用于制造轮胎坯的方法和设备 【技术领域】
本发明涉及一种用于生产轮胎坯的装置组合，该组合包括布置成一组合的数个装置，该组合实现了一个部件到另一个部件的连续连接制造及其随后的完成过程，生成轮胎坯。本发明还涉及一种用于制造轮胎坯的方法。
背景技术
近来，已知多种生产轮胎坯的方法和对应的装置和组合设备。它们中的每一个与其他的相比都显示出某些优点，但也有一些缺点。实际上，特定装置的结构方案、其配置和相互连接关系决定了轮胎坯生产地对应方法。
大多数轮胎生产线设计为所谓的单线配置方案，轮胎坯生产所需的中间产品供应、在轮胎成型鼓上预热并完成最终产品，所述轮胎成型鼓通常布置在生产线的一个纵向轴线上。在具有这种配置的生产线上，很难利用涉及到其特定装置的结构方案，并引入更先进的轮胎坯生产方法和生产技术工艺优化的先进元素的新方法。
还已知用于轮胎坯生产的设备，所述设备的具体工位布置在数个轴上。美国专利US5853525公开了一种用于子午线轮胎生产的设备，它通过轮胎体预先形成圆柱形状，且在成型鼓上膨胀，而用帘布层卷绕胎圈芯成束的方法生产。随后，内衬层滑入第一传送环内的胎体中，所述帘布层具有比胎体圆柱体更小的直径，且压靠在其内表面上，从而产生第一组件。此时，在第二带式成型鼓上，侧壁和增强带形成圆柱形状，卷绕胎圈芯，从而形成侧壁的第二组件，所述第二组件具有比第一组件更小的直径。此时，保持第一组件的第一传送环和第二带式鼓相对地同轴移动。在第二组件位于第一组件内的预定位置时，第二组件膨胀，且压靠在第一组件上，从而形成第三组件。第一传送环和成型鼓移到确定的位置，且位于第一传送环内的第三组件转移到成型鼓上。然后，成形鼓膨胀，胎圈芯支架互相移动邻靠，形成成形轮胎坯的圆形。前面已经在另一带式鼓上形成的圆柱形状的带束层-胎面组件通过第二传送环供应，且在成形过程中连接于第三组件。由此完成轮胎坯的生产。给上述的所有鼓分配具有对应材料的供料装置。
这种方法可以在位于两个平行轴上的设备上完成，第一和第二带式鼓以及用于供应胎圈芯和帘布层的装置位于一个轴上，而成型鼓和用于预先制造带束层-胎面组件的鼓位于第二个轴上。
这种方法也可以在位于三个平行轴上的设备上完成，其中第二带式鼓位于中间轴上。
EP597125B1公开一种用于轮胎生产的设备，包含带式鼓，成形(成型)鼓和包含两个带束层成型鼓的装置，该装置可以摆动或循环移动，其中带式鼓和具有两个带束层成型鼓的装置以相对的关系位于一个轴上。成型鼓可以在上述轴上的位置和相对于上面的轴的保持平行状态的待用位置之间往复运动。胎体和带束层传送单元这样定位，即它们可以沿上述轴在所述带式鼓和所述带束层成型装置之间往复移动。
EP880436B1描述了一种用于生产车辆轮胎坯的设备，包括具有两个沿第一水平主方向同轴布置的带束层成型轴的第一机箱，其中第一轴带有带束层成型鼓，第二轴带有胎面成型鼓，该胎面成型鼓位于沿第一水平主方向远离第一机箱较大距离的位置。这些轴的驱动装置是独立的。该设备还包含具有沿第二水平主方向转动的轴的第二机箱，所述第二方向平行于第一水平主方向。第二机箱的轴带有两个胎体轴，它们互相平行地以一定的距离布置，其中第一轴带有第一胎体鼓，第二轴带有第二胎体鼓。所述轴独立地驱动，且它们以这样的方式转动地布置，即它们中的每一个都可以放在第一水平主方向的轴上。所述设备包含具有平行于第一水平主方向的传送方向的传送轨道，上面设有可在带束层成型鼓和胎面成型鼓之间移动的第一传送环，和可在胎面成型鼓和胎体鼓之间移动的第二传送环，它们与第一主方向的轴一致地转动。在传送环上，设有用于将胎圈芯保持和放置在胎体鼓上的单元，该胎体鼓与第一主方向的轴一致地转动。所述设备还包含用于特定部件的供料装置，位于成型鼓下的压合装置，以及用于移去成品轮胎的单元。
【发明内容】
本发明的用于轮胎坯生产的装置组合适于生产乘用车的轮胎。这种轮胎通常包括内部橡胶，上面有一或两层胎体层，该轮胎还包含有芯的胎圈钢丝，一起形成带束层的两缓冲层、螺旋的窄带、侧壁和胎面。胎面边缘可叠置在侧壁上，或反之亦然。本发明的装置组合的主题是所述装置位于两个平行的移送轨道上，所述轨道具有用于轮胎坯完成的特定位置。在第一移送轨道上，有可移动地布置的机箱，所述机箱设有用于制造胎体组件的胎体成型鼓，所述胎体组件包括两侧壁带、内部橡胶和胎体帘布层。用于胎体组件的供料装置分配给胎体成型鼓，为其供应材料。
在第二移送轨道上，有可移动地布置的机箱，该机箱设有带束层成型鼓。在同一轨道上，但沿相反的方向有另一可移动地布置的机箱，该机箱设有胎面成型鼓，用于卷绕胎面，且可能还使应当位于所述带束层和所述胎面之间的窄带螺旋。第一传送环可移动地位于带束层成型鼓和胎面成型鼓之间的上述移送轨道上，将所述带束层从带束层成型鼓上转移到用于缠绕胎面和可能还使所述窄带螺旋的胎面成型鼓上，从而产生带束层-胎面组件。对于带束层成型鼓，相应地有两个供料装置供应带束层材料，对于缠绕胎面且可能还使窄带螺旋的胎面成型鼓，相应地有一个供料装置供应胎面，和用于使所述窄带螺旋的缠绕装置，对于缠绕装置，相应地有用于供应被螺旋的窄带的供料装置。
具有机箱的轮胎成型鼓可移动地位于第一传送轨道上，但与胎体成型鼓相对。用于支撑和调节胎圈芯且用于固定胎体组件的装置可移动地设置在胎体成型鼓和轮胎成型鼓之间的第一传送轨道上。完成轮胎坯的位置位于第一传送轨道上。在该位置上方在第一和第二传送轨道平面上方的水平面内设有辅助的传送轨道，其中辅助轨道垂直于第一和第二传送轨道延伸。第二传送环可移动地位于辅助轨道上，将带束层-胎面组件转移到完成位置，同时将完成的轮胎坯从轮胎成型(成形)鼓上移去。该第二传送环悬挂在辅助轨道上，而使其可以在轨道下方移动。压合装置位于完成位置，使轮胎坯的边缘成形。压合装置可以位于第一传送轨道的内侧或第一传送轨道的外侧。
根据另一实施例，用于生产轮胎坯的装置组合包括第一和第二传送轨道。类似于第一实施例，带有胎体成型鼓的机箱可移动地位于第一传送轨道上，且在该传送轨道上相对地设置带有轮胎成型鼓的机箱。用于支撑和调节所述胎圈芯且固定胎体组件的装置位于完成位置，所述装置不能沿第一传送轨道移动，所述完成位置位于第一传送轨道上。
在第二传送轨道上，设有机箱，该机箱设有在一个轴线上的两个鼓，它们支撑在两个同轴布置的轴上，其中更靠近机箱的鼓是带束层成型鼓，离所述机箱距离更大的鼓是胎面成型鼓。对于第二鼓，相应地有胎面供料装置，用于使窄带螺旋的缠绕装置和用于螺旋窄带的供料装置，类似于第一实施例。第一传送环可移动地位于这些鼓之间，将所述带束层从带束层成型鼓传送到胎面成型鼓上。
第二传送环位于完成位置，垂直于第一和第二传送轨道。该传送环作为传送装置，包含2至4个传送环，它们转动地布置在完成位置，在垂直于第一和第二传送轨道的平面内。该传送装置的一个传送环延伸至完成位置，在所述平面内的另一个传送环延伸到第二传送轨道的区域。延伸至第二传送轨道的传送环可以到达第一传送轨道的区域，反之亦然，如果所述装置包含4个传送环，90°转动两次，或者如果所述装置包含2个传送环，180°转动一次，绕平行于传送轨道的轴线转动。
第一实施例的装置组合执行下述操作：第一缓冲层绕在带束层成型鼓，该鼓位于第二传送轨道上，所述鼓移动到第二缓冲层供料装置，且缠绕第二缓冲层。缓冲层从垂直于所述传送轨道定位的缓冲层供料装置供应。该成型鼓移动到第一传送环可以接收完成的带束层的位置。第一传送环从外侧夹持完成的带束层，所述鼓减小其直径，并返回起始位置，然后开始新的带束层成形循环。第一传送环移动到等候的胎面成型鼓，将预处理的带束层传递给它。胎面成型鼓增加其直径，从而接受带束层，然后从用于螺旋窄带的供料装置供应的窄带通过缠绕装置缠绕在预处理的带束层上，所述带束层位于缠绕鼓上。随后，胎面材料从用于该鼓的胎面供料装置供应，形成带束层-胎面组件。胎面成型鼓移动到辅助轨道的区域，减小其直径，将带束层-胎面组件传递给等候的第二传送环，该环从外侧夹持该组件，然后移动到完成位置。胎面成型鼓返回起始位置，且准备容纳带束层，并在下一循环内缠绕胎面。
在第二传送轨道上的成型鼓上制备带束层-胎面组件的过程中，从组合供料装置供应的胎体组件正在胎体成型鼓上制备。胎体组件包含轮胎侧壁、内部橡胶层和一或两个胎体帘布层。在所述成型鼓已经移动到用于支撑和调节胎圈芯并固定胎体组件的装置中之后，胎体成型鼓减小其直径，将汽缸套形式的胎体组件传递给用于支撑和调节胎圈芯且固定胎体组件的就绪装置，其中胎圈芯和胎圈边已经制备。随后，胎体成型鼓从用于支撑和调节胎圈芯且固定胎体组件的装置中移出，且返回起始位置，开始在下一循环内工作。
用于支撑和调节胎圈芯且固定胎体组件的装置以这样的方向从外侧夹持胎体组件，即胎圈芯到达正确的位置，然后移动到将具有调节的胎圈芯的胎体组件传递给轮胎成型鼓的位置，然后返回起始位置，具有胎体组件的轮胎成型鼓插入具有带束层一胎面组件的就绪的第二传送环中，然后立即开始完成轮胎坯的过程。它意味着使胎体组件膨胀、使胎圈芯互相靠近、通过杠杆臂弯曲所述侧壁、使所述带束层-胎面组件连接于胎体组件。在胎体组件膨胀，且胎圈芯以预定的距离互相靠近之后，和胎体组件接触就绪的带束层-胎面组件之后，从第二传送环释放带束层-胎面组件。随后，通过压合装置进行压合，从而形成轮胎坯的边缘。在执行了最后的操作之后，第二传送环夹持完成的轮胎坯，移动到可以将它取走的位置，即将它从轮胎坯成形设备区域移走。
第二实施例的装置组合执行下述操作：
以与第一实施例相同的方式在胎体成型鼓上制备胎体组件，所述成型鼓位于第一传送轨道上。具有成型鼓且带有胎体组件的机箱移动到完成位置，在此它将汽缸套形式的就绪的胎体组件传递给用于支撑和调节胎圈芯和胎体组件的等候装置。所述轮胎成型鼓移动到完成位置，且接收具有支撑和调节的胎圈芯的胎体组件。在接收具有胎圈芯的胎体组件之后，轮胎成型鼓移动到起始位置。
在第二传送轨道上，来自缓冲层供料装置的缓冲材料缠绕在带束层成型鼓上。第一传送环从带束层成型鼓上接收带束层。在第一传送环已经接收了带束层且第一传送环经过短距的移动之后，带束层放在更远离所述机箱的鼓上方，即胎面成型鼓上方，带束层通过第一传送环重叠到胎面成型鼓上，在带束层上缠绕胎面，可能还有螺旋窄带。在已经缠绕了胎面而已经完成了两鼓上的循环之后，带有两鼓的机箱在第二传送轨道移动到这样的位置，即使具有缠绕的带束层-胎面组件的鼓到达所述传送装置的第二传送环的区域，该位置在第二传送轨道上方的区域内。延伸到第二传送轨道的传送装置的第二传送环在机箱的该位置接收来自胎面成型鼓的带束层-胎面组件，假定它已经沿第二传送轨道的方向移动之后。
当所述鼓从传送装置的第二传送环移出后，通过在完成位置的垂直于第一和第二传送轨道的平面内，绕平行于第一和第二传送轨道的轴线的转动运动，所述传送装置将具有所述带束层-胎面组件的第二传送环移动到第一传送轨道的区域，从而移动到完成位置。
此时，具有就绪的胎体组件和调节的胎圈芯的轮胎成型鼓滑入第二传送环，然后如所述开始完成过程。
同时，随着所述传送装置的第二传送环转移到完成位置，具有从轮胎成型鼓接收的最终轮胎坯的相对传送环，从完成位置转移到可以通过操纵器或操作人员将完成的轮胎坯移去的区域。
本发明的装置组合的优点是总体上它提供了从未应用过的适当装置的组合。特定装置的移动性及其运动的组合可以缩短材料传送的时间。该设备这样设计，即装置的相互配置和连接可以在轮胎坯生产的技术工艺应用中带来先进元素，同时它们不仅有更高的生产率，而且有更高的灵活性和生产质量。所述用于轮胎坯生产的设备以所谓的两轴样式布置，这可以适用上述的优点。
【附图说明】
附图1和2示意地示出了本发明的用于轮胎坯生产的装置组合的两种结构配置，图3示意地示出了传送装置，图4示出了轮胎坯的局部视图。
【具体实施方式】
示例1
用于生产轮胎坯的装置组合，如图2所示，可移动地位于两个平行的传送轨道20和50上。在传送轨道20上，可移动地设有机箱10，该机箱设有用于生产胎体组件的胎体成型鼓30，所述胎体组件包括两侧壁带4、内部橡胶层1和胎体帘布层3。对于缠绕鼓30，相应地设有为其供应材料的供料装置180。
在传送轨道50上，可移动地设有机箱40，该机箱带有带束层成型鼓60。在同一轨道上沿相反的方向可移动地设有机箱42，该机箱带有用于生产带束层-胎面组件且可能还用于使窄带6螺旋的缠绕鼓70，所述窄带应当位于带束层5和胎面7之间。第一传送环80可移动地位于传送轨道50上，位于成型鼓60和70之间，将带束层传送到用于缠绕胎面且可能还有螺旋窄带的缠绕鼓70上。对于成型鼓60，相应地有两个供应缓冲材料的供料装置190，对于成型鼓70，相应地设有用于供应胎面的供料装置200和用于使窄带螺旋的缠绕装置170，对于缠绕装置，相应地有用于供应缠绕窄带的供料装置210。
具有机箱110的轮胎成型鼓130可移动地位于传送轨道20上，但与胎体成型鼓30成相对的关系。用于支撑和调节胎圈芯2和胎体组件的装置150可移动地位于成型鼓30和轮胎成型鼓130之间。用于完成轮胎坯的位置位于传送轨道20上。辅助轨道90在第一和第二传送轨道20，50形成的平面上方的水平面内位于所述位置上方，其中辅助轨道90垂直于第一和第二传送轨道20，50延伸。在辅助轨道90下方，有可移动地悬挂着的第二传送环100，从而将带束层-胎面组件传递到完成位置140，同时，将就绪的轮胎坯运走。而且压合装置160从轨道20的外侧设置在完成位置处。
在本发明的装置组合中生产的轮胎通常包括具有位于其上的胎体帘布层3的内部橡胶层1，且还包含胎圈芯2、两个形成带束层的缓冲层5、螺旋的窄带6、轮胎侧壁4和胎面7，其中胎面7的边缘可以与侧壁4搭接，或反之亦然。
如图2所示的所述装置组合操作如下：从供料装置190送来的第一和第二缓冲层5缠绕在成型鼓60上，且成型鼓60移动到它可以被第一传送环80接收的位置，所述传送环从外侧将其夹持，鼓60减小其直径，且返回起始位置，开始缓冲层缠绕的新循环。传送环80移动到等候的缠绕鼓70，将预处理的带束层传递给它。鼓70增加其直径，从而接收带束层，从用于螺旋窄带的供料装置210供应的窄带6在位于缠绕鼓70上的预处理的带束层上通过装置170螺旋缠绕。随后，从胎面供料装置200将胎面材料供应给鼓70，形成带束层-胎面组件。缠绕鼓70移动到辅助轨道90的区域，减小其直径，将带束层-胎面组件传递给等候的第二传送环，该传送环从外侧夹住它，并移动到完成位置140。鼓70返回起始位置，准备在下一循环内缠绕带束层。
在轨道50上的成型鼓60和70上制备带束层-胎面组件的过程中，从供料装置180供应的胎体组件正在胎体成型鼓30上制备。胎体组件包含轮胎侧壁4、内部橡胶层1和一或两个胎体帘布层3。在成型鼓30已经移动到用于支撑和调节胎圈芯并固定胎体组件的装置150中之后，胎体成型鼓减小其直径，将汽缸套形式的胎体组件传递给用于支撑和调节胎圈芯以及胎体组件的就绪装置150，其中胎圈钢丝和胎圈芯2已经预先制备。鼓30从装置150移走，且返回起始位置，开始在下一循环内工作。
用于支撑和调节胎圈芯以及胎体组件的装置150以这样的方向从外侧夹持胎体组件，即胎圈芯2到达正确的位置，且它移动到把具有调节的胎圈芯的胎体组件传递给轮胎成型鼓130的位置。轮胎成型鼓130增加其直径，从而接收来自装置150的材料，且在完成位置140处，它移动到第二传送环100中，然后立即开始完成轮胎坯的过程，包括使胎体组件膨胀、使胎圈芯互相靠近、通过杠杆臂弯曲所述侧壁、使所述带束层-胎面组件连接于胎体组件。在胎体组件膨胀、且胎圈芯以预定的距离互相靠近之后，以及胎体组件接触就绪的带束层-胎面组件之后，从第二传送环100释放带束层-胎面组件。随后，通过压合装置160进行压合，从而形成轮胎坯的边缘。在执行了最后的操作之后，第二传送环100夹持完成的轮胎坯，移动到可以将它取走的位置，即将它从用于轮胎坯成形的设备区域移走。第二传送环执行任何仅沿垂直于平行轨道50和20的轨道的运动。
示例2
类似于示例1中描述的装置组合，如图1所示的用于生产轮胎坯的装置组合包括轨道20，其上设有如上所述的装置，仅有的差别是压合装置160的配置，该装置从轨道20的内侧布置，以及用于支撑胎圈芯和胎体组件的装置150的配置，该装置位于完成位置140处。用于支撑胎圈芯和胎体组件的装置150仅在装载一组新的胎圈芯2时才沿短路径离开完成位置140，短路径在完成位置140处垂直于第一传送轨道20。在轨道50上，设有机箱40，该机箱带有两个在一条轴线上轴向布置的轴上的成型鼓60和70。靠近机箱40，设有带束层成型鼓60，用于缠绕胎面7和螺旋窄带6的缠绕鼓70更远离地布置。在带束层成型鼓60和带束层-胎面成型鼓70之间，有可移动地位于轨道50上的第一传送环80，将带束层从成型鼓60传送到缠绕鼓70上，以缠绕胎面7，且可能还有螺旋窄带6，通过用于螺旋窄带的缠绕装置170缠绕。通过传送装置91的传送环101至104之一，例如通过传送环101，从缠绕鼓70上接收完成的带束层-胎面组件，且在适当的时刻通过传送装置传递(通过转动)到完成位置140。
当装置150中的胎圈芯和环101中的带束层-胎面组件已经制备之后，鼓30将胎体组件传送入用于支撑和调节胎圈芯和固定胎体组件的装置150中，该装置位于完成位置140。在成型鼓30已经离开完成位置140之后，轮胎成型鼓130移动到完成位置，增加其直径，并从内侧夹持具有在装置150内调节的胎圈芯的胎体组件，然后轮胎成型鼓130返回起始位置，而带束层-胎面组件保持夹持在轮胎成型鼓130上。同时，传送装置91的传送环101至104之一例如环101，带有带束层-胎面组件移动到完成位置。轮胎成型鼓130最后移动到完成位置，开始轮胎的完成过程。已经完成之后，完成的轮胎由操作人员或机械手取走。
工业应用性
本发明涉及橡胶工业，它可以专用于生产车辆的子午线轮胎。