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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hochschlagen eines Reifenaufbauteiles auf einer Reifenaufbautrommel zur Herstellung von Reifenrohlingen.
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Bei der herkömmlichen Herstellung von Neureifen erfolgt ein Herstellungsschritt auf einer Reifenaufbautrommel, bei der die zunächst flach aufliegende Reifenkarkasse durch einen Expansionsvorgang bombiert wird. Der eigentliche Bombiervorgang der Karkasse erfolgt beispielsweise über einen Mittenbalg, der den mittleren Bereich der Karkasse expandiert. Anschließend werden bei diesem Vorgang die außen liegenden Karkassbauteile an der bombierten Karkasse hochgeschlagen und dabei um die Wulstkerne gefaltet. Dieser Vorgang des Hochkrempelns der außen liegenden Karkassbauteile erfolgt entweder mit sogenannten Seitenbombierbälgen oder mit einem kranzförmig über den Umfang angeordneten Rollenhebelsystem. Beim Einsatz von Seitenbombierbälgen werden zwei im Bereich der Seitenwandlagen angeordnete Blähbälge aufgeblasen, die auf diese Weise die außen liegenden Karkassbauteile an die bombierte Karkasse pressen. Der Hochschlagvorgang mit Hilfe von Seitenbombierbälgen kann den Nachteil aufweisen, dass diese Bälge ggf. nicht bis in die Schulterbereiche des Reifenrohlings wirken. Darüber hinaus sind die Seitenbombierbälge einem hohen Verschleiß unterworfen, wobei ein entsprechend häufiger Austausch erforderlich ist, der mit sehr viel Zeitaufwand verbunden ist.
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Das Hochschlagen der Seitenwände mit Hilfe eines Rollenhebelsystems ist beispielsweise in der
DE 199 34 791 C1 offenbart. Bei dieser Vorrichtung erfolgt das Auseinanderspreizen des Rollenhebelsystems über einen pneumatischen Antrieb, der aus zwei separaten Pneumatikzylindern besteht. Die beiden Pneumatikzylinder werden separat mit Druckluft beaufschlagt, wodurch das Reifenhebelsystem auseinanderspreizt und dadurch die Seitenwände an der Karkasse hochschlägt.
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Die
US 2010 / 0 024 985 A1 und
US 6 630 045 B1 offenbaren Vorrichtungen zum Herstellen von Fahrzeugreifen mit Reifenbautrommeln.
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Ein Nachteil der herkömmlichen Reifenaufbautrommeln besteht darin, dass beim Hochschlagen mit Rollenhebeln die überstehenden Reifenaufbauteile einem ungleichmäßigen Anpressdruck ausgesetzt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Hochschlagen eines Reifenaufbauteiles auf einer Reifenaufbautrommel zu schaffen, mit der Fahrzeugreifen mit einer hohen Produktqualität erzeugt werden.
- a) Positionierung einer Reifenkarkasse auf einer Reifenaufbautrommel,
wobei die Reifenkarkasse durch Kernklemmsegmente gehalten wird
- b) Einleitung eines Bombierverfahrens auf der Reifenaufbautrommel,
wobei die Kernklemmsegmente in axialer Richtung zusammenfahren und die Reifenkarkasse durch das Expandieren in eine reifenförmige Gestalt expandiert wird,
- c) Hochschlagen der seitlich an den Kernklemmsegmenten überstehenden Reifenaufbauteile über eine Expandierbewegung einer Vielzahl von Umschlaghebeln in radialer Richtung,
wobei die Umschlaghebel zumindestens im Bereich der überstehenden Reifenaufbauteile und über den gesamten Umfang im Bereich der überstehenden Reifenaufbauteile mit einer dehnbaren Decklage versehen sind,
wodurch eine gleichmäßige Dehnung der anliegenden und hochzuschlagenden überstehenden Reifenaufbauteile erzielt wird,
wobei auf der Unterseite der Decklage ein Andrück-Element am Umschlaghebel angeordnet ist und die Bewegung der Decklage mit der Hochschlagbewegung der Umschlaghebel gekoppelt ist,
- d) festes Anrollen und Verbinden des an der Reifenkarkasse hochgeschlagenen überstehenden Reifenaufbauteile über eine kontinuierliche Hochschlagbewegung der Umschlaghebel,
wobei die überstehenden Reifenaufbauteile während der gesamten Hochschlagbewegung an der Decklage anliegen und die Decklage durch das Andrückelement an den Seiten der Reifenkarkasse 1 entlanggeführt werden,
wodurch das überstehende Reifenaufbauteil an der Reifenkarkasse umgekrempelt und fest mit der Reifenkarkasse verbunden wird,
- e) Fertigstellen des Reifenrohlings nach einem konventionellen Herstellverfahren.
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Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die entsprechenden Reifenaufbauteile auf einfache Weise an der Reifenaufbautrommel hochgeschlagen werden. Diese Vorteile werden durch die Gesamtheit der einzelnen Verfahrensschritte nach Anspruch 1 erreicht.
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Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Hebelumschlagmechanismus werden die umzuschlagenden überstehenden Reifenaufbauteile weniger stark gedehnt und beansprucht. Außerdem werden durch die Verwendung der dehnbaren Decklage, welche ebenfalls mit umgeschlagen wird, zudem eventuelle Abdrücke von Andrückrollen in den umzuschlagenden überstehenden Reifenaufbauteilen weitestgehend vermieden. Dadurch wird die Produktqualität der herzustellenden Reifenrohlinge erheblich verbessert. Ein weiterer Vorteil besteht in dem Wegfallen von wartungsintensiven Blähbälgen, die bei konventionellen Herstellungsverfahren zum Einsatz kommen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt c) und d) die Hochschlagbewegung der überstehenden Reifenaufbauteile mit einem Andrückelement in Form von mindestens einer Umschlagrolle erfolgt,
wobei die Umschlagrolle beim Lagenumschlag an der Decklage abrollt.
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Dadurch wird die Präzision beim Umschlagen der überstehenden Reifenaufbauteile gesteigert. Die einzusetzende Umschlagrolle kann sich optimal den erforderlichen Verformungen anpassen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt c) und d) die Hochschlagbewegung der überstehenden Reifenaufbauteile mit einem Andrückelement in Form von Kugelbuchsen erfolgt,
wobei die Kugelbuchsen beim Lagenumschlag an der Decklage abrollen.
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Die Kugelbuchsen lassen sich auf einfache Weise an den Umschlaghebeln anordnen und erzeugen einen optimalen Anpressdruck für den Lagenumschlag.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt c) und d) die Hochschlagbewegung der überstehenden Reifenaufbauteile mit einem Andrückelement in Form einen abgerundeten Umschlaghebels erfolgt,
wobei eine Fläche des abgerundeten Umschlaghebels beim Lagenumschlag an der Decklage entlang gleitet.
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Bei dieser Weiterbildung wird auf den Einsatz von Umschlagrollen oder Kugelbuchsen verzichtet. Dadurch können die Umschlaghebel auf einfache Weise hergestellt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Decklage mit einem Rückholelement gekoppelt ist, wobei das Rückholelement eine Vorspannung auf die Decklage aufbringt und nach Schritt d) die Decklage in ihre Ausgangsposition zurück bewegt.
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Dadurch ist zu jedem Zeitpunkt gewährleistet, dass die Decklage eine glatte Oberfläche aufweist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückholelement eine Feder, ein Gummiteil, ein Zylinder oder ein motorischer Linearantrieb ist.
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Diese Art von Rückholelementen lassen sich besonders gut an den Umschlagshebel integrieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückholelement auf dem zur Decklage abgewandten Ende mit dem Umschlaghebel oder mit dem Korpus der Reifenaufbautrommel verbunden ist.
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Dadurch lässt sich das Rückholelement auf einfache Weise mit einer vorgegebenen Vorspannung beaufschlagen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die dehnbare Decklage im Endbereich der Umschlaghebel mit dem Trommelkorpus oder mit der Kernklemmung der Reifenaufbautrommel verbunden ist.
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Dadurch lässt sich gewährleisten, dass die Kette zu jedem Zeitpunkt festgespannt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umschlaghebel im Trommelkorpus integriert sind und durch eine Bewegung des Trommelkorpus auseinander spreizen.
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Auf diese Weise lässt sich das Auseinanderspreizen der Umschlaghebel auf einfache Weise steuern.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umschlaghebel im Trommelkorpus integriert sind und durch einen externen Antrieb auseinander gespreizt werden.
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Der Einsatz eines externen Antriebes hat den Vorteil, dass die Umschlaghebel unterschiedliche Bewegungen, in axialer und in radialer Richtung, vollziehen können.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Anfangsphase von Schritt c) die Umschlaghebel über einen Führungsmechanismus in radialer Richtung ausgelenkt werden.
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Der Führungsmechanismus gewährleistet ein präzises Auseinanderspreizen der Umschlaghebel.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die dehnbare Decklage als luftundurchlässige Blähbalg ausgeführt ist, welcher zur Unterstützung der Hochschlagbewegung aufblähbar ist.
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Dadurch wird die Präzision beim Umschlagen der überstehenden Reifenaufbauteile erhöht.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Decklage aus einer Gummimischung, Textilgewebe, Drahtgeflecht oder einer Kombination dieser Materialien besteht.
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Diese Materialien eignen sich besonders gut als Deckschicht, weil sie besondere Reibungseigenschaften gegenüber den überstehenden Reifenaufbauteilen aufweisen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Decklage beschichtet oder unbeschichtet ist, wodurch eine optimale Gleitfähigkeit zum kontaktierenden Reifenaufbauteil erzielt wird.
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Dadurch lässt sich die Präzision beim Umschlagen der überstehenden Reifenaufbauteile erhöhen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückholelement und die Decklage als ein Element ausgeführt sind.
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Dadurch kann auf das Rückholelement als zusätzliches Bauteil verzichtet werden.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 Das erfindungsgemäße Verfahren in einer Ausgangsposition,
- 2 Ein weiteres Ausführungsbeispiel,
- 3 Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Blähbalg,
- 4 Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem externen Antrieb,
- 5 Den Trommelkorpus mit den Umschlaghebeln in einer Seitenansicht bzw. Schnittansicht.
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1 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren in einer Anfangsposition. Die Reifenaufbautrommel 16 ist in einer Radialschnittansicht dargestellt. Der Trommelkorpus 5 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Trommelachse 19 und achsensymmetrisch zur Trommelmitte 21 aufgebaut. Die Reifenaufbautrommel umfasst ferner die Kernklemmsegmente 4, das Kurvenführungsstück 10 sowie die Führungsnut 6, die im Trommelkorpus 5 angeordnet ist.
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Auf der Reifenaufbautrommel 16 ist die expandierte bzw. bombierte Reifenkarkasse 1 dargestellt, die ebenfalls achsensymmetrisch zur Trommelmitte 1 und rotationssymmetrisch zur Trommelachse 19 ausgebildet ist. Die Reifenkarkasse wurde zuvor auf der Reifenaufbautrommel 16 positioniert, wobei die Reifenkarkasse durch die Kernklemmsegmente 4 gehalten wird.
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In einem nachfolgenden Verfahrensschritt erfolgt die Einleitung des Bombierverfahrens auf der Reifenaufbautrommel 16, wobei die Kernklemmsegmente 4 in axialer Richtung 18 zusammengefahren werden können. Bei diesem Zusammenfahren wird die Reifenkarkasse 1 durch einen Bombiervorgang in die dargestellte reifenförmige Gestalt expandiert. Die expandierte Reifenkarkasse 1 wird dabei weiterhin am Reifenwulst mit den Kernklemmsegmenten 4 gehalten.
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Seitlich an den Kernklemmsegmenten 4 sind überstehende Reifenaufbauteile 3 der Reifenkarkasse 1 angeordnet. Bei diesem überstehenden Teil handelt es sich im Wesentlichen um einen Teil der Reifenkarkasse und ggf. um ein Seitenwandbauteil. Die Umschlaghebel 8 sind in der Reifenaufbautrommel 16 integriert. Der Umschlaghebel 8 umfasst an seinem vorderen Ende zwei Umschlagrollen 15 und wird an seinem hinteren Ende über ein Hebelgelenk 7 mit der axialen Vorschubeinrichtung gekoppelt. Es ist eine Vielzahl von Umschlaghebeln 8 rotationssymmetrisch um die Trommelachse 19 angeordnet.
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An den Umschlagshebel 8 sind Umschlagrollen 15 angebracht, welche beim Lagenumschlag unter der Decklage 11 abrollen und die Decklage 11 sowie die überstehenden Reifenaufbauteile 3 umschlagen. Als weitere Variationsmöglichkeiten können die Rollen 15 auch durch andere Elemente, wie Kugelbuchsen ersetzt werden oder der Lagenumschlagshebel wird als abgerundeter Stab ausgeführt, auf dem die Decklage entlang gleitet. Bei der in der 1 dargestellen Variante ist das Rückholelement 12 ebenfalls am Umschlagshebel 8 angebracht.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht darin, dass Variationen des Hebelmechanismus, der Positionierung des Rückholelements und der Anbringung der Decklage eingesetzt werden. Die dehnbare Decklage 11 kann z.B. auch an der Kernklemmung 4 angebracht werden.
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Eine weitere mögliche Variante besteht in der Variation der dehnbaren Decklage 11. Die dehnbare Decklage kann z.B. als luftundurchlässiger Blähbalg 3 ausgeführt sein, welcher zur Unterstützung des Lagenumschlags mit Luft beaufschlagt werden kann.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel zeigt 3.
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Weitere Varianten der Erfindung entstehen durch Variationen der Decklage 11. Diese kann aus einer oder mehreren Schichten luftdurchlässiger und/oder luftundurchlässiger, unterschiedlicher Materialien, wie Kautschukmischungen, natürchlichen und synthetischen Textilgeweben, Drahtgeflechten, Silikonen ,etc. und deren Kombinationen aufgebaut sein. Die Decklagen 11 können je nach Ausführung beschichtet oder unbeschichtet sein, um ihre Gleitfähigkeit zu beeinflussen.
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Weitere Variationen können durch Variationen des Rückholelements 12 erzielt werden. Das Rückholelement 12 kann als Feder, als Gummiteil, als hydraulischer oder pneumatischer Zylinder, als motorischer Linearantrieb, etc. ausgeführt werden. Eine weitere Variation der Erfindung besteht darin Rückholelement 12 und dehnbare Decklage 11 als ein Teil auszuführen. Dabei wird eine dehnbare Decklage 11, in der Art ausgeführt, dass sie anstelle des Rückholelementes 12 an Befestigungspunkten angebracht wird und sich somit durch ihre eigene Elastizität nach dem Lagenumschlag in ihre Ausgangsposition zurückverformt. Auch die Befestigungspunkte des Rückholelements 12 können, wie bereits beschrieben, variiert werden. Abhängig von der Trommelkonstruktion, beispielsweise mit oder ohne Stege und Führungsnuten 6, können unterschiedliche Befestigungspunkte und -möglichkeiten eigesetzt werden.
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Die Umschlagshebel 8 werden durch eine axiale Zustellbewegung 18 in Richtung der vorbombierten Karkasse bewegt und dabei durch einen Führungsmechanismus 9 und 10 oder durch das Entlangführen an Bauteilen des Reifens oder des Bautrommelkorpus in radialer Richtung ausgelenkt. Dabei können die Hebel 8 zum Lagenumschlag sowohl in Nuten geführt werden, als auch ohne trennende Nuten nebeneinander angeordnet sein. Die freien Enden der Karkassbauteile 3 liegen während des Hochschlagens auf einer dehnbaren Decklage 11 an, welche den Hebelmechanismus in Umfangsrichtung bedeckt und so von den Karkassbauteilen trennt. Um die Karkassbauteile 3 hochzuarbeiten wird die dehnbare Decklage 11 mit den freien Karkassbauteilen 3 zusammen umgeschlagen und sorgt durch ihre multidirektionale Verformbarkeit dafür, dass sich die Karkassbauteile gleichmäßig verformen können. Um die dehnbare Decklage 11 nach dem Lagenumschlag wieder über den Hebelmechanismus zu ziehen ist ein Rückholelement 12 am freien Ende der dehnbaren Decklage 11 angebracht. Das Rückholelement 12 zieht die Decklage 11 nach dem Lagenumschlag wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Das andere Ende des Rückholelementes kann am Umschlagshebel 8, am Trommelkorpus 5 und anderen Stellen fest, ggf. in geringem Umfang verschieblich, angeordnet sein. Durch die Anordnung des Befestigungspunktes muss eine Relativbewegung zwischen dem Befestigungspunkt und dem freien Ende der Decklage 11 gewährleistet oder ermöglicht werden, welche zu einem Spannen oder einer Auslenkung des Rückholelementes 12 führt.
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Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel , bei dem das Rückholelement auf seiner hinteren Seite am Trommelkorpus 5 befestigt ist und nicht wie beim Ausführungsbeispiel in der 1 am Umschlaghebel 8.
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Die 3 zeigt einen weiteren Verfahrensschritt. Bei diesem Verfahrensschritt erfolgt das Umschlagen des überstehenden Reifenaufbauteiles 3 entlang der Seite der bombierten Karkasse 1. Der Umschlaghebel 8 wird dabei in radialer Richtung 22 und in axialer Richtung 18 ausgelenkt. Dabei wird die Decklage 11, die sich zwischen dem überstehenden Reifenaufbauteil 3 und dem Andrückelement 15 befindet, ebenfalls umgeschlagen. Bei diesem Vorgang wird das Rückholelement 12, in Form einer Feder, entsprechend angespannt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Decklage 11 als aufblähbarer Blähbalg 3 ausgeführt, der bei Umschlagvorgang das Umschlagen des überstehenden Reifenaufbauteiles unterstützt. Der Blähbalg 3 ist im aufgeblähten Zustand dargestellt.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Rollenhebel 8 über einen externen Antrieb in axialer Richtung 18 bewegt werden. Der externe Antrieb bewegt den Schubhebel 17a in axialer Richtung 18, wobei der Schubhebel 17a über ein Hebelgelenk 17 am Schubhebel mit dem Umschlaghebel 8 gekoppelt ist. Durch diese Bewegung wird der Umschlaghebel mit den Umschlagrollen in radialer Richtung 22 und in axialer Richtung 18 ausgelenkt.
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Die 5 zeigt den Trommelkorpus 5 der Ausführungsbeispiele in den 1 bis 4 in einer Seiten- bzw. Schnittansicht. Die Umschlaghebel sind in Führungsnuten im Trommelkorpus 5 integriert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- bombierte Karkasse bzw. Reifenkarkasse
- 2
- Kern und Kernfahne
- 3
- Überstehende Reifenaufbauteile bzw. freie Karkassbauteilenden
- 4
- Kernklemmung bzw. Kernklemmsegmente
- 5
- Trommelkorpus
- 6
- Führungsnuten
- 7
- Hebegelenk
- 8
- Umschlaghebel
- 9
- Kurvenführungsbolzen (hebelseitig)
- 10
- Kurvenführungsnut / -fläche (bautrommelseitig)
- 11
- Dehnbare Decklage
- 12
- Rückholelement in Form einer Feder
- 13
- Kette
- 14
- Kettenrad
- 15
- Umschlagrolle
- 16
- Reifenaufbautrommel
- 17
- Hebelgelenk an Schubhebel
- 17a
- Schubhebel
- 18
- axiale Richtung
- 19
- Trommelachse
- 20
- Axiale Vorschubbewegung
- 21
- Trommelmitte
- 22
- radiale Richtung
- 23
- Blähbalg
