-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Wulstkernpaketen bestehend aus einem Wulstkernring und einem an dessen äußeren Umfang sitzenden im Querschnitt im Wesentlichen dreieckigen Rohprofil, unter Verwendung folgender Vorrichtungskomponenten,
einem Extruder zur simultanen Herstellung einer Anzahl von zusammenhängenden Rohprofilen,
einer Kühleinrichtung zum Abkühlen der Rohprofile,
eine Ausgleichseinrichtung mit einer Anzahl von Ausgleichsschleifen,
einer ersten Schneideinrichtung zum Trennen der Rohprofile in Längsrichtung,
einer zweiten Schneideinrichtung zum Ablängen der Rohprofile,
einer rotierbaren Aufbautrommel, auf welche die Wulstkerne positioniert werden,
und eine Applikationseinrichtung zum Aufbringen der abgelängten Rohprofile auf der auf die Aufbautrommel positionierten Wulstkerne.
-
Es ist üblich, derartige Vorrichtungen in der Fahrzeugluftreifenproduktion einzusetzen. Eine Vorrichtung, welche die eingangs genannten Merkmale aufweist, ist mit einem Extruderkopf versehen, dem eine Schablone vorpositioniert ist, sodass zwei miteinander verbundene Rohprofilstränge aus dem Extruder austreten. Diese werden über eine Fördereinrichtung einer Kühlstation, bestehend aus einer rotierbaren, von innen kühlbaren Walze, und anschließend einer Ausgleichseinrichtung mit mehreren Ausgleichsschleifen zugeführt. Erste und zweite Schneideinrichtungen schneiden zuerst die beiden Profilstränge in Längsrichtung auseinander und anschließend quer in die vorgesehene Länge. Die Applikation der abgelängten Rohprofile auf dem auf einer Aufbautrommel positionierten Wulstkern erfolgt mittels einer Positionierwalze. Der gesamte Prozess ist auf die Herstellung und Handhabung von zwei Rohprofilen ausgelegt.
-
Eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Rohprofiles auf einen Wulstkernring ist beispielsweise aus der
DE 697 11 744 T2 bekannt. Die Vorrichtung weist eine Einrichtung zum Übergeben des Rohprofiles an die äußere Umfangsfläche des Wulstkernringes sowie eine Einrichtung zum Schneiden des Rohprofiles auf. Die Einrichtung zum Schneiden weist zwei Schneidmesser auf, welche in einem Winkel relativ zueinander angeordnet sind, sodass ein gegenseitig passender Eingriff zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende des zugeschnittenen Rohprofiles beim Aufbringen auf den Wulstkern möglich ist.
-
Aus der
DE 38 73 869 T2 ist eine weitere Vorrichtung zum Aufbringen eines Rohprofiles auf einen Wulstkernring bekannt. Die Vorrichtung weist eine Festhalteeinheit zum Festhalten der Vorderkante des Rohprofiles während des Aufbringens des Rohprofiles auf den Wulstkernring auf. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Aufnahmevorrichtung, welche das hintere Endes des Rohprofiles festhält, während das abgelängte Rohprofil durch Drehung des Wulstkernringes auf den Wulstkernring aufgebracht wird.
-
-
Ein relativ großer Teil der derzeit produzierten PKW-Reifen weist in den Wulstbereichen relativ kleine Kernprofile auf, mit einer Breite von 5 bis 7,2 mm, je nach Wulstkernkonstruktion, und einer Höhe von 8 bis 12 mm. Fahrzeugluftreifen sollen möglichst kostengünstig und dabei in hoher Qualität gefertigt werden. In diesem Zusammenhang ist auch die Rationalisierung einer automatisch ablaufenden Fertigung der Wulstkernpakete aus Wulstkernen und Kernprofilen wesentlich. Die gleichzeitige Fertigung einer großen Anzahl von Wulstkernpaketen erfordert neue und innovative Ideen im Bereich der unmittelbaren Applikation der Rohprofile auf die Wulstkerne. Die Erfindung soll diesbezüglich eine Lösung bereitstellen, die auch den hohen Qualitätsanforderungen gerecht wird.
-
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die diese Aufgabe löst, ist gekennzeichnet durch
eine Aufbautrommel mit aus- und einfahrbaren Segmenten, die eine zylindrische Außenfläche zum Positionieren einer größeren Anzahl von Wulstkernringen aufweist,
eine Transfereinrichtung zum gleichzeitigen Positionieren der vorgesehenen Anzahl von Wulstkernen auf der Aufbautrommel,
eine Greifeinrichtung mit Greifelementen, welche die vorderen Enden der abgelängten Rohprofile erfassen, von oben auf die auf der Aufbautrommel positionierten Wulstkerne auflegen und während des Aufbringens halten,
eine Einrichtung zum Anpassen des Querschnittes der Rohprofile während ihres Auflegens auf die Wulstkerne und
eine Transfereinrichtung zur Entnahme der fertigen Kernpakete.
-
Die Erfindung gestattet es somit, gleichzeitig auf vollautomatische Weise eine Vielzahl von Kernpaketen, die den geforderten Qualitätskriterien gerecht werden, herzustellen.
-
Die einzelnen Stationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnen sich durch besondere, erfinderische Merkmale aus, die es ermöglichen, eine größere Anzahl von Wulstkernpaketen auf eine sehr rationelle Weise zu fertigen.
-
So ist beispielsweise die Außenseite der Aufbautrommel mit einer Vielzahl von über ihren Umfang und parallel zueinander verlaufenden, mehrstufig ausgeführten Vertiefungen zur Aufnahme der Wulstkerne versehen. Die mehrstufige Ausführung der Vertiefungen zur Aufnahme der Wulstkerne gestattet es, auf der Aufbautrommel Wulstkerne unterschiedlicher Dimensionen zu positionieren und mit Kernprofilen zu versehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind dabei die Vertiefungen zweistufig ausgeführt und weisen einen inneren Vertiefungsabschnitt auf, dessen Breite geringer ist als die Breite des zweiten, äußeren Vertiefungsabschnittes. Auf einer derart ausgeführten Trommel können im inneren, tieferen Abschnitt Wulstkerne mit kleinerer Breite und im äußeren breiten Abschnitt Wulstkerne mit einer größeren Breite positioniert werden. Die Breite der Vertiefungen wird an die Breite der zu positionierenden Wulstkerne entsprechend angepasst.
-
Die fertigen ringförmigen Wulstkeme werden mittels einer Transfereinrichtung gleichzeitig in der entsprechenden Anzahl auf der Aufbautrommel positioniert. Die Transfereinrichtung wird daher vorteilhafterweise mit Halteelementen versehen, welche die Wulstkerne von außen und in einem gegenseitigen Abstand halten, welcher dem gegenseitigen Abstand der Vertiefungen an der Aufbautrommel entspricht.
-
Eine weitere Transfereinrichtung, welche die Wulstkernringe von innen erfasst und hält, ist dafür vorgesehen, die Wulstkernringe an jene Transfereinrichtung, welche die Wulstkerne von außen erfasst und über der Aufbautrommel positioniert, zu übergeben.
-
Die Greifeinrichtung, welche die abgelängten und in ihrer Länge vermessenen Rohprofile auf die auf der Aufbautrommel positionierten Wulstkernen auflegt, ist mit einer entsprechenden Anzahl von Greifelementen versehen, die gleichzeitig arbeiten und die Rohprofile an ihren einen Enden mittels zangenartig beweglicher Greifelemente ergreifen und auf der Aufbautrommel positionieren.
-
Auf der Aufbautrommel tritt die Anpresseinrichtung in Aktion, die für jedes Rohprofil eine Anzahl von Stützrollen und eine Anzahl von Anpressrollen aufweist, welche an die freien Seiten der auf den Wulstkernen positionierten Rohprofile, während des Auflegens derselben, heran fahrbar sind.
-
Die Anpressrollen üben dabei einen Druck auf die Rohprofile aus, welcher mit zunehmender Entfernung von den Wulstkernringen größer wird. Auf diese Weise werden die Rohprofile derart verformt, dass sie nach ihrem vollständigen Auflegen um die Wulstkerne zu einem optimalen Kreisring zusammengefügt werden können.
-
Vorteilhafterweise wird ferner die Transfereinrichtung, welche die Wulstkerne auf der Aufbautrommel positioniert, auch dafür verwendet, die fertigen Kernpakete von der Aufbautrommel aufzunehmen und von dieser zu entfernen.
-
Zum Ablängen der Rohprofilstränge wird eine Schneideinrichtung verwendet, die für jedes Rohprofil ein eigenes Messer aufweist. Die Messer schneiden ferner die Rohprofile schräg zu ihrer Längserstreckung, um derart beim Zusammenfügen der Rohprofile überlappende Endabschnitte zur Verfügung zu stellen.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt, beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine Darstellung der gesamten Vorrichtung,
- 2 bis 11 einzelne Komponenten bzw. Fertigungsstationen der in 1 gezeigten Vorrichtung,
- 2 ein Detail des Extrusionskopfes,
- 3 ein Detail einer Schneidvorrichtung,
- 4 eine Detailansicht einer weiteren Schneidvorrichtung und einer Transfereinrichtung,
- 5 ein Detail einer Greifeinrichtung,
- 6 ein Detail einer Anpressvorrichtung,
- 7 eine Ansicht einer Aufbautrommel,
- 8 einen radialen Teilschnitt durch ein Trommelsegment,
- 9 bis 11 Ansichten und Funktionsweise von weiteren Transfereinrichtungen.
-
Die in 1 gezeigte Vorrichtung gestattet eine automatisch ablaufende, gleichzeitige Herstellung einer größeren Anzahl von Wulstkernpaketen jeweils bestehend aus einem ringförmigen Wulstkern und einem Kernprofil an dessen äußeren Umfang. Die hergestellten Wulstkernpakete werden in Fahrzeugluftreifen eingebaut. 1 zeigt eine Übersicht wesentlicher Bestandteile und Stationen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung weist, in der Transportrichtung der erzeugten und automatisch bearbeiteten Rohprofile 15 (diese bilden schließlich die Kernprofile) betrachtet, einen Extruder 1, eine Fördereinrichtung 4, eine Kühlstation 5, eine Ausgleichseinrichtung 6, eine erste Schneideinrichtung 7, eine Fördereinrichtung 8, eine zweite Schneideinrichtung 9, eine Greifeinrichtung 20, eine Aufbautrommel 10 und zwei Transfereinrichtungen 11 und 12 auf.
-
Im Extruder 1 wird eine Kautschukmischung für die Rohprofile 15 auf insbesondere herkömmliche Weise und unter Verwendung der üblichen Mischungsbestandteile hergestellt. 2 zeigt schematisch eine Frontansicht einer dem Extruderkopf, durch welchen die hergestellte Kautschukmischung aus dem Extruder 1 entlassen wird, vorgesetzten Schablone 3, die über die Breite des Extruderkopfes 2 eine größere Anzahl, bei der dargestellten Ausführungsform sind es vierundzwanzig, etwa dreieckförmige Öffnungen aufweist. Aus den Öffnungen treten Rohprofilstränge 15a, die noch zusammenhängen. Die gebildete Materialbahn aus vierundzwanzig Rohprofilsträngen 15a wird auf der Fördereinrichtung 4, welche ein endlos umlaufendes Förderband herkömmlicher Bauart aufweisen kann, abgelegt und fortlaufend (kontinuierlich) vom Extruderkopf 2 wegtransportiert und zur Kühlstation 5 gebracht. Die Kühlstation 5 weist eine rotierende, von innen gekühlte Walze 14 auf, auf welcher die Bahn aus den Rohprofilsträngen 15a weiter transportiert wird. Im Anschluss an die Kühlstation 5 durchläuft die Materialbahn eine Anzahl von Ausgleichsschleifen 6a der Ausgleichseinrichtung 6, welche sicherstellt, dass die Bahn aus den Rohprofilsträngen 15a mit konstanter Geschwindigkeit produziert werden kann, auch wenn bei der späteren Verarbeitung der Rohprofilstränge 15a die Verarbeitungsgeschwindigkeit variiert. Die Rohprofilstränge 15a treten im Anschluss an die Ausgleichsschleifen 6a in die erste Schneideinrichtung 7. Hier werden die Rohprofilstränge 15a auf einer Walze 16 mittels der entsprechenden Anzahl von (hier vierundzwanzig) Messern 17, die beispielsweise gemäß 3 parallel zueinander angeordnete Rundmesser sind, in Längsrichtung in separate Rohprofilstränge 15a geschnitten. Die nach wie vor parallel zueinander verlaufenden Rohprofilstränge 15a werden anschließend mittels der Fördereinrichtung 8, welche gemäß den in 4 gezeigten Doppelpfeilen bewegbar ist, weiter transportiert und mittels der zweiten Schneideinrichtung 9, wie in 4 gezeigt ist, abgelängt. Für jedes Rohprofil 15 ist ein separates Messer 9a vorgesehen, welches das Rohprofil 15 in der vorgesehenen Länge durchtrennt, wobei der Schnitt schräg zur Transportrichtung der Rohprofile 15 erfolgt, sodass an den Endabschnitten der Rohprofile 15 Schrägflächen gebildet werden, die ein überlappendes Zusammenfügens der Endabschnitte beim Schließen der Profile 15 zu einem Ring gewährleisten. Die in Transportrichtung der Rohprofile 15 vorderen Endabschnitte werden von Greifzangen 21 der Greifeinrichtung 20 erfasst. Die Anzahl der Greifzangen 21 entspricht der Anzahl der Rohprofile 15. Die Greifzangen 21 ergreifen pinzettenartig gleichzeitig alle Rohprofile 15 an ihren vorderen Endabschnitten. 5 zeigt eine der Greifzangen 21, wobei mit punktierten Linien die offene Position und mit durchgezogenen Linien die geschlossene, die Greifposition dargestellt ist. Die Greifeinrichtung 20 übernimmt auch das Positionieren der Rohprofile 15 auf der Aufbautrommel 10.
-
Die Aufbautrommel 10 und ein Detail derselben sind in 7 und 8 dargestellt. Die Aufbautrommel 10 ist eine segmentierte Trommel, deren zylindermantelförmige Außenfläche 24 von einer Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Segmenten 22 gebildet wird. Die Segmente 22 sind derart ausgeführt und angeordnet, dass sie in radialer Richtung bewegbar sind, sodass der Außendurchmesser der Aufbautrommel 10 vergrößert und wieder verkleinert werden kann. Die segmentierte Ausführung der Aufbautrommel 10 gestattet eine Fertigung von Kernpaketen für Reifen unterschiedlicher Dimensionen auf ein und derselben Aufbautrommel 10. Am Umfang der Aufbautrommel 10 ist eine Anzahl von Vertiefungen 23, bei der dargestellten Ausführung sind es vierundzwanzig, ausgebildet, welche gemäß 8 ausgeführt sind. 8 zeigt zwei einander benachbarte Vertiefungen 23, wobei der gestufte Querschnitt der Vertiefungen 23 zu erkennen ist. Die Vertiefungen 23 weisen somit einen tiefer gelegenen Abschnitt 23a auf, der schmäler ist als der zweite über dem Abschnitt 23a befindliche Abschnitt 23b. Durch die stufige Ausführung der Vertiefungen 23 ist es möglich, deren Abmessungen derart zu wählen, dass im inneren, tieferen Abschnitt 23a Wulstkerne mit kleinerer Breite, beispielsweise einer Breite von 6 mm, positioniert werden können, und im äußeren breiteren Abschnitt 23b Wulstkerne mit einer größeren Breite, beispielsweise 7,4 mm, positioniert werden können. Auf einer derart ausgeführten Aufbautrommel 10 können somit beispielsweise gleichzeitig vierundzwanzig Kernpakete aus Wulstkernen wahlweise der Konstruktionen 4 × 4, 4 × 5 und 5 × 5 gefertigt werden. Werden die Abmessungen der einzelnen Abschnitte 23a, 23b anders gewählt, können Wulstkerne anderer Dimensionen mit entsprechenden Kernprofilen zu fertigen Kernpaketen komplettiert werden.
-
9 und 10 zeigen die beiden Transfereinrichtungen 11 und 12, welche für den automatisierten bzw. automatisch ablaufenden Transfer der bereits fertig hergestellten Wulstkerne 25 auf die Aufbautrommel 10 zuständig sind. Die in 9 gezeigte Transfereinrichtung 11 weist ein Gestell 26 mit zwei parallel zueinander verlaufenden Armen 27 auf, deren Außenseiten im Querschnitt kreisabschnittförmig gerundet sind, und deren gegenseitiger Abstand veränderbar und einstellbar (siehe Doppelpfeile in 9) ist. Auf den Armen 27 des Gestells 26 ist eine größere Anzahl von ringförmigen Wulstkernen 25, bei der dargestellten Ausführungsform sind es vierundzwanzig Wulstkerne 25, positionierbar. Durch Auseinanderfahren der Arme 27 wird sichergestellt, dass die Wulstkerne 25 während des Transports nicht verloren gehen. Die zweite Transfereinrichtung 12 übernimmt von der Transfereinrichtung 11 die Wulstkerne 25 durch Ergreifen der Wulstkerne 25 an ihrem Außenumfang ( 10), fährt von der einen Seite über die mit eingefahrenen Segmenten 22 versehene Aufbautrommel 10 und positioniert die Wulstkerne 25 oberhalb der Vertiefungen 23. Durch ein Auseinanderfahren der Segmente 22 der Aufbautrommel 10 gelangen die Wulstkerne 25 in ihre Lage in den Vertiefungen 23 (11).
-
Sobald die Wulstkerne 25 auf der Aufbautrommel 10 positioniert sind werden die abgelängten, bezüglich ihrer Länge gemessenen Rohprofile 15 bei rotierender Aufbautrommel 10 auf den Wulstkernen 25 positioniert bzw. abgelegt und an ihren Endabschnitten zusammengefügt. Während des Ablegens werden zu den beiden freien Seiten jedes Rohprofils 15 jeweils mehrere Stützrollen 28 und Anpressrollen 29 einer Anpresseinrichtung 30 herangefahren. 6 zeigt schematisch und im Schnitt ein auf einem Wulstkern 25 positioniertes Rohprofil 15, welches einen Querschnitt in Form eines rechtwinkeligen Dreiecks aufweist, die Fläche an der kürzeren Kathete sitzt auf dem Wulstkern 25, ihre Länge entspricht der Breite der Sitzfläche am Wulstkern 25. Die Stützrollen 28 werden an die Fläche an der zweiten Kathete des Rohprofils 15 herangeführt, die Anpressrollen 29 an die Fläche an der Hypotenuse. Dabei üben die Anpressrollen 29 über die Erstreckung der Hypotenusenfläche unterschiedlichen Druck, versinnbildlicht durch die Größe der Pfeile F in 6, aus. Der Druck ist beim Wulstkern 25 kleiner als an dem oberen freien Ende des Rohprofils 15 nimmt zu diesem kontinuierlich zu. Der Druck wird derart eingestellt, dass die Rohprofile 15 beim Auflegen derart verformt werden, dass sich ihr Außenumfang mit zunehmender Entfernung vom Wulstkern 25 vergrößert. Auf diese Weise ist bei kreisringförmig zusammengefügten Rohprofil 15 der Durchmesser des Rohprofils 15 innenseitig geringer als außenseitig, sodass der Kreisring unter Zusammenfügen der Endabschnitte problemlos geschlossen werden kann. Sind die Kernpakete fertig gestellt, werden sie der Aufbautrommel 10 entnommen. Zur Entnahme der Kernpakete kann die Transfereinrichtung 12 eingesetzt werden. Wie es in 12 gezeigt ist, wird bei eingefahrenen Trommelsegmenten 22 die Transfereinrichtung 12 über die Aufbautrommel 10 verfahren, die Kernpakete von der Transfereinrichtung 12 aufgenommen und von der Trommel 10 zur weiteren Verarbeitung wegtransportiert.
-
Die Transfereinrichtung 12 kann so ausgeführt sein, dass sie die Wulstkerne und die fertigen Kernpakete auf mechanische Weise, etwa mit zangenartigen Elementen, von außen ergreift. Es ist auch möglich, die Aufnahme mittels Unterdruck oder auf elektromagnetische Weise durchzuführen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Extruder
- 2
- Extruderkopf
- 3
- Schablone
- 4
- Fördereinrichtung
- 5
- Kühlstation
- 6
- Angleichseinrichtung
- 6a
- Ausgleichsschleifen
- 7
- Erste Schneideinrichtung
- 8
- Fördereinrichtung
- 9
- Zweite Schneideinrichtung
- 9a
- Messer
- 10
- Aufbautrommel
- 11
- Transfereinrichtung
- 12
- Transfereinrichtung
- 14
- gekühlte Walze
- 15
- Rohprofil
- 15a
- Rohprofilstrang
- 16
- Walze
- 17
- Messer
- 20
- Greifeinrichtung
- 21
- Greifzangen
- 22
- Segment
- 23
- Vertiefung
- 23a
- Abschnitt
- 23b
- Abschnitt
- 24
- Außenfläche
- 25
- Wulstkerne
- 26
- Gestell
- 27
- Arme
- 28
- Stützrollen
- 29
- Anpressrollen
- 30
- Anpresseinrichtung
