степень кривизны. С другой стороны, при изготовлении шин со сравнительно малой степенью кривизны, таких как шины, как правило, используемые на пассажирских автомобилях, были отмечены затруднения/проблемы, связанные с качеством и повторяемостью процесса.
Действительно, в связи с этим было отмечено, что в системах, известных, например, из WO 2015/079344, каркасный рукавный элемент, которому придается заданная форма под действием давления при накачивании, имеет склонность к формированию его поперечного сечения с криволинейным профилем с по существу постоянным радиусом. Другими словами, в результате приобретения формы слои каркаса имеют тенденцию приобретать дугообразный профиль, соответствующий дуге окружности, кривизна которого постепенно увеличивается при приближении бортов друг к другу.
Данное состояние является оптимальным для изготовления шин, имеющих высокую степень кривизны, как правило, адаптированных, например, для использования на мотоциклах. Действительно, в этих случаях формообразующий барабан имеет профиль со сравнительно увеличенной кривизной в поперечном сечении, согласующийся с тем, который должен быть придан изготавливаемой шине, и имеет место тенденция к по существу одновременному возникновению однородного соединения с каркасным рукавным элементом на всей протяженности поверхности самогó формообразующего барабана.
Напротив, при использовании формообразующего барабана, пригодного для изготовления шин с малым радиусом кривизны, например, адаптированных для использования на пассажирских автомобилях, довольно трудно обеспечить надлежащее соединение с каркасным рукавным элементом.
Заявитель действительно заметил, что имеет место тенденция к возникновению неоднородного соединения. Более конкретно, локализованные контакты возникают между каркасным рукавным элементом и формообразующим барабаном в зонах, расположенных на расстоянии друг от друга в аксиальном направлении, обычно обнаруживаемых в плечевых зонах шины (то есть, переходных зонах между протекторным браслетом и боковинами), когда в зонах, близких к экваториальной плоскости, каркасный рукавный элемент по-прежнему находится на расстоянии от наружной поверхности самогó формообразующего барабана. Следовательно, на этапе соединения могут возникать нежелательное трение между каркасным рукавным элементом и сборочным барабаном и/или деформирование самогó каркасного рукавного элемента, отрицательно влияющие на качество изделия, что также может ухудшить целостность его структуры.
Следовательно, Заявитель установил, что источником проблем, с которыми сталкиваются при изготовлении шин со сравнительно малым радиусом кривизны, является чрезмерное различие между криволинейным профилем формообразующего барабана и профилем, который приобретает каркасный рукавный элемент на этапе придания формы.
Заявитель осознал, что для обеспечения повышения качества при изготовлении шин, в особенности имеющих сравнительно малый радиус кривизны, желательно, чтобы формообразующий барабан и каркасный рукавный элемент, которому придается заданная форма, сохраняли геометрические характеристики, согласующиеся друг с другом так, чтобы их соединение друг с другом могло происходить равномерно на всей поверхности, на которой это происходит, без возникновения их трения друг о друга и/или деформирования конструкции каркасного рукавного элемента.
Заявитель обнаружил, что согласно настоящему изобретению данный результат эффективно достигается посредством оказания удерживающего воздействия на каркасный рукавный элемент на этапе придания формы так, чтобы обеспечивалось воспрепятствование такому радиальному расширению, которое соответствует дугообразному профилю поперечного сечения, для формирования более сплющенного профиля, соответствующего геометрии формообразующего барабана, предпочтительно имеющего уменьшенный радиус кривизны.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу сборки шин. Предпочтительно предусмотрено выполнение каркасного рукавного элемента, включающего в себя, по меньшей мере, один слой каркаса и два кольцевых удерживающих конструктивных элемента.
Предпочтительно, предусмотрено размещение тороидального формообразующего барабана в первом, радиально суженном рабочем состоянии.
Предпочтительно, предусмотрено размещение указанного каркасного рукавного элемента в радиальном направлении снаружи по отношению к указанному формообразующему барабану.
Предпочтительно, предусмотрено придание тороидальной формы указанному, по меньшей мере, одному каркасному рукавному элементу при его прилегании к, по меньшей мере, одной радиально внутренней поверхности кольцевого противостоящего элемента, когда указанный формообразующий барабан расположен внутри каркасного рукавного элемента.
Предпочтительно, предусмотрено расширение указанного формообразующего барабана до второго, радиально расширенного рабочего состояния.
Предпочтительно, предусмотрено соединение каркасного рукавного элемента, которому придана тороидальная форма, с формообразующим барабаном, находящимся в указанном втором рабочем состоянии.
Предпочтительно, предусмотрено размещение указанного формообразующего барабана, соединенного с указанным каркасным рукавным элементом, вблизи, по меньшей мере, одного устройства для наложения дополнительных компонентов снаружи на указанный каркасный рукавный элемент.
Согласно его дополнительному аспекту изобретение относится к установке для сборки шин. Предпочтительно предусмотрена станция придания формы, включающая в себя устройства для контактного взаимодействия с каркасным рукавным элементом.
Предпочтительно, предусмотрены формообразующие устройства, функционирующие на станции придания формы для придания формы каркасному рукавному элементу в соответствии с тороидальной конфигурацией.
Предпочтительно, предусмотрен расширяющийся тороидальный формообразующий барабан, выполненный с возможностью контактного взаимодействия - на станции придания формы - с каркасным рукавным элементом в радиально внутреннем положении по отношению к нему.
Предпочтительно, предусмотрены приводные устройства, функционирующие на станции придания формы для радиального расширения формообразующего барабана внутри каркасного рукавного элемента.
Предпочтительно, предусмотрена, по меньшей мере, одна рабочая станция для наложения дополнительных компонентов.
Предпочтительно, предусмотрены транспортирующие устройства, выполненные с возможностью транспортирования формообразующего барабана, несущего указанный каркасный рукавный элемент, которому придана тороидальная форма, от станции придания формы к указанной, по меньшей мере, одной рабочей станции для наложения дополнительных компонентов.
Предпочтительно, предусмотрены удерживающие устройства, функционирующие на станции придания формы для размещения - вокруг сборочного барабана и каркасного рукавного элемента, - по меньшей мере, одного кольцевого противостоящего элемента, воздействующего на сам каркасный рукавный элемент во время функционирования приводных устройств или формообразующих устройств.
Заявитель полагает, что во время придания формы кольцевой противостоящий элемент оказывает радиальное удерживающее воздействие на каркасный рукавный элемент вокруг всей его протяженности по окружности, что позволяет адаптировать придание ему формы в соответствии с формой, наиболее подходящей для соединения с формообразующим барабаном. В частности, существует возможность размещения каркасного рукавного элемента так, чтобы контакт с формообразующим барабаном происходил одновременно на большой протяженности поверхности для завершения соединения без деформирования каркасного рукавного элемента и/или его трения о формообразующий барабан. Кроме того, дополнительные компоненты шины, такие как слои брекера, боковины, протекторный браслет, допускают возможность их формирования непосредственно на каркасном рукавном элементе, которому уже придана форма в соответствии с точно заданным профилем, обусловленным геометрической конфигурацией формообразующего барабана, предпочтительно выбираемой в соответствии с конструктивными параметрами изготавливаемой шины. В результате обеспечивается большая точность конструкции указанных дополнительных компонентов и их размещения относительно остальных элементов конструкции шины. Кроме того, обеспечивается бóльшая гибкость при изготовлении множества типов шин, отличающихся друг от друга по составу и структуре дополнительных компонентов. Например, шины с протекторным браслетом и/или боковинами, состоящими каждый/каждая из одной, двух или более различных частей, каждая из которых сформирована с определенной эластомерной композицией, могут быть собраны на одной и той же установке.
В одном или более из вышеуказанных аспектов изобретение дополнительно содержит, по меньшей мере, один из нижеприведенных признаков.
Предпочтительно, дополнительно предусмотрено размещение указанного кольцевого противостоящего элемента в радиальном направлении снаружи вокруг указанного каркасного рукавного элемента перед приданием формы каркасному рукавному элементу.
Указанный кольцевой противостоящий элемент предпочтительно размещают вокруг каркасного рукавного элемента после коаксиальной вставки формообразующего барабана в сам каркасный рукавный элемент.
Таким образом, упрощается вставка каркасного рукавного элемента в кольцевой противостоящий элемент и его размещение на формообразующем барабане без их нежелательного взаимодействия.
Предпочтительно, по меньшей мере, часть этапа расширения формообразующего барабана выполняют одновременно с, по меньшей мере, частью этапа придания формы каркасному рукавному элементу.
В указанном втором рабочем состоянии радиально наружная поверхность формообразующего барабана предпочтительно воздействует на находящуюся в контакте с ней, радиально внутреннюю поверхность каркасного рукавного элемента, которому придана заданная форма и который прилегает к кольцевому противостоящему элементу.
Наружная поверхность формообразующего барабана предпочтительно остается на расстоянии от каркасного рукавного элемента во время расширения формообразующего барабана, по меньшей мере, перед достижением второго, радиально расширенного рабочего состояния.
Наружная поверхность формообразующего барабана предпочтительно достигает контакта с радиально внутренней поверхностью каркасного рукавного элемента при достижении указанного второго рабочего состояния.
Заявитель полагает, что посредством обеспечения взаимного контакта между формообразующим барабаном и каркасным рукавным элементом только при достижении состояния максимального расширения самого барабана минимизируется риск трения каркасного рукавного элемента и формообразующего барабана друг о друга.
В конце придания формы внутренняя поверхность каркасного рукавного элемента предпочтительно достигает максимального диаметра, превышающего максимальный диаметр, достигаемый наружной поверхностью формообразующего барабана во втором рабочем состоянии.
Таким образом, гарантируется то, что расширение формообразующего барабана может происходить при отсутствии трения о каркасный рукавный элемент.
После достижения указанного второго рабочего состояния радиально наружная поверхность формообразующего барабана, по меньшей мере, в экваториальной плоскости самого барабана предпочтительно находится на расстоянии, не превышающем 2 мм, от радиально внутренней поверхности каркасного рукавного элемента, которому придана заданная форма и который прилегает к кольцевому противостоящему элементу.
Уменьшенное расстояние между каркасным рукавным элементом и формообразующим барабаном способствует однородному соединению между ними и отсутствию трения после незначительного сужения каркасного рукавного элемента.
После достижения указанного второго рабочего состояния минимальное расстояние между радиально наружной поверхностью формообразующего барабана и радиально внутренней поверхностью каркасного рукавного элемента, которому придана заданная форма и который прилегает к кольцевому противостоящему элементу, предпочтительно поддается обнаружению в экваториальной плоскости формообразующего барабана.
Предпочтительно, дополнительно предусмотрена операция радиального расширения кольцевого противостоящего элемента, выполняемая одновременно с операцией придания формы каркасному рукавному элементу.
Радиальное расширение кольцевого противостоящего элемента предпочтительно происходит посредством упругого деформирования кольцевого противостоящего элемента.
Радиальное расширение кольцевого противостоящего элемента предпочтительно происходит под действием радиального давления, действующего со стороны формообразующего барабана при достижении второго рабочего состояния.
Кольцевой противостоящий элемент предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно транспортирующее кольцо.
Указанное транспортирующее кольцо предпочтительно выполнено с возможностью перемещения вдоль соответственно перпендикулярных первой оси поступательного перемещения и второй оси поступательного перемещения.
Указанное транспортирующее кольцо предпочтительно несет внутри множество накладок, распределенных по окружности и выполненных с возможностью радиального перемещения между положением отпускания и положением захвата, в котором они радиально сужены.
Кольцевой противостоящий элемент предпочтительно содержит, по меньшей мере, один слой брекера.
Следовательно, существует возможность обеспечения сборки каркасного рукавного элемента с брекерным конструктивным элементом или его частью одновременно с соединением формообразующего барабана с самим каркасным рукавным элементом, посредством чего повышается эффективность производства и упрощаются производственные установки.
Кольцевой противостоящий элемент предпочтительно содержит, по меньшей мере, один слой брекера, вставленный внутри транспортирующего кольца.
Предпочтительно, дополнительно предусмотрено размещение указанного кольцевого противостоящего элемента посредством операций: формирования, по меньшей мере, одного слоя брекера вокруг вспомогательного барабана; охватывания указанного, по меньшей мере, одного слоя брекера транспортирующим кольцом; поступательного перемещения указанного транспортирующего кольца для снятия указанного, по меньшей мере, одного слоя брекера со вспомогательного барабана и размещения его вокруг каркасного рукавного элемента.
Операция формирования указанного слоя брекера предпочтительно включает намотку лентообразного полуфабриката по окружности вокруг указанного вспомогательного барабана и соединение встык противоположных концов указанного лентообразного полуфабриката.
Следовательно, изготовление брекерных конструктивных элементов и их соединение с каркасным рукавным элементом могут быть обеспечены при использовании обычного оборудования, в значительной степени протестированного, и без больших инвестиций в установку.
В частности, использование вспомогательного барабана позволяет сформировать брекерный конструктивный элемент на геометрически точной цилиндрической базовой конструкции.
Указанное устройство для наложения дополнительных компонентов предпочтительно установлено на линии комплектования невулканизированных шин, удаленной по отношению к указанной станции придания формы.
Указанные дополнительные компоненты предпочтительно включают, по меньшей мере, один слой брекера, накладываемый в радиальном направлении снаружи на каркасный рукавный элемент.
Указанный слой брекера предпочтительно образуют последовательным наложением множества полосообразных элементов, размещаемых последовательно рядом друг с другом вокруг окружной поверхности каркасного рукавного элемента.
Заявитель полагает, что это позволяет обеспечить бóльшую эксплуатационную гибкость вместе с высокой степенью качестве конечного изделия.
Указанные дополнительные компоненты предпочтительно включают, по меньшей мере, один протекторный браслет, накладываемый в радиальном направлении снаружи на каркасный рукавный элемент.
Протекторный браслет предпочтительно образуют намоткой, по меньшей мере, одного непрерывного удлиненного элемента из эластомерного материала в соответствии с окружными закрывающими витками, размещаемыми последовательно рядом друг с другом вокруг радиально наружной поверхности указанного каркасного рукавного элемента.
Указанные дополнительные компоненты предпочтительно включают, по меньшей мере, одну боковину, накладываемую сбоку на каркасный рукавный элемент.
Боковину предпочтительно образуют намоткой, по меньшей мере, одного непрерывного удлиненного элемента из эластомерного материала в соответствии с окружными закрывающими витками, размещаемыми последовательно рядом друг с другом на боковой поверхности указанного каркасного рукавного элемента.
Каркасный рукавный элемент предпочтительно образуют на, по меньшей мере, одной сборочной станции и впоследствии перемещают на станцию придания формы.
Придание формы каркасному рукавному элементу предпочтительно выполняют посредством ввода рабочей текучей среды для накачивания внутрь каркасного рукавного элемента.
Придание формы каркасному рукавному элементу предпочтительно происходит посредством взаимного сближения двух фланцевых элементов, коаксиально обращенных друг к другу и входящих в функциональное контактное взаимодействие с соответствующими кольцевыми удерживающими конструктивными элементами, которые удерживаются соответствующими концами каркасного рукавного элемента, противоположными в аксиальном направлении.
Каркасный рукавный элемент предпочтительно коаксиально устанавливают вокруг формообразующего барабана, размещенного на станции придания формы.
Установка каркасного рукавного элемента вокруг формообразующего барабана предпочтительно включает: установку фланцевых элементов в положении загрузки/выгрузки, в котором они расположены на расстоянии друг от друга, превышающем аксиальный размер каркасного рукавного элемента, которому не придана заданная форма; ввод формообразующего барабана коаксиально в контактное взаимодействие с одним из указанных фланцевых элементов; установку каркасного рукавного элемента коаксиально между фланцевыми элементами; поступательное перемещение каркасного рукавного элемента в аксиальном направлении для его размещения в аксиально сцентрированном положении по отношению к формообразующему барабану.
Размещение указанного кольцевого противостоящего элемента в радиальном направлении снаружи вокруг каркасного рукавного элемента предпочтительно включает следующие операции: установку указанного кольцевого противостоящего элемента коаксиально между фланцевыми элементами; поступательное перемещение кольцевого противостоящего элемента в аксиальном направлении для его перемещения в положение готовности, в котором он расположен сбоку по отношению к указанным фланцевым элементам.
Кольцевой противостоящий элемент предпочтительно размещают коаксиально по отношению к фланцевым элементам сбоку от формообразующего барабана и поступательно перемещают в аксиальном направлении от формообразующего барабана.
Указанный кольцевой противостоящий элемент предпочтительно имеет внутренний диаметр, который меньше наружного диаметра, которого достигал бы каркасный рукавный элемент под воздействием приводных устройств при отсутствии кольцевого противостоящего элемента.
Указанный кольцевой противостоящий элемент предпочтительно имеет внутренний диаметр, по существу равный сумме наружного диаметра формообразующего барабана в расширенном состоянии и удвоенной толщины радиально наружной части каркасного рукавного элемента, которому придана заданная форма.
Формообразующий барабан в первом, радиально суженном рабочем состоянии предпочтительно имеет максимальный наружный диаметр, который меньше минимального внутреннего диаметра каркасного рукавного элемента.
Формообразующий барабан предпочтительно включает в себя центральный вал и множество секторов, распределенных по окружности вокруг центрального вала и выполненных с возможностью перемещения из первого рабочего положения, в котором указанные секторы находятся рядом с центральным валом, во второе рабочее положение, в котором указанные секторы удалены от центрального вала.
Указанные устройства для контактного взаимодействия предпочтительно включают в себя два фланцевых элемента, коаксиально обращенных друг другу и выполненных с возможностью входа в функциональное контактное взаимодействие с соответствующими кольцевыми удерживающими конструктивными элементами, которые удерживаются соответствующими концами каркасного рукавного элемента, противоположными в аксиальном направлении.
Предпочтительно, дополнительно включена каретка, несущая один из указанных фланцевых элементов и выполненная с возможностью перемещения по направлению к другому фланцевому элементу для переключения станции придания формы между состоянием загрузки/выгрузки, в котором фланцевые элементы расположены на расстоянии друг от друга, превышающем аксиальный размер каркасного рукавного элемента, которому не придана заданная форма, и рабочим состоянием, в котором фланцевые элементы расположены на расстоянии друг от друга, по существу соответствующем аксиальному размеру каркасного рукавного элемента.
В состоянии загрузки/выгрузки фланцевые элементы предпочтительно расположены на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, в два раза превышающем аксиальный размер каркасного рукавного элемента, которому не придана заданная форма.
Указанный кольцевой противостоящий элемент предпочтительно выполнен с возможностью радиального перемещения для его установки между фланцевыми элементами, расположенными в положении загрузки/выгрузки.
Указанный кольцевой противостоящий элемент предпочтительно выполнен с возможностью перемещения коаксиально по отношению к формообразующему барабану между рабочим положением, в котором он расположен в аксиальном направлении между фланцевыми элементами, и положением готовности, в котором он расположен сбоку по отношению к указанным фланцевым элементам.
Формообразующий барабан во втором рабочем состоянии предпочтительно имеет степень кривизны между приблизительно 0 и приблизительно 0,15.
Дополнительные признаки и преимущества станут более очевидными из подробного описания предпочтительного, но не единственного варианта осуществления способа, процесса и установки для сборки шин в соответствии с настоящим изобретением.
Такое описание приведено в дальнейшем со ссылкой на сопровождающие чертежи, представленные только в иллюстративных целях и, следовательно, не для ограничения. На чертежах:
- фиг.1 схематически показывает вид сверху установки для сборки шин согласно настоящему изобретению;
- фиг.2 схематически показывает выполненный с частичным разрезом вид сбоку установки кольцевого противостоящего элемента на станции придания формы;
- фиг.3 схематически показывает выполненный с частичным разрезом вид сбоку загрузки каркасного рукавного элемента на станции придания формы;
- фиг.4 схематически показывает выполненный с частичным разрезом вид сбоку вставки формообразующего барабана в каркасный рукавный элемент, размещенный на станции придания формы;
- фиг.5 схематически показывает выполненный с частичным разрезом вид сбоку промежуточного этапа придания формы каркасному рукавному элементу;
- фиг.6 схематически показывает выполненный с частичным разрезом вид сбоку конечного этапа придания формы каркасному рукавному элементу;
- фиг.7 показывает наложение дополнительного компонента на каркасный рукавный элемент, которому придана заданная форма и который соединен с формообразующим барабаном;
- фиг.8а и 8b схематически показывают в радиальном полусечении соответствующие иллюстративные варианты осуществления шин, которые могут быть получены согласно настоящему изобретению.
На вышеуказанных чертежах ссылочная позиция 1 обозначает в целом установку для сборки шин для колес транспортных средств, предназначенную для осуществления способа согласно настоящему изобретению.
Установка 1 предназначена для изготовления шин 2 (фиг.8а, 8b), по существу включающих в себя, по меньшей мере, один слой 3 каркаса, предпочтительно покрытый внутри слоем непроницаемого эластомерного материала или так называемым герметизирующим слоем 4. Два кольцевых удерживающих конструктивных элемента 5, каждый из которых содержит так называемый сердечник 5а борта, предпочтительно несущий эластомерный наполнительный шнур 5b, который расположен в радиальном направлении снаружи, введены в контактное взаимодействие с соответствующими концевыми клапанами 3а слоя или слоев 3 каркаса. Кольцевые удерживающие конструктивные элементы 5 встроены вблизи зон 6, обычно называемых термином «борта», в которых обычно происходит контактное взаимодействие между шиной 2 и соответствующим монтажным ободом (непоказанным).
Каждый из бортов 6 при необходимости может быть соединен с вставкой 7 (фиг.8b), препятствующей истиранию, которая закрывает снаружи соответствующий кольцевой удерживающий конструктивный элемент 5.
Брекерный конструктивный элемент 8, содержащий один или более слоев 8а, 8b, 8с брекера, наложен по окружности вокруг слоя/слоев 3 каркаса, и протекторный браслет 9 расположен в радиальном направлении снаружи по отношению к брекерному конструктивному элементу 8.
Две боковины 10, каждая из которых проходит от соответствующего борта 6 до зоны вблизи соответствующего, аксиально наружного края 9а протекторного браслета 9, наложены в местах, противоположных в боковом направлении, на слой/слои 3 каркаса.
Каждая из боковин 10 может содержать радиально внутреннюю часть 11, проходящую от соответствующего борта 6, и радиально наружную часть 12, соединяющуюся с одним из аксиально наружных краев 9а протекторного браслета 9.
В качестве дополнения или альтернативы по отношению к радиально внутренней части 11 каждой боковины 10, по меньшей мере, один эластомерный усиливающий элемент 13 может быть наложен вблизи каждого из кольцевых удерживающих конструктивных элементов 5, при этом он соединяется с соответствующей, радиально наружной частью 12 и предпочтительно имеет модуль упругости, который больше модуля упругости самóй радиально наружной части. При необходимости может быть предусмотрено то, что каждая радиально наружная часть 12 будет полностью закрывать аксиально наружную сторону соответствующего эластомерного усиливающего элемента 13.
При необходимости могут быть дополнительно предусмотрены усилительные вставки 14 боковин, которые наложены в аксиальном направлении внутри на слой/слои 3 каркаса и каждая из которых проходит от соответствующего борта 6.
В примере по фиг.8а радиально наружные вершины 10а боковин 10 наложены на аксиально наружные края 9а протекторного браслета 9 согласно конструктивной схеме SOT («боковина на протекторе»).
В примере по фиг.8b аксиально наружные края 9а протекторного браслета 9 наложены на радиально наружные вершины 12асоответствующих боковин 10 согласно конструктивной схеме TOS («протектор на боковине»).
По меньшей мере, один так называемый подслой брекера (не показанный на сопровождающих чертежах), образованный из эластомерного материала, может быть расположен между слоем/слоями 3 каркаса и брекерным конструктивным элементом 8.
Соответствующие кольцевые подбрекерные вставки 15, выполненные из эластомерного материала и расположенные на расстоянии друг от друга в аксиальном направлении, могут быть расположены между слоем/слоями 3 каркаса и краями брекерного конструктивного элемента 8, противоположными в аксиальном направлении.
Подбрекерные вставки 15 при необходимости могут быть соединены с соответствующими закрывающими частями 16, предназначенными для формирования - вместе с самими подбрекерными вставками 15 - так называемых «амортизирующих вставок», каждая из которых расположена с обеих сторон соответствующего края брекерного конструктивного элемента 8.
Установка 1 включает в себя линию 17 сборки каркасов, имеющую одну или более сборочных станций 18, на которых, например, в соответствии с известными способами осуществляется сборка каркасного рукавного элемента 19, имеющего по существу цилиндрическую форму. Каркасный рукавный элемент 19 включает в себя указанный, по меньшей мере, один слой 3 каркаса, предпочтительно покрытый внутри герметизирующим слоем 4 и имеющий соответствующие концевые клапаны 3а, введенные в контактное взаимодействие, например посредством заворота, с соответствующими кольцевыми удерживающими конструктивными элементами 5. В некоторых случаях каркасный рукавный элемент 19 может также включать в себя боковины 10 или их первые части, каждая из которых проходит, начиная от соответствующего борта 6. Вставки 7, препятствующие истиранию, и/или эластомерные усиливающие элементы 13 могут быть дополнительно наложены на каркасный рукавный элемент 19.
Линия 17 сборки каркасов заканчивается станцией 20 придания формы, включающей в себя устройства 21 для контактного взаимодействия с каркасным рукавным элементом 19 и формообразующие устройства 22, при функционировании которых каркасному рукавному элементу 19 придается форма в соответствии с тороидальной конфигурацией.
Устройства 21 для контактного взаимодействия включают в себя, например, первый фланцевый элемент 23а и второй фланцевый элемент 23b, коаксиально обращенные друг к другу и имеющие соответствующие окружные опоры 24а, 24b для контактного взаимодействия, посредством которых каждый из них может быть введен в функциональное контактное взаимодействие с одним из кольцевых удерживающих конструктивных элементов 5, соответственно удерживаемых концами каркасного рукавного элемента 19, противоположными в аксиальном направлении.
Устройства 21 для контактного взаимодействия могут дополнительно включать в себя элементы 25 для обеспечения аксиального перемещения фланцевых элементов 23а, 23b. Более подробно, может быть предусмотрено то, что, по меньшей мере, один из фланцевых элементов 23а, 23b, например, первый фланцевый элемент 23а, будет удерживаться кареткой 26, выполненной с возможностью перемещения вдоль одной или более линейных направляющих 27, параллельных геометрической оси Х-Х взаимного выравнивания фланцевых элементов 23а, 23b и предпочтительно образующих одно целое с неподвижным основанием 28, составляющим одно целое со вторым фланцевым элементом 23b. Перемещение каретки 26 вдоль линейных направляющих 27 вызывает переключение станции 20 придания формы между состоянием загрузки/выгрузки и рабочим состоянием. В состоянии загрузки/выгрузки (фиг.2 и 3) первый фланцевый элемент 23а расположен на расстоянии от второго фланцевого элемента 23b, превышающем приблизительно, по меньшей мере, вдвое аксиальный размер каркасного рукавного элемента 19, которому не придана заданная форма и который поступает с линии 17 сборки каркасов. В рабочем состоянии фланцевые элементы 23а, 23b и, более точно, их соответствующие окружные опоры 24а, 24b для контактного взаимодействия расположены на расстоянии друг от друга, по существу соответствующем аксиальному размеру каркасного рукавного элемента 19.
Формообразующие устройства 22 могут включать в себя, например, контур гидро-/газодинамической системы (непоказанный) для ввода воздуха под давлением или другой рабочей текучей среды для накачивания между фланцевыми элементами 23а, 23b внутри каркасного рукавного элемента 19.
Формообразующие устройства 22 могут дополнительно включать в себя один или более линейных исполнительных механизмов или других устройств 29 для обеспечения аксиального перемещения, воздействующих на один или предпочтительно на оба фланцевых элемента 23а, 23b для аксиального перемещения их по направлению друг к другу, начиная из указанных рабочих положений. Приближение фланцевых элементов 23а, 23b друг к другу вызывает приближение кольцевых удерживающих конструктивных элементов 5 друг к другу для обеспечения возможности придания формы каркасному рукавному элементу 19 в соответствии с тороидальной конфигурацией, чему способствует одновременный ввод рабочей текучей среды под давлением в каркасный рукавный элемент 19.
На станции 20 придания формы каркасный рукавный элемент 19, которому придана заданная форма, соединяют с тороидальным жестким и расширяющимся формообразующим барабаном 30, расположенным внутри самогó каркасного рукавного элемента.
Формообразующий барабан 30 выполнен с возможностью расширения от первого, радиально суженного рабочего состояния (фиг.2-4) до второго, радиально расширенного рабочего состояния (фиг.6 и 7). Для этого может быть, например, предусмотрено то, что формообразующий барабан 30 будет включать в себя множество секторов 31, распределенных по окружности вокруг центрального вала 32. Секторы 31 выполнены с возможностью предпочтительно одновременного перемещения из указанного первого рабочего положения, в котором они приближены к центральному валу 32, во второе рабочее положение, в котором указанные секторы 31 удалены от центрального вала 32. Для этого может быть предусмотрено то, что секторы 31 будут удерживаться соответствующими направляющими элементами 33, которые являются телескопически выдвижными и проходят в радиальном направлении от центрального вала 32.
Перемещение секторов 31 может быть осуществлено, например, посредством механизмов 34 отвода, включающих в себя, например, управляющие рычаги 35, каждый из которых шарнирно соединен на его соответственно противоположных концах с одним из указанных секторов 31 и с, по меньшей мере, одним управляющим кольцом 36, установленным с возможностью скольжения вдоль центрального вала 32. Более конкретно, предпочтительно предусмотрены два управляющих кольца 36, которые расположены вдоль центрального вала 32 в местах, противоположных в аксиальном направлении по отношению к секторам 31, и которые введены в контактное взаимодействие с соответствующими управляющими рычагами 35.
Каждое управляющее кольцо 36 функционально соединено со штангой 37 с резьбой, коаксиально вставленной в центральный вал 32 с возможностью вращения. Штанга 37 с резьбой проходит вдоль центрального вала 32 почти на всей его длине или за ее пределами и имеет две резьбы 37а, 37b, соответственно правую и левую резьбы, противоположные в аксиальном направлении. Соответствующие гайки 38 функционально контактно взаимодействуют с резьбами 37а, 37b с возможностью аксиального перемещения внутри центрального вала 32, при этом каждая из них соединена с одним из управляющих колец 36, например, посредством, по меньшей мере, одного блока 39, проходящего в радиальном направлении через центральный вал 32 в продольной прорези 40.
Вращение штанги 37 с резьбой в центральном вале 32, которое может быть выполнено посредством ротационного подающего устройства или других приводных устройств 41 другого типа, функционирующих на станции 20 придания формы, вызывает аксиальное перемещение гаек 38 и управляющих колец 36, которое соответствует радиальному перемещению секторов 31 по направлению к первому или второму рабочему состоянию в соответствии с направлением вращения штанги 37 с резьбой.
Во втором рабочем состоянии комплект секторов 31 формообразующего барабана 30 образует вдоль его протяженности в направлении по окружности радиально наружную поверхность S, по существу тороидальную, необязательно непрерывную, которой придана форма в соответствии с внутренней конфигурацией, которую, по меньшей мере, часть каркасного рукавного элемента 19 должна приобрести после придания формы. Более конкретно, предпочтительно может быть предусмотрено то, что формообразующий барабан 30 во втором рабочем состоянии будет иметь, по меньшей мере, вблизи его радиально наружной части степень кривизны между приблизительно 0 и приблизительно 0,15, как правило, подходящую для изготовления шин для легковых автомобилей, грузовых автомобилей или других четырехколесных транспортных средств.
Формообразующий барабан 30 предпочтительно размещают на станции 20 придания формы до того, как соответствующий каркасный рукавный элемент 19, например, еще изготавливаемый на линии 17 сборки каркасов, достигнет самой станции придания формы. Более конкретно, предпочтительно предусмотрено то, что формообразующий барабан 30 опирается консольно на станции 20 придания формы. Например, для этого первый конец 32а центрального вала 32 формообразующего барабана 30 может удерживаться оправкой 42, размещенной коаксиально в первом фланцевом элементе 23а и предусмотренной с указанным ротационным подающим устройством 41, которое может быть соединено со штангой 37 с резьбой для приведения ее во вращение.
Следовательно, формообразующий барабан 30 может быть размещен в первом рабочем состоянии посредством указанного ротационного подающего устройства 41, если он уже не находится в подобной конфигурации при достижении станции 20 придания формы.
Станция 20 придания формы также функционально соединена с, по меньшей мере, одним кольцевым противостоящим элементом 43, имеющим, по меньшей мере, одну радиально внутреннюю поверхность 43а, которая предназначена для воздействия на сам каркасный рукавный элемент 19 во время функционирования приводных устройств 41.
Кольцевой противостоящий элемент 43 может включать в себя, например, по меньшей мере, одно транспортирующее кольцо 44. Транспортирующее кольцо 44 предпочтительно удерживается соответствующей кареткой 45, выполненной с возможностью перемещения вдоль соответственно перпендикулярных первой оси А-А поступательного перемещения и второй оси В-В поступательного перемещения. Первая ось А-А поступательного перемещения предпочтительно параллельна геометрической оси Х-Х, и вторая ось В-В поступательного перемещения предпочтительно перпендикулярна геометрической оси Х-Х. Транспортирующее кольцо 44несет внутри множество планок 46, распределенных по окружности и выполненных с возможностью радиального перемещения между положением отпускания, в котором они радиально расширены, и положением захвата, в котором они радиально сужены. В возможном иллюстративном варианте осуществления радиально внутренняя поверхность 43а кольцевого противостоящего элемента 43 может быть образована планками 46 и при необходимости может иметь прерывистую форму.
В качестве дополнения или альтернативы по отношению к транспортирующему кольцу 44 кольцевой противостоящий элемент 43 может включать в себя, по меньшей мере, один из слоев 8а, 8b, 8с брекера, подлежащих соединению с изготавливаемой шиной 2. В этом случае первый слой 8а брекера, наиболее близкий к центру в радиальном направлении, образует радиально внутреннюю поверхность 43а кольцевого противостоящего элемента 43, предназначенного для взаимодействия с каркасным рукавным элементом 19.
Для этого, по меньшей мере, часть брекерного конструктивного элемента 8 может быть образована на сжимаемом вспомогательном барабане 47 на рабочей станции 48 формирования/сборки брекеров, соседней со станцией 20 придания формы. Для этого, например, предусмотрено то, что, по меньшей мере, один из слоев 8а, 8b, 8с брекера, предпочтительно каждый из первого и второго слоев 8а, 8b брекера образуют посредством окружной намотки лентообразного полуфабриката по окружности вокруг вспомогательного барабана 47 и соединения встык противоположных концов указанного полуфабриката.
После этого транспортирующее кольцо 44 размещают вокруг слоя или слоев 8а, 8b брекера, сформированных на вспомогательном барабане 47, для входа в контактное взаимодействие с ними после перемещения планок 46 в положение захвата одновременно с радиальным сужением вспомогательного барабана 47. После этого транспортирующее кольцо 44 может быть перемещено вдоль первой оси А-А поступательного перемещения для снятия слоев 8а, 8b брекера со вспомогательного барабана 47. Посредством радиального смещения вдоль второй оси В-В поступательного перемещения кольцевой противостоящий элемент 43 размещают коаксиально между фланцевыми элементами 23а, 23b, расположенными в положении загрузки/выгрузки, сбоку от формообразующего барабана 30, как показано пунктирной линией на фиг.2. Новое перемещение вдоль первой оси А-А поступательного перемещения, предпочтительно в сторону от формообразующего барабана 30, обеспечит перемещение кольцевого противостоящего элемента 43 в положение готовности, в котором он будет расположен сбоку по отношению к фланцевым элементам 23а, 23b. Например, в положении готовности кольцевой противостоящий элемент 43 может быть расположен вокруг второго фланцевого элемента 23b (фиг.2 и 3).
Таким образом, кольцевой противостоящий элемент 43 может быть размещен на станции 20 придания формы так, что он не будет препятствовать доступу к каркасному рукавному элементу 19. Посредством устройств 50 загрузки каркаса каркасный рукавный элемент 19, поступающий с линии 17 сборки каркасов, вводят затем на станцию 20 придания формы для его коаксиального размещения в радиальном направлении снаружи вокруг формообразующего барабана 30, размещенного в первом, радиально суженном рабочем состоянии.
Устройства 50 загрузки каркасов могут включать в себя, например, манипулятор 51 для каркасов, предпочтительно воздействующий на наружную поверхность каркасного рукавного элемента 19. Посредством радиального поступательного перемещения (по отношению к формообразующему барабану 30) каркасный рукавный элемент 19 сначала вставляют - при выравнивании в аксиальном направлении относительно формообразующего барабана 30 - между фланцевыми элементами 23а, 23b, расположенными в положении загрузки/выгрузки (фиг.3). После этого каркасный рукавный элемент 19 размещают вокруг формообразующего барабана 30 предпочтительно после аксиального поступательного перемещения самогó формообразующего барабана 30 (фиг.4). Более конкретно, при перемещении каретки 26 вдоль линейных направляющих 27 формообразующий барабан 30 коаксиально вставляется в каркасный рукавный элемент 19. После завершения поступательного перемещения каретки 26 и формообразующего барабана 30 второй конец 32b центрального вала 32 - при необходимости с помощью устройств 29 для обеспечения аксиального перемещения - может быть введен в контактное взаимодействие с задней бабкой 52, расположенной внутри второго фланцевого элемента 23b.
Для того чтобы аксиальное перемещение формообразующего барабана 30 относительно каркасного рукавного элемента 19 происходило без взаимных механических помех, предпочтительно предусмотрено то, что в первом рабочем состоянии формообразующий барабан 30 имеет максимальный наружный диаметр, который меньше минимального внутреннего диаметра каркасного рукавного элемента 19, который, как правило, определяется в зоне бортов 6.
В конце аксиального перемещения каждый из кольцевых удерживающих конструктивных элементов 5, встроенных в бортах 6, размещается в аксиально внутреннем положении относительно окружной опоры 24а, 24b для контактного взаимодействия, предусмотренной на соответствующем первом и втором фланцевом элементе 23а, 23b.
Следовательно, при воздействии устройств 29 для обеспечения аксиального перемещения фланцевые элементы 23а, 23b обеспечивают перемещение соответствующих опор 24а, 24b для контактного взаимодействия в положение, в котором они будут по существу выровнены в радиальном направлении относительно кольцевых удерживающих конструктивных элементов 5 внутри них.
Каждый из указанных фланцевых элементов 23а, 23b включает в себя расширяющие элементы (непоказанные), выполненные с возможностью обеспечения радиального расширения соответствующих периферийных уплотнительных колец 53а, 53b, образующих одно целое с окружными опорами 24а, 24b для контактного взаимодействия. После подобного радиального расширения каждое из периферийных уплотнительных колес 53а, 53b переводится в состояние оказания воздействия с усилием на один из кольцевых удерживающих конструктивных элементов 5. Таким образом, каркасный рукавный элемент 19 прочно удерживается относительно фланцевых элементов 23а, 23b. После ввода в контактное взаимодействие манипулятор 51 для каркасов может отпустить каркасный рукавный элемент 19 и может быть перемещен от станции 20 придания формы.
Таким образом, посредством перемещения вдоль первой оси А-А поступательного перемещения кольцевой противостоящий элемент 43 может быть перемещен из положения готовности в рабочее положение, в котором он будет расположен в аксиальном направлении между фланцевыми элементами 23а, 23b. Следовательно, кольцевой противостоящий элемент 43 будет размещен в радиальном направлении снаружи вокруг каркасного рукавного элемента 19 с предпочтительным центрированием в аксиальном направлении.
Кольцевой противостоящий элемент 43 имеет внутренний диаметр D1, который больше диаметра каркасного рукавного элемента 19, которому не придана заданная форма, но меньше наружного диаметра, которого достигал бы тот же каркасный рукавный элемент 19 под воздействием приводных устройств 41 при отсутствии кольцевого противостоящего элемента 43.
На начальном этапе придания формы под действием давления, действующего со стороны рабочей текучей среды при аксиальном сближении фланцевых элементов 23а, 23b, каркасный рукавный элемент 19 стремится расшириться, приобретая тем самым профиль поперечного сечения, по существу криволинейный в соответствии с дугой окружности. Данный начальный переходный процесс длится до тех пор, пока каркасный рукавный элемент 19 за счет его радиального расширения не войдет в контакт с радиально внутренней поверхностью 43а кольцевого противостоящего элемента 43, как показано пунктирной линией на фиг.5. Контакт вначале происходит в зоне экваториальной плоскости Е, равноотстоящей от фланцевых элементов 23а, 23b и от бортов 6 каркасного рукавного элемента 19. По мере продолжения придания формы каркасный рукавный элемент 19 расширяется дальше при прилегании к радиально внутренней поверхности 43а кольцевого противостоящего элемента 43 и при самопроизвольной адаптации, как показано на фиг.5, к профилю поперечного сечения данной поверхности, который является по существу прямолинейным или слегка искривленным и соответствует тому, который приобретает формообразующий барабан 30 во втором рабочем состоянии.
Когда каркасный рукавный элемент 19 начинает радиально расширяться во время придания формы, радиальное расширение формообразующего барабана 30 можно регулировать посредством вращения штанги 37 с резьбой под действием ротационного подающего устройства 41.
Тем не менее, наружная поверхность формообразующего барабана 30 остается на расстоянии от каркасного рукавного элемента 19 во время расширения самогó формообразующего барабана, по меньшей мере, перед достижением второго, радиально расширенного рабочего состояния. Другими словами, придание формы каркасному рукавному элементу 19 предпочтительно выполняется при отсутствии контакта между последним и формообразующим барабаном 30, по меньшей мере, до тех пор, пока формообразующий барабан 30 не достигнет максимального радиального расширения при достижении его второго рабочего состояния.
В предпочтительном иллюстративном варианте осуществления внутренний диаметр D1 кольцевого противостоящего элемента 43, определяемый в зоне его радиально внутренней поверхности 43а, по существу равен сумме наружного диаметра D2 формообразующего барабана 30 во втором, радиально расширенном рабочем состоянии и удвоенной толщины Т радиально наружной части каркасного рукавного элемента 19, которому придана заданная форма.
Следовательно, радиально наружная поверхность S формообразующего барабана 30 при достижении второго рабочего состояния останавливается, находясь в контакте с радиально внутренней поверхностью каркасного рукавного элемента 19, которому придана заданная форма. По меньшей мере, вблизи аксиально наружных частей каркасного рукавного элемента 19 по отношению к радиально внутренней поверхности 43а кольцевого противостоящего элемента 43 соединение может быть осуществлено после небольшого радиального сужения каркасного рукавного элемента 19, которое обеспечивается, например, под действием его упругого стягивания в результате выхода рабочей текучей среды, введенной ранее во время придания формы.
Для содействия надлежащему соединению боковых частей каркасного рукавного элемента 19 с формообразующим барабаном 30 также может быть предусмотрена вставка фланцевых элементов 23а, 23b в аксиальном направлении в радиально внутреннем положении по отношению к секторам 31 самогó формообразующего барабана после того, как последний достигнет второго рабочего состояния, или когда заканчивается его расширение для достижения данного состояния.
Обеспечение соединения посредством радиального сужения каркасного рукавного элемента 19 способствует равномерному контакту и отсутствию трения между формообразующим барабаном 30 и внутренней поверхностью каркасного рукавного элемента 19 как вблизи зон, находящихся в контакте с кольцевым противостоящим элементом 43, так и вблизи зон боковин 10 и плечевых зон (то есть переходных зон между боковинами 10 и протекторным браслетом 9). Следовательно, сохраняется структурная целостность каркасного рукавного элемента 19 при отсутствии возникновения изменений плотности при распределении кордов, которые образуют слой или слои каркаса, и/или других деформаций структуры.
В соответствии с дополнительным предпочтительным иллюстративным вариантом осуществления может быть предусмотрено то, что в конце придания формы внутренняя поверхность каркасного рукавного элемента 19 достигает максимального диаметра, незначительно превышающего максимальный наружный диаметр D2, достигаемый наружной поверхностью S формообразующего барабана 30 во втором рабочем состоянии. В этом случае соединение каркасного рукавного элемента 19 с формообразующим барабаном 30 также в его радиально наружных зонах может быть обеспечено в результате небольшого упругого стягивания самогó каркасного рукавного элемента 19, которое вызывается выпуском рабочей текучей среды под давлением.
Для обеспечения надлежащего сужения каркасного рукавного элемента 19 и/или предотвращения нежелательного отсоединения от слоев 8а, 8b брекера, при необходимости удерживаемых транспортирующим кольцом 44, предпочтительно, чтобы радиально наружная поверхность S формообразующего барабана 30 при достижении второго рабочего состояния находилась на минимальном расстоянии, не превышающем 2 мм, от радиально внутренней поверхности каркасного рукавного элемента 19, которому придана заданная форма. Данное минимальное расстояние можно обнаружить/определить в экваториальной плоскости Е формообразующего барабана 30.
Дополнительный предпочтительный иллюстративный вариант осуществления включает операцию радиального расширения кольцевого противостоящего элемента 43, выполняемую одновременно с приданием формы каркасному рукавному элементу 19. Для этого может быть предусмотрено упругое опирание указанных планок 46 по отношению к транспортирующему кольцу 44, так что радиальное расширение кольцевого противостоящего элемента 43 может происходить посредством его упругого деформирования под действием усилия, действующего со стороны окружных секторов 31 формообразующего барабана 30 при достижении второго рабочего состояния, и/или под действием давления рабочей текучей среды внутри каркасного рукавного элемента 19.
После соединения фланцевые элементы 23а, 23b отпускают каркасный рукавный элемент 19, оставляя его на формообразующем барабане 30.
Каркасный рукавный элемент 19 и формообразующий барабан 30, соединенные друг с другом, выполнены с возможностью их подвергания воздействию, по меньшей мере, одного устройства 54 для наложения дополнительных компонентов, которое предназначено для формирования, по меньшей мере, одного дополнительного компонента снаружи на каркасном рукавном элементе 19, которому придана заданная форма.
Предпочтительно предусмотрено множество устройств для сборки/формирования дополнительных компонентов (не показано), установленных на линии 55 комплектования (или линии завершения сборки) невулканизированных шин, удаленной по отношению к указанной станции 20 придания формы.
Для обеспечения возможности перемещения формообразующего барабана 30 к линии 55 комплектования невулканизированных шин может быть предусмотрено то, что формообразующий барабан 30, несущий каркасный рукавный элемент 19, будет опираться на оправку 42, функционирующую у первого конца 32а центрального вала 32, когда задняя бабка 52 выходит из контактного взаимодействия со вторым концом 32b. При отводе первого фланцевого элемента 23а станция 20 придания формы возвращается в состояние загрузки/выгрузки, в результате чего освобождается доступ для первой антропоморфной роботизированной руки 56 или других соответствующих транспортирующих устройств, которые, в свою очередь, входят в контактное взаимодействие с формообразующим барабаном 30 у второго конца 32b центрального вала 30.
Первая роботизированная рука 56 переносит формообразующий барабан 30 от станции 20 придания формы к линии 55 комплектования невулканизированных шин.
Первая роботизированная рука 56 или другие манипуляторы (непоказанные), специально предусмотренные на линии 55 комплектования невулканизированных шин, дополнительно соответственно перемещают формообразующий барабан 30 в зону перед каждым из устройств 54 для наложения дополнительных компонентов. Более конкретно, первое устройство (непоказанное) для наложения дополнительного компонента может быть выполнено с возможностью формирования третьего слоя 8с брекера для завершения образования брекерного конструктивного элемента 8, например, посредством подачи, по меньшей мере, одного обрезиненного корда или другого удлиненного непрерывного усиливающего элемента из текстильного или металлического материала. Следовательно, третий слой 8с брекера образуют посредством намотки указанного удлиненного непрерывного усиливающего элемента в соответствии с окружными витками 57, соседними в аксиальном направлении, вокруг радиально наружной поверхности каркасного рукавного элемента 19, соединенного с расширенным тороидальным формообразующим барабаном 30, при приведении последнего во вращение и его соответствующем перемещении посредством первой роботизированной руки 56.
Второе устройство для формировани/сборки дополнительного компонента может содержать одно или более намоточных устройств (непоказанных), выполненных с возможностью образования протекторного браслета в радиальном направлении снаружи относительно брекерного конструктивного элемента 8. Третье устройство 54 для наложения дополнительного компонента, предусмотренное, например, с одним или более соответствующими намоточными устройствами 58, может быть выполнено с возможностью образования боковин 10 на противоположных в аксиальном направлении, боковых частях каркасного рукавного элемента 19.
Каждое из указанных намоточных устройств предназначено для наложения, по меньшей мере, одного непрерывного удлиненного элемента из эластомерного материала в соответствии с окружными закрывающими витками 59, размещаемыми последовательно рядом с друг с другом и в контакте друг с другом вокруг радиально наружной поверхности и/или на боковых поверхностях каркасного рукавного элемента 19 во время приведения формообразующего барабана 30 во вращение и его соответствующего перемещения для распределения указанных окружных закрывающих витков 59 в соответствии с заданной схемой.
Дополнительные устройства для наложения дополнительных компонентов могут быть в ряде случаев предусмотрены, например, для возможного образования вставок 7, препятствующих истиранию, усилительных вставок 14 боковин и/или эластомерных усиливающих элементов 13, а также для образования других специфических частей протекторного браслета и/или боковин 10. Во время наложения дополнительных компонентов жесткость формообразующего барабана 30 обеспечивает стабильное размещение отдельных окружных витков 57 брекера и/или закрывающих витков 59, формируемых непосредственно на наружной поверхности брекерного конструктивного элемента 8 и/или каркасного рукавного элемента 19, которому придана заданная форма, без каких-либо нежелательных деформаций каркасного рукавного элемента 19 под действием напряжений, передаваемых ему во время наложения. Липкость невулканизированного эластомерного материала, обычно образующего слой или слои 3 каркаса и/или слои 8а, 8b, 8с брекера, препятствует нежелательным самопроизвольным и/или неконтролируемым перемещениям отдельных окружных витков 57, 59.
В ряде случаев радиальное удерживание каркасного рукавного элемента 19 во время придания формы может в полной мере осуществляться транспортирующим кольцом 44. В этом случае линия 55 комплектования невулканизированных шин может также включать в себя, по меньшей мере, одну станцию (непоказанную) наложения брекерных конструктивных элементов, выполненную с возможностью образования первого и/или второго слоев 8а, 8b брекера, предпочтительно путем наложения последовательно множества полосообразных элементов, размещаемых последовательно рядом друг с другом вокруг всей окружной поверхности каркасного рукавного элемента 19, опирающегося на формообразующий барабан 30.
Перемещение формообразующего барабана 30 между различными устройствами 54, предназначенными для наложения дополнительных компонентов и расположенными на линии 55 комплектованияневулканизированных шин, может выполняться посредством той же первой роботизированной руки 56 или посредством одной или более дополнительных антропоморфных роботизированных рук или манипуляторов известного типа.
Собранная невулканизированная шина 2 приспособлена для ее снятия с формообразующего барабана 30 перед ее подверганием возможной вулканизационной обработке.