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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbauen eines Radialreifens
durch
- – Aufbauen
eines aus zumindest einer luftdichten Innenschicht, zwei Wulstprofilen,
einer Karkasseinlage und zwei Wulstkernen mit Kernprofilen bestehenden
Karkassschlauches auf einer Aufbautrommel,
- – Transferieren
des Karkassschlauches auf eine weitere, segmentierte Bautrommel,
deren Außenkontur
auf die vorgesehene Querschnittskontur des fertigen Reifens abgestimmt
ist und an welche seitlich zumindest in axialer Richtung bewegbare
Träger
für aufblähbare Bälge, Kernklemmvorrichtungen
und Schulterringe anschließen,
- – Expandieren
der konturierten Bautrommel,
- – Heranfahren
und Anpressen der Schulterringe an die Wulstbereiche und
- – Aufblähen der
Bälge zur
Durchführung
der Karkasshochschläge.
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Bei
der konventionellen Fertigung von Radialreifen für Personenkraftwagen erfolgt
die Konturierung des Rohreifens im Allgemeinen erst während der
Vulkanisation des Reifens mittels eines Balges, welcher im Inneren
des in der Reifenheizform befindlichen Reifenrohlings aufgebläht wird.
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Der
auf einer zylindrischen Aufbautrommel aufgebaute Rohreifen wird
zuvor durch Luft in das Gürtel/Laufstreifenpaket
bombiert, zum Umschlagen der seitlichen Endabschnitte der Karkasseinlage
können
Schulterringe und radial außerhalb
der Schulterringe wirkende, mit Luft befüllte Bälge verwendet werden. Die bekannten
Schulterringe bestehen aus einem nur gering verformbaren Material
und weisen eine bestimmte definierte Außenkontur auf. Vorgeformte
Schulterringe lassen sich beim „mechanischen" Bombieren des Rohreifens
auf einer konturierten Bautrommel nur dann sinnvoll einsetzen, wenn
ihre Kontur an die Kontur der Bautrommel angepasst ist, um ein optimales
Verdichten der Wulstbereiche sicher zu stellen. Für die Fertigung
von Reifen unterschiedlicher Außenkonturen
ist daher eine entsprechende Anzahl von unterschiedlich ausgeführten bzw.
konturierten Schulterringen notwendig oder es ist ein Kompromiss
aus verschiedenen Geometrien zu wählen.
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Bekannt
sind ferner Verfahren und Vorrichtungen zum Aufbau eines Reifenrohlings
auf einem segmentierten, stabilen Kern, dessen Außenkontur der
Innenkontur des zu bildenden Reifens zumindest im Wesentlichen entspricht.
Diesbezüglich
wird beispielsweise auf die
US
5,616,209 und die WO 03/05566 A verwiesen. Die meisten
Bauteile des Reifens werden dabei aus streifenförmigen Kautschukmischungen
und aus textilen oder metallischen Fäden durch Aufbringen mittels
besonderer Vorrichtungen erstellt. Der Reifen wird mitsamt dem stabilen Kern
und daher balglos geheizt, es findet somit auch keine Resterhebung
während
der Vulkanisation statt. Diese Verfahren sind technisch sehr aufwändig.
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Es
ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbauen eines Radialreifens
bekannt, bei der eine konturierte Bautrommel verwendet wird. Dabei wird
auf einer zylindrischen Trommel ein Gürtelpaket aus mindestens zwei
Gürtellagen
aufgebaut, auf einer weiteren Aufbautrommel wird ein Karkassschlauch
bestehend aus einer luftdichten Innenschicht, zwei Wulstprofilen,
zumindest einer Karkasseinlage und zwei Wulstkernen mit Kernprofilen
aufgebaut, dieser Karkassschlauch wird auf die konturierte und segmentierte
Bautrommel transferiert und an den Kernen geklemmt, das Gürtelpaket
wird ebenfalls zu dieser Bautrommel transferiert und außerhalb des
Karkassschlauches positioniert. Anschließend wird der Karkassschlauch
durch Expansion der konturierten Bautrommel mit dem Gürtelpaket
zusammengefügt, wobei
das Gürtelpaket
durch die Bautrommel und/oder eine von außen mit dem Gürtelpaket
in Kontakt bringbare Einrichtung ebenfalls konturiert bzw. geformt
wird. Nachfolgend können beispielsweise
eine Spulbandage, der Laufstreifen und Seitenwände durch Spulprozesse aufgebracht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welche beim Bombieren auf einer konturierten Baumtrommel
ein optimales Verdichten der Wulstbereiche sicherstellen und bei
der Herstellung von Reifen mit unterschiedlicher Außenkontur
einsetzbar sind.
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Was
das Verfahren betrifft wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass Schulterringe, welche als schlauchartige Ringe ausgeführt sind,
seitlich herangefahren werden und unter Innendruck gesetzt werden.
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Was
die Vorrichtung betrifft wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Schulterringe schlauchartige, unter Innendruck setzbare
und aufblasbare Ringe sind.
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Es
werden daher gemäß der Erfindung
die bislang bekannten, nur gering verformbaren Schulterringe durch
schlauchartig ausgeführte
Schulterringe ersetzt, die sich von innen mit Druckluft beaufschlagen
lassen und sich somit optimal der Außenkontur des Wulstbereiches
und damit auch der jeweiligen Außenkontur der konturierten
Bautrommel anpassen können.
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Insbesondere
um in Abhängigkeit
von der Position der Schulterringe den Druck auf den Reifenrohling
entsprechend anpassen zu können,
ist es von Vorteil, wenn der Innendruck in den Schulterringen steuerbar
bzw. änderbar
ist.
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Die
Schulterringe selbst können
in vorteilhafter Weise aus dem Material der Bälge und daher aus Gummi bestehen.
Werden die die Schulterringe bildende Schläuche gezielt und lokal mit
einer Verstärkung,
beispielsweise mit einem Gewebe, versehen, so kann auf diese Weise
eine gewisse Grenzkontur bestimmt werden, um die Wirkung des Schulterringes
und die Anpassung seiner Geometrie an die Kontur des Reifenrohlings
zu beeinflussen.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand
der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
näher beschrieben.
Dabei zeigen
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1 einen
Teilquerschnitt durch einen PKW-Radialreifen und
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2a und 2b schematische
Darstellungen von Verfahrensschritten beim Aufbau eines Radialreifens
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Der
in 1 beispielhaft dargestellte Teilquerschnitt durch
einen Radialreifen für
Personenkraftwagen zeigt lediglich die Hauptbestandteile des Reifens,
zu welchen eine luftdichte Innenschicht 1, eine Karkasseinlage 2,
Wulstbereiche mit Wulstkernen 3 und Kernprofilen 4,
ein Gürtelpaket 5,
welches beispielhaft zwei Gürtellagen 5a, 5b aufweist,
ferner Seitenwände 6 mit
zwei nicht gezeigten Wulstprofilen und ein profilierter Laufstreifen 7 gehören. Das
Gürtelpaket 5 kann
mit einer nicht dargestellten Bandage bedeckt sein, die insbesondere
eine sogenannte Spulbandage ist und in bekannter Weise durch spiraliges
Wickeln eines Materialstreifens erstellt wird. Die Karkasseinlage 2 eines
PKW-Reifens weist üblicher Weise
in eine Gummimischung eingebettete, insbesondere textile oder metallische
Festigkeitsträger auf,
die von Wulstbereich zu Wulstbereich verlaufen. Die Karkasseinlage 2 ist
von innen nach außen
um die Wulstkerne 4 herumgeführt, sodass ihre freien Endabschnitte
die sogenannten Hochschläge 2a bilden,
und kann auch zweilagig ausgeführt
sein. Die Wulstkerne 3 können aus einem oder mehreren Stahlseil(en)
bestehen, die auf ihnen sitzenden Kernprofile 4 sind Profile
aus einer meist relativ harten Gummimischung. Bei der Reifenherstellung
bzw. dem Aufbau des Reifens aus seinen Bauteilen werden die Wulstkerne 3 gemeinsam
mit den noch unvulkanisierten Kernprofilen 4 als Einheit
vorgefertigt. Diese Einheit kann mit einer ein- oder mehrlagigen äußeren Umhüllung aus
einem gummierten Gewebe, sogenannten Wulstschutzstreifen, versehen
sein.
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In 2a und 2b zeigen
Aufbauschritte, welche auf einer konturierten Bautrommel 10 ablaufen.
Die strichlierte Linie a verdeutlicht die Achse der Bautrommel 10,
d.h. unterhalb von a und spiegelbildlich zu a befindet sich die
zweite, nicht dargestellte Hälfte
der Bautrommel 10.
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Zuerst
wird auf nicht gezeigte, insbesondere herkömmliche Weise und unter Verwendung
einer herkömmlich
ausgeführten
Einrichtung, vorzugsweise einer zylindrischen Aufbautrommel, ein
Karkassschlauch 12 aufgebaut und anschließend mittels
einer nicht gezeigten Transfereinrichtung auf die Bautrommel 10 transportiert
und dort an den Kernen 3 geklemmt. Der Karkassschlauch 12 besteht
zumindest aus der Innenschicht 1, den Wulstprofilen, der Karkasseinlage 2 und
den Wulstkernen 3 mit Kernprofilen 4. Wie gezeigt
können
auch bereits die Seitenwände 6 positioniert
worden sein.
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Die
Bautrommel 10, welche nicht Gegenstand der Erfindung ist,
ist eine segmentierte Trommel, sie weist daher über ihren Umfang eine Anzahl gleichartiger
Segmente auf, deren Außenseiten
die Außenseite
der Trommel bilden und welche zur gleichmäßigen Vergrößerung und Verkleinerung des Aussendurchmessers
in radialer Richtung bewegbar sind. Die Segmente können grundsätzlich in
an sich bekannter Weise ausgeführt
sein, mit dem Unterschied zu bekannten Ausführungen, dass die Außenseiten
der Segmente derart geformt sind, dass im expandierten Zustand die
Querschnittskontur der Segmente an die Querschnittskontur des fertigen
Reifens angepasst ist, sodass die Außenkontur des fertig aufgebauten
Rohreifens bereits weitgehend bzw. annähernd der Fertigreifenkontur
entspricht. Die Querschnittskontur der expandierten Bautrommel 10 ist eine
runde Kontur, derart, dass der Normalabstand der Außenseite
der Segmente zur Achse a im Zenit bzw. im Zenitbereich am größten und
in den seitlichen Bereichen am kleinsten ist. Üblicherweise nimmt dieser Abstand
vom Zenit ausgehend zu den Seiten ab, wobei die Kontur an sich auf
verschiedene Weisen ausgelegt werden kann. Des Weiteren kann die
Bautrommel 10 über
ihren Außenumfang
mit einer elastisch nachgiebigen Manschette umhüllt sein. An den Seiten der
Bautrommel 10 ist je ein Balgträger 14 positioniert
und in Abstimmung mit den Expansions- und Einfahrbewegungen der
Bautrommel 10 gegenüber
dieser bewegbar. An der Außenseite
jedes Balgträgers 14 sind
ein Balg 15, ein Schulterring 16 und eine Kernklemmvorrichtung 17 angeordnet. Die
Schulterringe 16 sind schlauchartig ausgeführte Ringe,
insbesondere aus Gummi oder Kunststoff. Ihr Innenraum ist mit Druckluft
befüllbar,
sodass sich jeder Schulterring 16 unter Innendruck an die
Reifenaußenkontur
anpassen kann und den betreffenden Wulstbereich optimal anpressen
und verdichten kann. Die Bälge 15 sind
dafür vorgesehen,
im aufgeblähtem
Zustand die radial außerhalb
der Wulstbereiche verlaufenden Abschnitte des Karkassschlauches 12 umzuschlagen
und derart die Karkasshochschläge
anzudrücken.
Dabei können
gleichzeitig die Seitenwandteile 6 positioniert und angedrückt werden.
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2a zeigt
ein Aufbaustadium, in welchem sich der Karkassschlauch 12 auf
der bereits expandierten Bautrommel 10 befindet und mittels
der an den Balgträgern 14 angeordneten
Kernklemmvorrichtungen 17 fixiert worden ist. Die Bewegungen
der Vorrichtungen 14 werden mit der Expansionsbewegung
der Bautrommel 10 entsprechend synchronisiert, insbesondere
auch, um die Karkasseinlage gezielt in eine gewisse Spannung zu
versetzen. Zusätzlich
kann vorgesehen werden, den Karkassschlauch 12 von innen, über den
Innenraum der Bautrommel 10, mittels Druckluft oder dergleichen
in Spannung zu versetzen.
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2b zeigt
den nächsten
Verfahrensschritt. Die Schulterringe 16 sind aufgeblasen
und seitlich der Wulstbereiche positioniert worden. Dabei üben sie
unter Anpassung ihrer Kontur und der unbetätigten Bälge 15 Druck auf die
Wulstbereiche aus.
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Es
kann vorgesehen sein, den Innendruck in den Schulterringen 16 mittels
eines Druckprofils zu steuern und somit zu ändern, insbesondere um in Abhängigkeit
von der Position der Schulterringe 16 den Druck auf den
Reifen zu variieren. Dadurch kann auch die Karkassenspannung beeinflusst
werden und es kann die Anpassung der Schulterringe 16 an die
Außenkontur
des Reifens optimiert werden. Der den Schulterring 16 bildende
Schlauch kann ferner gezielt lokal mit einer Verstärkung, etwa
einem Gewebe versehen sein, um eine gewisse Grenzkontur festzulegen,
um seine Wirkung und die Anpassung seiner Geometrie an die Kontur
des Reifens gezielt zu steuern.
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Nachfolgend
werden mit Hilfe der Bälge 15 die
Lagenhochschläge
erstellt.
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Anschließend wird
der Reifen fertig aufgebaut, indem der Gürtel, eine Spulbandage und
der Laufstreifen aufgebracht werden, und es wird der Rohreifen auf
herkömmliche
Weise in einer Vulkanisierform geheizt.