用于在用于生产轮胎的设备中存储初级半制成品元件的方法及其装置与流程

用于在用于生产轮胎的设备中存储初级半制成品元件的方法及其装置发明领域本发明涉及用于在轮胎成型设备中与服务薄膜相关联地将初级半制成品产品存储到收集支承部上的方法和装置。轮胎的生产周期构想为，在其中不同的轮胎部件在一个或多个成型线中制造和/或组装的成型工艺之后，执行适于根据期望的几何形状和胎面花纹限定轮胎结构的硫化和模制成型工艺。

背景技术：
轮胎通常包括圆环形胎体，所述胎体包括利用铺设在基本径向平面(所述径向平面包含轮胎的旋转轴线)中的增强帘线增强的一个或多个胎体帘布层。每个胎体帘布层具有其与由金属制成且被称为“胎圈”的至少一个环形增强结构(其构成胎圈的增强元件)一体关联的端部，即轮胎的径向内端部，所述端部的功能为容许将轮胎组装到对应的安装轮辋上。弹性体材料带(被称为“胎面带”)沿胎冠方向布置到所述胎体上并且在硫化和模制成型步骤的最后在其中形成用于地面接触的升高图案。通常被称为带束层结构或“缓冲层”的增强结构被插置在胎体与胎面带之间。该缓冲层通常在汽车轮胎的情况下包括设有增强帘线的至少两个径向叠置的橡胶薄膜条，所述增强帘线通常为金属，在每个条中彼此平行地设置并且与相邻条的帘线交叉，优选地关于轮胎赤道面对称。优选地，带束层结构在径向外部位置处、至少在下层带束层条的端部上还包括周向(以0度)设置的第三层织物或金属帘线。最后，在无内胎型轮胎中设有被称为衬里的径向内层，所述衬里具有用于确保轮胎气密性的抗渗透特征。在本说明书和下面的权利要求中，通过术语“弹性体材料”，其意为包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，该组合物还包括添加剂例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，这种材料能够通过加热进行交联，以便形成最终的制成品。在下面的本说明书中和在下面的权利要求中，术语“细长元件”在未不同指定时被理解为表示具有沿着其纵向方向的主要延伸部的弹性体材料的元件。该细长元件能够包括嵌入到弹性体材料的基体中的织物或金属增强帘线。在本说明书中和在下面的权利要求中，表述“初级半制成品元件”意为通过将连续细长元件切割为一定尺寸所获得的弹性体材料的连续细长元件，内部地具有至少一个织物或金属增强帘线和/或通常称为“条状元件”的弹性体材料条。通常，这些初级半制成品元件以彼此并排的关系设置在基本圆筒形和/或基本环形存积表面上，例如有利于形成胎体帘布层、带束层条和某些类型的增强元件。在本说明书中和在下面的权利要求中，通过设备的“差异化生产”，其意为在每个轮胎的生产中使用在尺寸和/或弹性体材料的类型和/或织物或金属增强帘线的类型方面不同的初级半制成品元件的可能性。在下面的本发明中，通过表述存储装置的“公称直径”，其意为该装置的卷绕芯部的外径，即相对于在元件本身的缠绕之前所测量的元件的存积表面。在相同申请人名下的WO09/040594示出了用于生产轮胎的设备和工艺，其中不同的独立生产单元彼此适当地一体化和同步化以形成不同的轮胎类型和尺寸。在该文献中所述的工艺构想为使用以下初级半制成品元件：其对于待生产的每个轮胎为不同的，并且由与工作站可操作关联的进给单元供应。GB882503公开了用于将细长元件和服务薄膜同时卷绕到存储装置上的设备。所述细长元件包括嵌入到弹性体材料的基体中的增强帘线。该细长元件用于制造用于轮胎生产的胎体帘布层。所述设备包括用于将所述细长元件进给到所述存储装置中的装置和用于将所述服务薄膜进给到所述存储装置中的装置。所述存储装置的旋转导致所述细长元件和所述服务薄膜同时卷绕到所述装置本身上。具体地，所述服务薄膜将被插置到所述细长元件的所述叠置绕圈之间。EP0649807公开了用于卷绕带状元件的方法和设备，所述带状元件用于生产轮胎，例如含有增强丝/线或帘线或尼龙条的橡胶板材。本申请人已经观察到，在设计用于制造具有彼此很大不同的技术需求的轮胎的成型设备例如在WO09/040594中描述的那些中，便利的是初级半制成品元件应当在使用的时刻从不同的轮胎中选取而不停止成型工艺。在此背景下，本申请人相信，有利的是通过进给装置向不同的工作站提供初级半制成品元件，所述初级半制成品元件优选地已经先前制备和/或存储并且使得能够以很大的灵活性而对于所期望的工作可得。本申请人还已经确定，存储装置例如在GB882503中描述的那些涉及对于在用于轮胎的差异化生产的设备中设置的轮胎的进给工作站中的使用的一些缺点，这是由于就单独的初级半制成品元件的数量而言的有限可得性。具体地，本申请人已经感知，有利的是通过多个进给装置供应不同的工作站，每个特征在于存储所述单独的半制成品元件的高的能力，以便减小由于进给装置的更换而导致的设备的闲置时间，从而提高设备本身的生产率。本申请人还已经观察到，在包括将初级半制成品元件以相互接近的关系设置到存积表面上以用于制造某些轮胎部件的工艺中，这些部件的成型周期时间取决于所述初级半制成品元件本身的横向尺寸。本申请人由此已经想到使用初级半制成品元件的必要性，所述初级半制成品元件的特征在于当与在已知工艺中所使用的初级半制成品元件的横向尺寸进行比较时的更大的横向尺寸，以便进一步提高上述工艺的生产率。对于这些需求，本申请人已经感知到使用进给装置的可能性，所述进给装置特征在于相对于在上述类型的工艺中所使用的进给装置的沿径向方向和轴向方向的更大的尺寸。本申请人已经证实，所述用于存储初级半制成品元件(具有以上通过已知方法卷绕到进给装置上的上述类型的尺寸)的进给装置的使用涉及显然由于初级半制成品元件的更大尺寸的质量问题。本申请人还已经证实，这些问题尽管降低但是没有以也通过在将初级半制成品元件卷绕到存储装置上之前执行对施加到所述初级半制成品元件上的张力的控制的满意方式来解决。由此，本申请人已经觉得有必要开发用于控制初级半制成品的存储的方法，以及存储和进给装置，所述存储和进给装置在用于轮胎的差别化生产的设备中应用时容许控制初级半制成品与服务薄膜相关联地卷绕到收集支承件上，以便获得设备的工作站的优化的存储和进给系统，并且由此获得轮胎的质量水平和设备生产率的改进。由此，本申请人已经发现，通过作为支承件和初级半制成品元件的具体尺寸参数的函数调节所述初级半制成品元件卷绕到所述收集支承件上，可能的是获得均匀的卷绕体而基本没有所述半制成品元件的残余张力。

技术实现要素：
因此，在第一方面，本发明涉及用于控制在用于轮胎的差别化生产的设备中存储初级半制成品元件的方法，所述方法包括：-设置用于存储初级半制成品元件的至少一个收集支承件；-通过将所述初级半制成品元件与服务薄膜相关联地存积为基本并排的绕圈而在所述收集支承件上形成多个重复单元，其中，所述重复单元中的每一个包括：·至少两个相邻层，所述至少两个相邻层沿相反的螺旋方向以不为0°的预定卷绕角θ存积；·至少两部分卷绕体，所述至少两部分卷绕体通过将所述初级半制成品元件(1)在介于两个不同螺旋方向之间的过渡区间中在一小于360°的周向角度ω上以基本等于0°的卷绕角θ积存到所述收集支承件(4)上而获得。本申请人认为，根据用于控制存储初级半制成品元件的这种方法，所述初级半制成品元件一旦从所述收集支承件中退绕并且形成为对于期望的加工可得就显现为基本没有变形。因此，本申请人认为，其减少废料的产生和/或在其中该初级半制成品元件将被使用的最终产品中生成缺陷的风险。根据第二方面，本发明涉及用于在用于轮胎的差异化生产的设备中使用的初级半制成品元件的存储和进给装置，所述装置在加载条件下包括：-用于初级半制成品元件的收集支承件；-通过将所述初级半制成品元件与服务薄膜关联地存积到所述收集支承件上以的基本并排的绕圈而获得多个重复单元，所述重复单元中的每一个包括：·至少两个相邻层，所述至少两个相邻层沿相反的螺旋方向以不为0°的预定卷绕角θ存积；·至少两部分卷绕体，所述至少两部分卷绕体通过将所述初级半制成品元件(1)在一小于360°的周向角度ω上以基本等于0°的卷绕角θ积存到所述收集支承件(4)上而获得。本发明在前述方面中的至少一个中能够具有下述优选特征中的单独地或者与其他相结合地至少一个优选特征。在本发明的优选实施例中，卷绕角θ限定为所述至少一个收集支承件的至少一个尺寸参数和所述初级半制成品元件的至少一个尺寸参数的函数限定。优选地，所述至少一个收集支承件的所述尺寸参数对应于每个收集支承件的公称直径。优选地，所述初级半制成品元件的所述尺寸参数对应于所述初级半制成品元件的横向尺寸。在本发明的优选实施例中，提供了：-减少在所述初级半制成品元件的所述存积之前作用在所述初级半制成品元件的至少一部分上的载荷。本发明的另一优选实施例还包括：-设置用于存积所述初级半制成品元件的至少一个存积装置；-设置用于所述初级半制成品元件的至少一个进给系统，所述至少一个进给系统设计为沿限定的进给方向进给所述至少一个存积装置，所述进给系统包括与所述初级半制成品元件的至少一部分相接合的至少一个速度补偿装置；-插入作用在所述速度补偿装置上的张力减小装置。优选地，所述速度补偿装置包括多个惰辊。更优选地，所述张力减小装置包括设计用于沿所述初级半制成品元件的进给方向进行旋转驱动的至少一个马达单元。优选地，所述马达单元特征在于恒定扭矩。在优选实施例中，所述服务薄膜通过所述收集支承件的旋转从存储卷筒中取走。更优选地，所述服务薄膜设计用于在所述初级半制成品元件的最终使用之前从所述初级半制成品元件中移除。优选地，所述服务薄膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酯。在特别优选的实施例中，提供了用于组装轮胎的至少一个部件的装置，其中，该部件从由至少一个收集支承件中退绕的初级半制成品元件开始而获得。附图说明从下面参照附图对根据本发明的方法和装置的一些优选实施例的详细描述，本发明的另外的特征和优点将变为更明显。在这些附图中：-图1为根据本发明的用于将初级半制成品元件存积到存储装置上的设备的示意图；-图2为根据本发明的存储装置的一部分的示意图；-图3为根据本发明的存积到存储装置上的初级半制成品元件的一部分的示意图。具体实施方式在图1中，借助于通过服务薄膜3的插置而将初级半制成品元件存积到收集支承件上的设备的示例所给出的实施例已经整体上以附图标记10标识。该设备10具体地与其他设备一起在用于生产用于机动车论的轮胎的工艺中使用。该工艺具体地旨在通过初级半制成品元件的部分在基本圆筒形和/或基本圆环形存积表面上的相互接近而形成胎体帘布层、带束层条和一些类型的增强元件。初级半制成品元件1通过常规的挤出工艺获得，优选地与通过设备10所执行的存积并排地在设备10的上游执行。优选地，所述初级半制成品元件1具有大于或等于大约15mm的横向尺寸(L)。优选地，所述初级半制成品元件1具有小于或等于大约60mm的横向尺寸(L)。优选地，所述初级半制成品元件1具有大约15mm与大约60mm之间的横向尺寸(L)，端值包括在内。优选地，所述初级半制成品元件1具有大约25mm与大约40mm之间的横向尺寸(L)，端值包括在内。设备10包括存积装置2，该存积装置2可相对于所述设备10移动且适于将初级半制成品元件1存积到收集支承件4上。优选地，存积装置2包括驱动装置，该驱动装置容许在与所述收集支承件4的轴线“X”平行的轴线“Y”上执行平移移动、以及绕所述轴线“Y”的旋转运动。收集支承件4可相对于设备10移动并且包括卷绕或退绕芯部，其公称直径(D)的值优选地大于或等于大约600nm。优选地，所述公称直径(D)的值大于或等于大约1m。在优选实施例中，所述收集支承件4的旋转运动通过合适的马达单元(未示出)进行操作。如在图1中示意性所示，设置在设备10的上游的是用于供给初级半制成品元件1的进给系统5，该系统适于将所述初级半制成品元件1从挤出装置(未示出)带至设备10、以及与所述存积装置2互锁。进给系统5在优选实施例中包括速度补偿装置6，所述速度补偿装置6与所述初级半制成品元件1的一部分相接合，并且适于使从挤出装置中离开的初级半制成品元件1的部分的速度与初级半制成品元件本身存积到收集支承件4上的速度相平衡。在优选实施例中，所述速度补偿装置6包括多个惰辊7。在又一的优选实施例中，设有张力减小装置8，其施加到速度补偿装置6上并且适于施加沿初级半制成品元件1的进给方向的力以便容许减小作用在初级半制成品元件1上的载荷。优选地，所述张力减小装置8靠近多个惰轮7中的一个布置。在又一的优选实施例中，所述张力减小装置8包括马达单元9；优选地具有恒定扭矩。设备10还包括用于服务薄膜3的存储卷筒11，和适于将所述服务薄膜3从存储卷筒11带至存积装置2中的进给装置12。优选地，服务薄膜3包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酯。在优选实施例中，当收集支承件4开始旋转时，服务薄膜3由于由收集支承件4所施加的拉动作用而从存储卷筒11中退绕。在另外的实施例中，服务薄膜3通过卷筒11本身的旋转而从存储卷筒11中退绕，所述旋转通过施加到存储卷筒11上的马达单元(未示出)执行。有利地，进给装置12布置在收集支承件4与存储卷筒11之间并且包括第二系列惰辊13。在优选实施例中，在属于所述第二系列惰辊13的辊处，马达单元(未示出)接通，其适于施加沿服务薄膜3的进给方向的力。设备10的操作通过合适的控制装置(未示出)进行控制，所述控制装置适于调节收集支承件4的旋转速度并且确定卷绕角θ，初级半制成品元件1按照该卷绕角θ与服务薄膜3相关联地存积到收集支承件4上。该卷绕角θ作为收集支承件4和初级半制成品元件1的尺寸参数特征的函数进行计算。在本发明的优选实施例中，所述卷绕角θ通过所述控制装置根据关系θ＝arctg(L/πD)(作为初级半制成品元件1的横向尺寸(L)和收集支承件4的公称直径(D)的值的函数)确定。有利地，所述控制装置通过作用在相应装置(例如作用在所述第二系列惰辊13上的所述张力减小装置8和/或马达单元)上来调节存积装置2的运动以及初级半制成品元件1和服务薄膜3的张力。现在描述用于将初级半制成品元件1与服务薄膜3相关联地存积到收集支承件4上的方法。在设备10的制备期间，在预加载条件下的收集支承件4和包括服务薄膜3的存储卷筒11布置在包括在设备10中的合适套座中。术语“预加载条件”意为空的存储卷筒11，即，不具有存积在其上的材料。随后，服务薄膜3的有限部分从存储卷筒11中退绕并且卷绕到收集支承件4的卷绕芯部的外表面上。通过进给系统5，初级半制成品元件1的端部被带至存积装置2，所述装置2随后设置在收集支承件4的芯部的外表面的邻近区域中。以该方式，初级半制成品元件1的端部在轴向外部开始位置处布置为靠近先前存积到所述收集支承件4上的服务薄膜3的部分。在这些操作之后，收集支承件4开始旋转并且初级半制成品元件1与服务薄膜3相关联地卷绕到所述支承件2上。优选地，所述服务薄膜3通过由收集支承件4的旋转所施加的拉动作用从存储卷筒11中退绕。优选地，以基本并排的关系设置的绕圈的形式以与0°不同的存积角度θ执行所述初级半制成品元件1与服务薄膜3相结合的存积，直到合适的传感器(未示出)生成确认抵达存积表面的预定极值的信号为止。所述极值优选地包括沿轴向方向相对于收集支承件4测量的存积表面的自由端。在生成确认信号时，控制系统调节存积装置2的运动，使得后者停止其横向运动并且在一小于360°的周向角度ω上以基本等于0°的卷绕角θ积存初级半制成品元件1。优选地，所述周向角度ω具有小于或等于大约315°的值。优选地，所述周向角度ω具有大于或等于大约45°的值。在本发明的优选实施例中，所述周向角度ω具有大约45°与大约315°之间的值。在该对小于360°的周向角度的卷绕之后，以与在前一步骤中相反的方式恢复存积装置2的横向运动。初级半制成品元件1随后按照与0°不同的角度θ沿与适于形成前一层的方向基本相反的螺旋方向进行存积。随后通过重复所述动作获得多个层：将初级半制成品元件1以与0°不同的预定卷绕角θ进行存积；停止存积装置2的横向运动；按照基本等于0°的角度θ存积一小于360°的周向角度ω；反转存积装置2的横向运动从而以与0°不同的卷绕角θ进行沿与前一螺旋方向相反的螺旋方向的存积。在优选实施例中，取决于支承件本身的尺寸，该存积工艺在达到收集支承件2的最大容量时终结。一旦存积工艺已经完成，则中断初级半制成品元件1和服务薄膜向收集支承件4上的进给，从所设置的套座中移除所述收集支承件4并且在预加载条件下利用新的支承件4替换。在本发明的优选实施例中，收集支承件4的旋转速度能够有利地通过控制系统作为与存积工艺相关的元件的几何形状参数和物化特征的函数而确定。