DE102004008273A1

DE102004008273A1 - Vorrichtung zum Konfektionieren von Reifenbauteilen und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102004008273A1
Application number: DE200410008273
Authority: DE
Inventors: Werner Döring; Jens Dr. Winkler
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-21
Also published as: WO2005090061A1; DE102004008273B4

Abstract

Offenbart wird eine Vorrichtung zum Konfektionieren von Reifenbauteilen, bestehend aus einer im Durchmesser expandierbaren Trommel mit einer Mehrzahl von radial um die Trommelachse angeordneten und radial verfahrbaren Segmenten, deren radial äußere Oberflächen zusammen die Mantelfläche der Trommel bilden, wobei streifen- oder bahnförmige Reifenbauteile auf die Mantelfläche auflegbar sind. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass zumindest ein Segment als Wechselsegment ausgebildet ist, welches axial aus der Trommel entfernbar ist, wobei eine Oberfläche des Wechselsegmentes plan ist. Offenbart wird ferner ein Verfahren zum Konfektionieren von Reifenbauteilen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konfektionieren von Reifenbauteilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Konfektionieren von Reifenbauteilen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Zur Herstellung eines Radialreifenrohlings ist es üblich, vorkonfektionierte Materialstreifen für die luftdichte Innenschicht, für die Karkasslage, die Seitenwände, den Gürtel und den Laufstreifen als streifen- oder bahnförmige Bauteile auf eine Reifenaufbautrommel aufzulegen, wobei die Materialstreifen an ihren Stoßstellen per Hand oder maschinell gespleißt werden, d. h., die Enden des Streifens werden auf der Reifenaufbautrommel zu einem geschlossenen Ring verbunden. Vor Auflage auf die Reifenaufbautrommel werden die Materialstreifen jeweils aus einer endlichen Bahn zu Stücken bestimmter Länge abgelängt, wobei die Schnittstellen in der Regel in einem Winkel zur Ebene geführt werden, so dass die Enden auf der Trommel keilartig aufeinander zu liegen kommen. Dieses Verfahren hat sich seit Jahrzehnten bewährt. Bei Materialstreifen größerer Dicke, also insbesondere bei Laufstreifen oder Einsätzen für selbsttragende Reifen, ist dies aber insofern problematisch, als dass der Spleiß nicht exakt kontrollierbar ist, da die Enden auf der runden Trommel aufliegen, wobei der Verspleißungsgrad nicht exakt genug kontrollierbar ist.

Insbesondere das Aufbringen von Verstärkungseinsätzen selbsttragender Radialreifen mit Notlaufeigenschaft auf die Reifenaufbautrommel ist problematisch. Derartige Reifen weisen mondsichelförmige Verstärkungseinsätze in den Seitenwänden auf, deren Zweck es ist, den Reifen bei einem plötzlichen Druckverlust, also im Pannenfall, für eine gewisse Zeit bzw. für eine Wegstrecke von etwa 100 – 200 km bei 80 km/h solange selbsttragend zu erhalten, dass eine Weiterfahrt gefahrlos möglich ist. Ein derartiger selbsttragender Reifen ist beispielsweise aus der DE A 29 43 654 bekannt.

Die Herstellung eines derartigen Reifens mit Einsätzen in den Seitenwänden erfolgt entweder auf herkömmlichen Bautrommeln, wie sie beispielsweise aus der DE 34 21 166 A1 bekannt sind, oder auf speziellen Trommeln mit Taschen zur Aufnahme der Einsätze, wie sie beispielsweise aus der US 6,488,791 A1 bekannt sind. Bei der Herstellung eines Reifenrohlings auf einer üblichen segmentieren oder mit Taschen versehenen Bautrommel wird zunächst die Innenschicht aufgelegt, anschließend erfolgt das Auflegen weiterer Materialschichten, wie der Karkasse und gegebenenfalls der Einsätze für selbsttragende Reifen. Nach Auflage der Materialstreifen werden die aneinander stoßenden Enden beispielsweise des Laufstreifens oder der Verstärkungsprofile gespleißt, d. h. beide Enden werden formschlüssig aneinander gepresst.

Das Spleißen ist, wie bereits eingangs erwähnt, nur schwer zu kontrollieren, da die radial äußeren Oberflächen der Trommelsegmente, welche die Mantelfläche der Trommel bilden, gewölbt sind. Bei der Verwendung von Bautrommeln mit Ausnehmungen bzw. umlaufenden Taschen, wie sie zur Herstellung von selbsttragenden Reifen verwendet werden, ist zudem der Großteil der Enden, welche miteinander verspleißt werden müssen, von außen nicht zugänglich. Hierdurch kann der Überlappungsgrad während des Spleißens nur schwer kontrolliert werden. Das Ergebnis können dann Reifen mit ungenügender Tire-Uniformity (TU) als Gleichförmigkeit, sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Konfektionieren von Reifenbauteilen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei deren Verwendung sich die Spleißqualität der Materialstreifen erhöhen lässt.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Die Erfinder haben erkannt, dass die Spleißqualität dann optimal ist, wenn das Spleißen der Verbindungsstellen eines Materialstreifens oder einer Materialbahn auf ebenem oder planem Untergrund stattfindet. Ein derartiger Idealzustand war aber bislang nur unter Laborbedingungen erzielbar, nicht jedoch im großindustriellen Maßstab. Dort ist es praktisch unabdingbar, dass der Spleiß auf einer Trommel, welche naturgegeben eine Wölbung aufweist, durchzuführen. Auf überraschend einfache Art und Weise wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eines der radial verfahrbaren Segmente der Trommel mit einer Schnellwechseleinrichtung verbunden wird, bzw. axial aus der Trommel entfernbar ausgebildet wird, wobei eine radial äußere Oberfläche des Segmentes plan ist.

Eine radial expandierbare Trommel weist in der Regel 32 einzelne Segmente auf, deren radial äußere Oberflächen die Mantelfläche der Trommel bilden, auf welche die Bauteile aufgelegt werden. Nach dem Zusammenfügen der Stoßstellen der einzelnen Bauteile wird durch Verfahren aller Segmente der Durchmesser der Trommel verkleinert und der Reifenrohling von der Trommel entfernt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Segment mit planer Oberfläche zwischen zwei der übrigen 31 Segmente eingeschoben und dann erst wird ein zu spleißendes Bauteil auf die Trommel aufgelegt, wobei die zu spleißenden Schnittkanten auf der planen Oberfläche des Wechselsegments aufliegen. Dieses Segment bildet nunmehr die Möglichkeit, den Spleiß auf einer ebenen Unterlage auszuführen, wodurch die Spleißqualität besser zu kontrollieren ist. Nach Fertigstellung des Spleißes wird das Segment wiederum axial herausgefahren und dann entweder gedreht oder gegen ein Segment mit normaler gekrümmter Oberfläche eingeschoben. Da nunmehr die Trommel wieder ihre normale zylindrische Mantelfläche aufweist, kann sie in herkömmlicher Art und Weise expandiert werden um weitere herkömmliche Verfahrensschritte anschließen zu lassen.

In praktischen Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wechselbare Segment auf der einen Seite eben und auf der gegenüberliegenden gekrümmt ausgebildet ist, so dass es wechselweise als Spleißtisch für die oben beschriebenen Zwecke oder als Normalsegment zu verwenden ist.

Weitere Vorteile und Ausgestaltung der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung und der Beschreibung sowie in den Patentansprüchen näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt:
1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt,
2 – 13 schematisch den Verfahrensablauf zum Betrieb der Vorrichtung aus 1.
1 zeigt im Querschnitt die Teilansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 im Querschnitt. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer im Durchmesser expandierbaren Trommel 2, welche um eine Achse 3 durch nicht weiter dargestellte Antriebsmittel drehbar ist. Die Mantelfläche der Trommel 2 wird durch eine Mehrzahl von radial um die Trommelachse 3 angeordneten und radial verfahrbaren Segmenten 4 gebildet. Die Anzahl der Segmente 4 ist mehr oder weniger frei wählbar; bewährt hat sich zur Fertigung von Fahrzeugluftreifen eine Anzahl von 32 Segmenten 4. Ein Segment ist als Wechselsegment 5 ausgebildet, d. h., es lässt sich axial aus der Trommel 2 entfernen bzw. wieder in die Trommel 2 einschieben. Dieses Wechselsegment 5 weist eine Oberfläche 6 auf, welche plan ist. Auf dieser planen Oberfläche 6 werden Stoßstellen 7, 8 eines Bauteiles 9 aufgelegt. Nach dem Auflegen auf die Planoberfläche 6 des Wechselsegmentes 5 werden die Stoßstellen 7, 8 der Bauteils 9 miteinander verbunden, also gespleißt. Dadurch, dass die plane Oberfläche 6 einem ebenen Tisch gleicht, lässt sich die Qualität des Spleißes optimal einstellen und kontrollieren.
Das in 1 dargestellte Wechselsegment 5 weist ferner eine gekrümmte Oberfläche 10 auf, die zur besseren Veranschaulichung übertrieben gekrümmt dargestellt ist. Die Krümmung der Oberfläche 10 entspricht aber der Krümmung der radial äußeren Oberflächen 11 der Segmente 4.
Nach Fertigstellung des Spleißes wird das Wechselsegment 5 wiederum aus der Trommel 2 herausgefahren und um seine Achse 12 verdreht und wiederum in die Trommel eingeschoben, um hiermit die normale zylindrische Mantelfläche der Trommel 12 herzustellen. Anschließend werden alle Segmente 4, 5 der Trommel 2 radial verfahren um die üblichen anschließenden Verfahrensschritte an einer Reifenbautrommel durchzuführen.
In den 2 – 13 ist schematisch ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. 2 zeigt das axiale Verfahren des Wechselsegmentes 5 aus der Trommel 2 mittels einer Wechselsegmentdrehvorrichtung 13 und das anschließende Einschwenken des Wechselsegmentes 5 mit der planen Oberfläche 6. Mit einem Pfeil A ist die jeweilige Orientierung des Wechselsegments 5 angedeutet, also die jeweilige Stellung der planen Oberfläche 6 oder der gekrümmten Oberfläche 10. 3 zeigt das axiale Verfahren des Wechselsegmentes 5 in die Trommel 2 mit der Wechselsegmentdrehvorrichtung 13 sowie die Expansion der Trommel 2 und des Wechselsegmentes 5 auf den Auflegedurchmesser. 4 deutet das Auflegen des Bauteils 9 und das Fixieren eines Endes des Bauteils 9 am Wechselsegment 5, beispielsweise durch ein Vakuum, an.
5 zeigt das Auflaufen des Bauteils 9 durch Drehung der Trommel um 360°. 6 zeigt das Spleißen des Bauteils 9 auf der planen Oberfläche 6 des Wechselsegments 5. 7 zeigt das Einfallen des Wechselsegments 5 mit gleichzeitigem Abblasen (Lösen) des Bauteils 9. 8 zeigt das axiale Verfahren des Wechselsegmentes 5 mit Wechselsegment-Drehvorrichtung 13 aus der Trommel 2 und das Einschwenken der gekrümmten Oberfläche 10 des Wechselsegmentes 5. 9 zeigt das axiale Verfahren des Wechselsegmentes 5 mit Wechselsegment-Drehvorrichtung 13 in die Trommel 2. 10 zeigt das radiale Verfahren des Wechselsegmentes 5 auf den Auflegedurchmesser. 11 zeigt das Entfernen der Wechselsegment-Drehvorrichtung 13, damit ein Transfersystem über die Trommel fahren kann, wobei das Wechselsegment 5 in der Trommel 2 verbleibt, um so im Bedarfsfall ein leichtes Recken des gespleißten Ringes, beispielsweise um einen Laufstreifen mit Hilfe der Transfervorrichtung 14 über ein Gürtelpaket zu verfahren. 12 zeigt das Aufnehmen des gespleißten Bauteilringes mit Hilfe eines Transfersystems und dessen Abtransport, sowie das Einfallen der Trommel 2 und des Wechselsegments 5. 13 schließlich zeigt das Aufnehmen des Wechselsegments 5 mit der Wechselsegment-Drehvorrichtung 13.

1: Vorrichtung
2: Trommel
3: Achse
4: Segment
5: Wechselsegment
6: plane Oberfläche
7: Stoßstelle
8: Stoßstelle
9: Bauteil
10: gekrümmte Oberfläche
11: Oberfläche
12: Achse
13: Wechselsegment-Drehvorrichtung
14: Transfervorrichtung
A: Pfeil

Claims

Vorrichtung (1) zum Konfektionieren von Reifenbauteilen, bestehend aus einer im Durchmesser expandierbaren Trommel (2) mit einer Mehrzahl von radial um die Trommelachse (3) angeordneten und radial verfahrbaren Segmenten (4), deren radial äußeren Oberflächen (11) zusammen die Mantelfläche der Trommel (2) bilden, wobei streifen- oder bahnförmige Reifenbauteile (9) auf die Mantelfläche auflegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Segment als Wechselsegment (5) ausgebildet ist, welches axial aus der Trommel (2) entfernbar ausgebildet ist, wobei zumindest eine Oberfläche (6) des Wechselsegments (5) plan ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsegment (5) mit einer Wechselsegment-Drehvorrichtung (13) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsegment (5) gegenüber der planen Oberfläche (6) eine gekrümmte Oberfläche (10) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Wechselsegment-Drehvorrichtung (13) das Wechselsegment (5) um eine Achse (12) verdrehbar ausgebildet ist.
Verfahren zum Konfektionieren von Reifenbauteilen unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß zumindest eines der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die Trommel (2) mit den Segmenten (4) und dem Wechselsegment (5) mit radial äußerer planer Oberfläche (6) expandiert wird, in einem zweiten Schritt ein Bauteil (9) auf die Mantelfläche der Trommel (2) aufgelegt wird, wobei Stoßkanten (7, 8) des Bauteils (9) auf der planen Oberfläche (6) des Wechselsegments (5) aufgelegt und dort miteinander verspleißt werden, und dass in einem folgenden Schritt die Trommel (2) auf einen kleineren Durchmesser eingefahren wird, wonach das Bauteil (9) von der Trommel (2) abgezogen wird.