DE102007026772A1

DE102007026772A1 - Verfahren zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde

Info

Publication number: DE102007026772A1
Application number: DE102007026772A
Authority: DE
Inventors: Harald Kranz
Original assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Priority date: 2007-06-09
Filing date: 2007-06-09
Publication date: 2008-12-11

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde (2) durch Aufbringen eines elastomeren Materials auf die Außenwandung einer Folge rohrförmiger Dorne (3) hat die Schritte:
- Markieren von Schlauchabschnitten durch Einbringen einer Nut (9) in die Oberfläche des elastomeren Materials im Bereich eines vorgesehenen Endes eines Schlauchabschnitts,
- Erkennen der durch elastische Verformung des elastomeren Materials eingebrachten Nut (9) und
- Schneiden des schlauchförmigen Gebildes (2) im Bereich der erkannten Nut (9) zum Abteilen eines Schlauchabschnitts einer durch die Nuten (9) vorgegebenen Länge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde durch Aufbringen eines elastomeren Materials auf die Außenwandung einer Folge rohrförmiger Dorne.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 102 29 081 A1 bekannt. Dabei werden Dorne, die in einer Reihe fortlaufend aneinander gekoppelt sind, durch eine Folge von Extruder- und Wickelmaschinen geführt. Mit Hilfe der Extruder wird auf den Außenumfang der zylindrischen Dorne eine Elastomerschicht, beispielsweise aus Kautschuk, aufgebracht. Mit Hilfe der Wickelmaschinen werden Fadengelege als Zwischenschicht auf eine Kautschukschicht aufgewickelt, um ein Verstärkungsgewebe zu erhalten. Dieses Verstärkungsgewebe wird dann wiederum mit einer weiteren Kautschukschicht abgedeckt.
Die Herstellung der schlauchförmigen Gebilde erfolgt in einem kontinuierlichen Prozess. Die Trennung von Schlauchabschnitten erfolgt mit Hilfe einer Trennvorrichtung, die auf eine Verbindungsstelle aufeinander folgender Dorne ausgerichtet ist und einen rotierbaren Schneidkopf hat. Die Verbindungsstellen der aufeinander folgenden Dorne werden automatisch detektiert und die Schläuche an den Verbindungsstellen während des Dornvortriebs in Schlauchabschnitte entsprechend der Länge der Dorne gekürzt.
DE 25 45 058 C3 offenbart eine Vorrichtung zum Herstellen von gekrümmten Kautschukschläuchen, bei der ebenfalls mit mindestens einem Extruder und einer Fadenarmierungsmaschine Kautschuk- und Festigkeitsträgerschichten auf kontinuierlich in Förderrichtung vorgetriebene Dorne aufgebracht werden. In einer Schneideinrichtung werden zwei Dorne jeweils gegeneinander so verschoben, dass zwischen ihren Stirnseiten ein Spalt entsteht, in den ein Trennmesser der Schneideinrichtung eingreifen kann. Hierbei wird nachteilig das Fadengelege in dem Schlauch gestreckt und in seiner Lage verändert.
Bei dem Abteilen von Schlauchabschnitten in von der Länge der Dorne abweichende Schlauchlängen besteht das Problem, dass das Abteilen nicht auf den Dornen selbst erfolgen kann, da ansonsten die Gefahr der Beschädigung der Dornoberfläche besteht. Die schlauchförmigen Gebilde müssen daher zunächst von den Dornen abgezogen werden. Dies erschwert die Vermessung der Schlauchlängen und die Positionierung eines Trennmessers im automatischen Prozess.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde zu schaffen, mit dem die Trennung von Schlauchabschnitten definierter Länge vereinfacht wird.
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst durch:

– Markieren von Schlauchabschnitten durch Einbringen einer Nut in die Oberfläche des elastomeren Materials im Bereich eines vorgesehenen Endes eines Schlauchabschnitts,
– Erkennen der durch elastische Verformung des elastomeren Materials eingebrachten Nut und
– Schneiden des schlauchförmigen Gebildes im Bereich der erkannten Nut zum Abteilen eines Schlauchabschnitts einer durch die Nuten vorgegebenen Länge.

Die Markierung der Schlauchabschnitte durch Einbringen einer Nut in der Oberfläche des auf einer Folge rohrförmiger Dorne aufgebrachten elastomeren Materials hat den Vorteil, dass die Vermessung der Position der Nuten im laufenden Prozess aufgrund der bekannten Vorschubgeschwindigkeit der Dorne automatisch erfolgen kann. Die Nuten sind durch geeignete Sensoren beispielsweise optisch erkennbar und können für einen automatischen Schneidprozess erfasst werden. Die Markierung der Schlauchabschnitte kann ohne Unterbrechung des Produktionsablaufes auf kostengünstige Weise erfolgen. Besonders vorteilhaft ist, dass die erfindungsgemäße Markierung von Schlauchabschnitten wartungsfrei ist. Verbrauchsmaterial für die Markierung ist nicht erforderlich und es wird eine gleichmäßige Qualität der Markierung sichergestellt. Die eingebrachte Nut ist aufgrund der plastischen Verformung der Oberfläche des elastomeren Materials dauerhaft sichtbar. Das Einbringen einer Nut durch plastische Verformung beeinträchtigt andererseits die Qualität des Schlauchabschnittes nicht, da beim Einbringen der Nut noch kein Schnitt erfolgt. Insbesondere bleibt die Nut auch nach dem Entdornen des schlauchförmigen Gebildes, d. h. dem Abziehen eines der Dornlänge entsprechenden Schlauchabschnitts vom Dorn, sichtbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nut eine trapezförmige Form aufweist., um eine automatische Erkennung der Nut noch besser zu ermöglichen. Der Flankenwinkel der trapezförmigen Nut sollte dabei vorzugsweise im Bereich von 5° bis 10° liegen und vorzugsweise eine Breite im Nutgrund von 0,5 mm bis 1,0 mm aufweisen.
Die Nut wird vorzugsweise umlaufend um den Umfang des schlauchförmigen Gebildes eingebracht. Hierbei können Unterbrechungen vorgesehen sein, so dass eine intermittierende Nut geschaffen wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nut während des Vorschubs des Dorns mit darauf aufgebrachtem schlauchförmigem Gebilde eingebracht wird, indem eine die Nut erzeugende Andrucksrolle in Vorschubrichtung während des Einbringens der Nut mit den kontinuierlich fortbewegten Dornen mitfährt. Die Mitfahrgeschwindigkeit der Andruckrolle kann durch Mitnehmerarme an die Vortriebsrichtung der Dorne angepasst werden. Vorzugsweise wird die die Mitfahrgeschwindigkeit der Andruckrolle an die Vortriebsrichtung der Dorne elektronisch vorgenommen. Dabei wird durch ein Laufrad die IST-Vortriebs-Geschwindigkeit der Dorne erfasst und mit einer in Vorschubrichtung der Dorne verfahrbaren Achse der Andruckrolle und deren Mitfahrgeschwindigkeit elektronisch angepasst bzw. synchronisiert.
Um eine automatische Erkennung der Nut noch besser zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Oberfläche des schlauchartigen Gebildes mindestens im Bereich der Nut und vor dem Einbringen der Nut einzufärben, so dass der Kontrast der Nut zum schlauchförmigen Gebilde vergrößert wird. Hierzu kann die Außenfläche des schlauchartigen Gebildes mindestens im Bereich der Nut einfach durch Puder bestäubt werden. Bei schwarzen Gummischläuchen, wie sie für Luftfederbälge Verwendung finden, kann der Puder vorzugsweise weiß sein, um den Kontrast zu optimieren.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 Skizze einer Fertigungseinrichtung zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde mit einer Markierungseinheit für Schlauchabschnitte;
2 Perspektivische Darstellung eines schlauchartigen Gebildes mit Nutmarkierung von Schlauchabschnitten.
1 lässt eine Skizze einer Fertigungseinrichtung 1 zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde 2 erkennen, die auf einer Folge rohrförmiger Dorne 3 aufgebracht sind. Hierzu wird mit einem oder mehreren Extrudern 4a, 4b eine oder mehrere Schichten eines elastomeren Materials auf den Außenumfang der in Vorschubrichtung V kontinuierlich fortbewegten Folge rohrförmiger Dorne 3 aufextrudiert. Die Schichtdicke wird dabei durch die Extrudergeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit V festgelegt.
Weiterhin können beispielsweise mit Spiralisiervorrichtungen 5 Festigkeitsschichten 6 auf das elastomere Material aufgebracht werden. Hierzu werden in an sich bekannter Weise Fäden mit einem rotierbar angeordneten Fadengatter auf die Elastomerschicht 7 aufspiralisiert. Die hierdurch erzeugten Verstärkungsgewebe können in abwechselnd unterschiedlichen Wickelrichtungen aufgebracht werden. Dies hat den Vorteil der Stabilitätserhöhung.
Nach dem Auftragen der letzten Elastomerschicht wird mit einer Markierungseinheit 8 während des laufenden Prozesses im Bereich eines vorgesehenen Endes eines Schlauchabschnitts eine Nut 9 in die Oberfläche des elastomeren Materials des schlauchförmigen Gebildes 2 eingebracht. Hierzu wird eine kontinuierlich oder intermittierend umlaufende, schmale Nut 9 in den auf dem Dorn 3 befindlichen Rohling eingerollt. Da das Elastomermaterial noch unvulkanisiert ist, bleibt die Nut 9 durch plastische Verformung dauerhaft erhalten. Es entsteht auch kein zusätzlicher Abfall, da an der Stelle der Nut 9 später das schlauchförmige Gebilde 2 in Schlauchabschnitte geschnitten wird.
Diese durch plastische Verformung des Elastomermaterials eingebrachte Nut 9 ist für die Handfertigung visuell, aber auch automatisch, beispielsweise durch Kameras, optisch gut sichtbar. Die Nut 9 kann durch geeignete Sensoren für einen automatischen Schneidprozess erfasst werden.
Im Bereich der erkannten Nut 9 wird dann das schlauchförmige Gebilde 2 geschnitten, um Schlauchabschnitte einer durch die Nuten 9 vorgegebenen Länge abzuteilen.
Um das Einrollen der umlaufenden Nut 9 während des Vortriebs der Dorne 3 zu ermöglichen, ist die Markierungseinrichtung 8 auf Schlitten 10 in Vortriebsrichtung V beweglich gelagert. Die Andruckrollen der Markierungseinheit 8 werden beispielsweise durch Mitnehmerarme durch die Folge von Dornen 3 oder ein Förderband mitgenommen, so dass die Andruckrolle während des Einrollens einer Nut 9 auf der gleichen Position auf dem schlauchförmigen Gebilde 2 verbleibt. Die Andruckrolle wird somit an die Liniengeschwindigkeit angekoppelt und die Nut 9 wird durch eine mitfahrende Mechanik hergestellt. Diese Anpassung bzw. Synchronisation der Vortriebsgeschwindigkeit der Andruckrolle an die Liniengeschwindigkeit kann auch elektronisch durchgeführt werden.
Eine nicht dargestellte Einfärbeeinrichtung kann anschließend vorgesehen sein, um den Kontrast der Nut 9 zum schlauchförmigen Gebilde 2 zu erhöhen. Hierzu kann das schlauchförmige Gebilde 2 vor dem Einbringen der Nut mit Puder bestäubt werden.
2 lässt eine Skizze eines schlauchförmigen Gebildes 2 erkennen, in das eine Nut 9 zur Definition der Länge von Schlauchabschnitten im Bereich eines vorgesehenen Endes eines Schlauchabschnitts eingebracht ist. Die Geometrie der Nut 9 kann frei gestaltet werden und sollte so sein, dass die Nut – beispielsweise durch Sensoren, wie Kameras – automatisch erfasst werden kann. Vorteilhaft ist eine Nutgeometrie mit markanten Kanten. So sind V- und U-förmige Nuten mit Spitzen oder gerundeten Bogen ungünstiger als im Querschnitt rechteckförmige Nuten mit etwa 90 Grad-Winkeln am Boden und 270 Grad-Winkeln an den Außenkanten. Geeignet sind auch Nuten 9 in der skizzierten Form, bei denen die Seitenkanten leicht nach innen geneigt sind, so dass die Nutbreite auf der Ebene der Oberfläche des schlauchförmigen Gebildes größer ist als die Nutbreite am Boden der Nut 9. Vorzugsweise weist eine trapezförmige Nut einen Flankenwinkel alpha von 5° bis 10° und eine Breite b im Nutgrund von 0,5 mm bis 0,1 mm auf.
Der Anpressdruck beim Einbringen der Nuten 9 ist vom elastomeren Material abhängig und sollte so gewählt werden, dass eine plastische Verformung erreicht wird, ohne die Struktur des schlauchförmigen Gebildes 2 ansonsten zu beschädigen. Insbesondere ist es sinnvoll, wenn bei dem Einbringen der Nut 9 die Verstärkungsgewebe unverändert bleiben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10229081 A1 [0002]
- DE 2545058 C3 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung schlauchförmiger Gebilde (2) durch Aufbringen eines elastomeren Materials auf die Außenwandung einer Folge rohrförmiger Dorne, gekennzeichnet durch – Markieren von Schlauchabschnitten durch Einbringen einer Nut (9) in die Oberfläche des elastomeren Materials im Bereich eines vorgesehenen Endes eines Schlauchabschnitts, – Erkennen der durch elastische Verformung des elastomeren Materials eingebrachten Nut (9) und – Schneiden des schlauchförmigen Gebildes (2) im Bereich der erkannten Nut (9) zum Abteilen eines Schlauchabschnitts einer durch die Nuten (9) vorgegebenen Länge.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (9) eine trapezförmige Form aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die trapezförmige Nut (9) einen Flankenwinkel alpha von 5° bis 10° aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die trapezförmige Nut (9) eine Breite b von 0,5 mm bis 1,0 mm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (9) umlaufend um den Umfang des schlauchförmigen Gebildes (2) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (9) mit Unterbrechungen umlaufend um den Umfang des schlauchförmigen Gebildes (2) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (9) während des Vorschubs der Dorne (3) mit darauf aufgebrachtem schlauchförmigem Gebilde (2) durch Mitfahren einer die Nut (9) erzeugenden Andruckrolle in Vorschubrichtung eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einfärben der Oberfläche des schlauchartigen Gebildes (2) mindestens im Bereich der Nut (9) derart, dass Kontrast der Nut zum schlauchförmigen Gebilde (2) zur automatischen Erkennung der Nut (9) vergrößert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfärben der Oberfläche des schlauchartigen Gebildes (2) vor dem Einbringen der Nut (9) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfärben durch Aufbringen von Puder auf die Außenfläche des schlauchartigen Gebildes (2) erfolgt.