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Die Erfindung betrifft eine Reifenaufbauvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Reifens nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 beziehungsweise 13.
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Bei der Herstellung von Reifen für Fahrzeuge wie PKW, LKW und Zweiräder, aber auch für Flugzeuge, werden zahlreiche Komponenten zu einem fertigen Reifen zusammengefügt. Je nach Art und Größe des Reifens variieren die Komponenten und deren Zusammensetzung. So basiert ein Sommerreifen eines Pkws auf einer anderen Rezeptur der Komponenten als ein Winterreifen. Auch Reifen unterschiedlicher Geschwindigkeitsklassen haben jeweils eine eigene Zusammensetzung. Um dieser Vielfalt gerecht zu werden, sind zahlreiche Produktionsschritte in diversen Maschinen erforderlich.
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Die Komponenten enthalten vorwiegend plastische Kautschukmischungen, denen je nach Komponente weitere Materialien hinzugefügt werden. Beispiele für solche Komponenten sind der Stahlgürtel aus einer Kautschukmischung und Stahldraht oder der Textilcord aus einer Kautschukmischung und Textilfasern. Hinzu kommen Komponenten wie Wulstkern, Seitenverstärkungen und Felgenringe und möglicherweise Sonderkomponenten, etwa eine Notlaufeinlage (Run-Flat).
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Das Zusammenführen der Komponenten erfolgt in einer Reifenaufbaumaschine, in der dann auch anschließend der Reifenrohling in einem Vulkanisierprozess zu einem Reifen mit Profil und Beschriftung gebacken wird. Die Qualität des Reifens hängt entscheidend davon ab, dass die Komponenten richtig abgemessen, geschnitten und positioniert sind. Nur dann entsteht ein hochwertiger, rundlaufender Reifen mit hoher Lebensdauer.
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Die Herausforderung bei diesem Aufbauprozess liegt darin, dass die elastischen Komponenten sich in ihrer Länge noch ändern können und ihre Oberfläche weich und klebrig ist. In herkömmlichen Reifenaufbaumaschinen erfolgt eine Längen- und Positionsmessung indirekt aus Messungen an dem Förderband, auf dem die Komponenten befördert werden. Dabei bleibt ein möglicher Schlupf unberücksichtigt. Zudem können Komponenten während der Liegezeit schrumpfen. Eine alternative Messung durch tastende Laufräder mit Encodern stört die Oberfläche des Materials.
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Um die messtechnischen Abweichungen auszugleichen, muss der Bediener der Reifenaufbaumaschinen jede Lage auf die korrekte Länge ziehen, damit ein sauberer Stoß entsteht. Eine automatisierte Anpassung an abweichende Längen ist nicht möglich. Die Folge sind erhöhte Fertigungszeiten und bei schlechter Montage auch Ausschuss. Ähnliches gilt für die Messung von Geschwindigkeit und Länge in den Kalandrier-, Schneid- und Spleißprozessen, die über Drehgeber erfolgt, mit denen die Drehzahl von Führungs- und Umlenkrollen erfasst werden. Es liegt deshalb keine genaue Information über das zur Verfügung stehende Ausgangsmaterial der Komponenten vor. Ein weiterer Aspekt ist eine ungenaue Breite der Zuschnitte in den Schneideprozessen.
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In der
US 2001/0008162 A1 nutzt eine Reifenaufbaumaschine optische Sensoren, um in der Aufbautrommel die Enden der streifenförmigen Zuschnitte zu erkennen. Damit wird aber nur eine Überlappung im Anfangs- beziehungsweise Endbereich erfasst. Diese Messinformation reicht nicht aus und kommt auch zu spät, um den Aufbauprozess optimal zu steuern.
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Die
DE 10 2008 016 569 A1 offenbart ein Verfahren zum Transportieren einer extrudierten Rundschnur aus einer Kautschukmischung zu einer Kalandriereinrichtung. Dabei ist einem Extruder unmittelbar eine Sensoreinrichtung beispielsweise mit zumindest einem Lichtsensor nachgeordnet, um die Extruder-Austrittsgeschwindigkeit der Rundschnur ständig zu messen. Eine weitere Sensoreinrichtung misst den Durchmesser der bewegten Rundschnur bei ihrem Eintritt in die Kalandriereinrichtung.
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Die
DE 697 13 563 T2 befasst sich mit einem Verfahren zum Zentrieren eines riemenförmigen Materials. Dabei ist eine Kamera vorgesehen, die kontinuierlich die Positionen der Kanten des riemenförmigen Materials erfasst, um daraus die Fördergeschwindigkeit und einen Zeitpunkt zu berechnen, zu dem das vordere Ende eine Führung erreicht.
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Aus der
DE 10 2006 017 882 A1 ist eine Reifenaufbaumaschine mit mehreren Förderern bekannt, die jeweils mindestens einen insbesondere optischen Sensor zur Erkennung von Randkanten aufweisen.
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In der
DE 10 2014 220 149 A1 wird ein Verfahren zum Anpassen der Länge von Materialbahnen beschrieben. Dabei ist ein Längenmesssystem vorgesehen, um bei Abweichungen der Solllänge von der Istlänge reagieren zu können.
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Es ist bekannt, mit optischen Sensoren Geschwindigkeiten zu messen. Ein Prinzip dafür ist die Auswertung des optischen Flusses, die beispielsweise in optischen Computermäusen genutzt wird. In der Arbeit von Pruijmboom, Armand, et al. „VCSEL-based miniature laser-Doppler interferometer.“ Integrated Optoelectronic Devices 2008. International Society for Optics and Photonics, 2008, ist eine Technologie beschrieben, die als selbstmischende Interferenz bezeichnet wird. Dabei sendet ein Laser kohärentes Licht auf eine bewegte Oberfläche. Ein kleiner Teil des Sendelichts kehrt durch diffuse Remission zu der Laserlichtquelle zurück. Durch die Bewegung der Oberfläche ist dieses remittierte Licht dopplerverschoben und interferiert mit dem Sendelicht. Die durch die Interferenz ausgelöste Intensitätsmodulation wird in einem Lichtempfänger erfasst und ausgewertet, um die Geschwindigkeit der Oberfläche zu bestimmen. Es findet sich aber in der Literatur kein Hinweis, eine berührungslose optische Geschwindigkeitsmessung bei der Reifenherstellung zu nutzen.
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Daher ist Aufgabe der Erfindung, den Reifenaufbau zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Reifenaufbauvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Reifens nach Anspruch 1 beziehungsweise 13 gelöst. Zunächst wird wie üblich Rohmaterial aus einer Materialkassette entnommen, worin es typischerweise aufgerollt gelagert ist (wind-up), und über eine Fördereinrichtung einer Aufbautrommel zugeführt. Dort wird der Reifenrohling aus den einzelnen Schichten zusammengesetzt oder -gewickelt und anschließend in einem Vulkanisierprozess fertiggestellt. Die Erfindung geht nun von dem Grundgedanken aus, die Reifenlagen während der Bewegung von der Lagerposition in der Materialkassette in die Endposition in der Aufbautrommel zu vermessen. Dazu ist mindestens ein optoelektronischer Sensor vorgesehen, welcher die Geschwindigkeit einer Reifenlage misst, und die gemessene Geschwindigkeit oder eine daraus abgeleitete Information, wie eine Länge oder ein Schaltsignal, wird von der Steuerung benutzt, um den Aufbauprozess genau und schlupffrei zu steuern.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Geschwindigkeit berührungslos und dennoch direkt und genau gemessen wird. Damit spielen die für andere Messprinzipien ungünstigen Oberflächeneigenschaften der weichen, klebrigen Kautschukkomponenten des Reifens keine Rolle. Außerdem kann es anders als bei taktilen Verfahren nicht zu Verschleiß oder Beschädigung des Reifenmaterials kommen. Aus der Geschwindigkeit kann eine genaue Länge des Zuschnitts der einzelnen Reifenlagen bestimmt werden. Mit optischen Prinzipien kann auch eine genauere Breite des Zuschnitts beim Schneid- und Spleißvorgang bestimmt werden. Indirekt lässt sich das auch aus einem Schrumpffaktor in Längsrichtung erschließen. Insgesamt wird das richtige Auftragen der einzelnen Reifenlagen vereinfacht und verbessert und so eine höhere Reifenqualität und ein besserer Rundlauf erreicht, wodurch Ausschuss in der Endprüfung vermieden wird. Außerdem wird der Ablauf durch kürzere Fertigungszeiten, damit eine bessere Maschinenauslastung und höher Produktivität, sowie durch geringeren Verschnitt und genauere Informationen über die noch vorhandene Materialmenge optimiert.
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Der Sensor weist eine kohärente Lichtquelle zur Erzeugung von Sendelicht, dessen Strahlrichtung schräg zu der Reifenlage ausgerichtet ist, einen Lichtempfänger zur Erfassung der Intensität des Sendelichts sowie eine Auswertungseinheit auf, um aus einem Empfangssignal des Lichtempfängers die Geschwindigkeit der Reifenlage nach dem Prinzip der selbstmischenden Interferenz zu bestimmen. Die Lichtquelle ist vorzugsweise ein Laser, vorteilhafterweise eine Laserdiode, wobei Kantenemitter oder Oberflächenemitter (VCSEL) möglich sind. Eine schräge Ausrichtung bedeutet, dass der Sensor nicht ausgerechnet senkrecht steht, so dass sich eine Komponente in Bewegungsrichtung ergibt. Der remittierte Lichtanteil wird dann in seiner Wellenlänge durch den Dopplereffekt verschoben und interferiert mit dem Sendelicht, wobei diese Mischung mit dem Lichtempfänger gemessen und dann ausgewertet wird. Die Auswertung findet vorzugsweise im Sensor statt, weil dann die Sensorfunktion vollständig in dem Sensor geleistet wird. Eine externe Auswertungseinheit in der Vorrichtung, insbesondere in deren Steuerung, ist aber auch denkbar. Die Technologie der selbstmischenden Interferenz bietet im Reifenbau deutliche Vorteile auch gegenüber anderen optischen Verfahren. Es können nämlich auch Oberflächen mit geringer diffuser Reflektion wie glänzende und schwarze Oberflächen sowie strukturlose Oberflächen zuverlässig vermessen werden.
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Der Sensor weist alternativ einen Bildsensor und eine Auswertungseinheit auf, um aus zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommenen Bilddaten des Bildsensors die Geschwindigkeit der Reifenlage nach dem Prinzip des optischen Flusses zu bestimmen. Die Bestimmung und Ausnutzung des optischen Flusses ist an sich bekannt. Dazu werden Korrespondenzen von Bildmerkmalen in zu verschiedenen Zeiten aufgenommenen Bildern gesucht und so deren Bewegung geschätzt. In der vorliegenden Anwendung kann durch die Rahmenbedingungen sogar jedes Bildmerkmal als repräsentativ für die Bewegung angesehen werden, so dass eine Gruppierung oder Segmentierung der Bildmerkmale gar nicht erforderlich ist. Für ausreichend kontrastreiche Bildmerkmale kann eine eigene Beleuchtung erforderlich sein, weil das Umgebungslicht abgeschirmt, zu schwach oder zu unzuverlässig ist. Wie schon zu der selbstmischenden Interferenz bemerkt, erfolgt die Auswertung vorzugsweise, aber nicht zwingend im Sensor.
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Der Sensor ist bevorzugt an der Fördereinrichtung angeordnet. Der Sensor misst dann die Geschwindigkeit auf dem Transportweg von Materialkassette zu Aufbautrommel. Obwohl hier und im Folgenden der Sensor mit bestimmtem Artikel angesprochen wird, kann es sich auch um einen weiteren optoelektronischen Sensor zur berührungslosen Messung der Geschwindigkeit einer Reifenlage handeln, je nachdem, ob nur ein Sensor oder mehrere Sensoren genutzt werden. Mehrere Sensoren sind dann vorzugsweise untereinander baugleich oder verwenden zumindest das gleiche Detektionsprinzip, aber beides ist keine zwingende Bedingung.
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Der Förderer weist bevorzugt eine Schneidvorrichtung zum Zuschneiden von Rohmaterial auf, wobei der Sensor vor der Schneidvorrichtung angeordnet ist. Die Schneidvorrichtung schneidet aus der praktisch endlosen Reifenlage des Rohmaterials eine Umfangslänge samt erforderlichem Zuschlag für einen Reifen ab. Auch ein Nachschnitt in Breitenrichtung ist denkbar. Der Sensor wird an dieser Stelle vorteilhaft angeordnet, um für einen Zuschnitt in der richtigen Länge zu sorgen. Mit einer Position sogar unmittelbar vor dem Zuschneiden können Störeffekte zwischen Messen und Zuschneiden weiter verringert werden.
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Der Sensor ist bevorzugt an der Materialkassette angeordnet. Damit kann die Reifenlage beim Aufbau eines Reifens direkt am Anfang der Förderstrecke vermessen werden. Besonders vorteilhaft ist aber die Verwendung des Sensors während des Auffüllens der Materialkassette, um genau zu wissen, wieviel Rohmaterial vorhanden beziehungsweise aufgewickelt ist. So kann das Auffüllen gesteuert und später im Betrieb rechtzeitig ein Auffüllhinweis gegeben werden.
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Der Sensor ist bevorzugt an der Fördereinrichtung in einem Zuführungsbereich zu der Aufbautrommel angeordnet. Dort wird die tatsächliche Länge des Zuschnitts unmittelbar vor dem Aufwickeln für den Rohling überprüft.
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Der Sensor ist bevorzugt an der Aufbautrommel angeordnet. Die vorteilhafte Funktion ist dann ebenfalls eine Überprüfung der Länge direkt vor dem Aufwickeln in der Aufbautrommel. Eine Montage im Inneren der Aufbautrommel ist dabei auch gemeint, sollte jedoch vorzugsweise in einem Bereich erfolgen, in dem die einzelnen Reifenlagen noch unterscheidbar erfasst werden.
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Die Reifenaufbauvorrichtung weist bevorzugt mehrere Materialkassetten und mehrere diesen zugeordnete Fördereinrichtungen auf, um der Aufbautrommel mehrere Reifenlagen zuzuführen, wobei optoelektronische Sensoren zur berührungslosen Messung der Geschwindigkeit einer Reifenlagen an mehreren, insbesondere allen Reifenlagen vorgesehen sind. So werden verschiedenen Reifenlagen zugeführt und vermessen. Es ist denkbar, einzelne Reifenlagen, die in Bezug auf Schlupf oder Verformung unkritisch sind, nicht oder auf andere Weise zu vermessen, etwa mit Encodern. Vorzugsweise ist aber allen Reifenlagen beziehungsweise den zugehörigen Materialkassetten oder Fördereinrichtungen ein optoelektronischer Sensor zugeordnet. Zusätzliche Encoder für eine redundante oder ergänzende Messung sind möglich.
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Der Sensor ist bevorzugt dafür ausgebildet, die gemessene Geschwindigkeit mit einer Sollgeschwindigkeit zu vergleichen. Die Sollgeschwindigkeit kann über eine Maximal- und/oder Minimalgeschwindigkeit vorgegeben sein. Durch deren Überwachung wird ein reibungsloser Aufbauprozess sichergestellt, insbesondere ein Stillstand durch Materialstau erkannt.
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Der Sensor ist bevorzugt dafür ausgebildet, aus der Geschwindigkeit eine Länge und/oder Beschleunigung zu bestimmen. Die Umrechnung in eine Länge erfolgt wie üblich durch Integration der Geschwindigkeit über ein Zeitintervall, näherungsweise unter Annahme einer gleichförmigen Bewegung durch Multiplikation. Ebenso üblich ist die Bestimmung der Beschleunigung mittels Ableitung, die diskret berechnet werden kann.
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Der Sensor ist bevorzugt dafür ausgebildet, die Länge und/oder Beschleunigung mit einem jeweiligen Sollwert zu vergleichen. Die Länge wird gemäß der gewünschten Herstellung vorgegeben, etwa als Umfangslänge des Reifens plus einen gewissen Überlappungs- und Toleranzbereich. Die Beschleunigung sollte beispielsweise nicht zu stark sein, weil das Material noch weich ist und zudem ungenau positioniert oder aufgewickelt werden könnte. Durch zu hohen Zug könnte sich die Länge des Reifenmaterials ändern, was wiederum die Qualität des Reifens verschlechtert.
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Der Sensor gibt bevorzugt ein Schaltsignal an die Steuerung aus. Diese Art der Übergabe seines Ausgangssignals ist besonders vorteilhaft für die Prüffunktionen oder als Auslöser für einen Schneidevorgang. Alternativ oder zusätzlich ist eine Übergabe von Messwerten wie Geschwindigkeit, Länge oder Beschleunigung, prinzipiell auch nur von Rohdaten denkbar.
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Die Reifenaufbauvorrichtung weist vorzugsweise einen Zusatzsensor für die Erkennung des Beginns und/oder des Endes einer Reifenlage auf. Damit können Auslöser gesetzt werden, etwa um die Zeitspanne zu bestimmen, über welche die gemessene Geschwindigkeit integriert werden muss, um eine Länge zu berechnen. Der Zusatzsensor kann eine einfache Lichtschranke sein. Besonders bevorzugt ist eine Integration des Zusatzsensors in den Sensor. Das führt zu einer kompakten Bauweise und einer Reduzierung des Installationsaufwandes.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf ähnliche Weise weitergebildet werden und zeigt dabei ähnliche Vorteile. Derartige vorteilhafte Merkmale sind beispielhaft, aber nicht abschließend in den sich an die unabhängigen Ansprüche anschließenden Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in:
- 1 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines aufgeschnittenen Reifens;
- 2 eine Prinzipdarstellung eines optoelektronischen Sensors zur Bestimmung der Geschwindigkeit einer Reifenlage; und
- 3 eine schematische Darstellung einer Reifenaufbaumaschine.
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1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines aufgeschnittenen Reifens 100, anhand dessen die verschiedenen Reifenlagen beispielhaft illustriert werden sollen. Der Reifen 100 weist von außen nach innen eine Lauffläche 102 mit Profil, eine Gürtelabdeckung 104, einen Stahlgürtel 106 und eine Karkasse 108 auf, wobei ein nicht gesondert dargestellter Innerliner 110 an der Innenseite der Karkasse 108 luftdicht ist und einen Schlauch ersetzt. Die metallische Felge 112 wird hier nicht näher betrachtet. An die Lauffläche 102 schließt sich die Seitenfläche 114 an, welche die Karkasse 108 einschließt.
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2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines optoelektronischen Sensors 10, der mit selbstmischender Interferenz arbeitet, um die Geschwindigkeit einer an dem Sensor 10 vorbei bewegten Reifenlage 12 zu bestimmen. Dabei steht die Reifenlage 12 stellvertretend für eine der in 1 vorgestellten Reifenlagen, wobei dort die Reifenlagen auch nur beispielhaft erläutert wurden.
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Der Sensor 10 umfasst eine kohärente Lichtquelle 14, vorzugsweise eine Laserdiode, die so ausgerichtet ist, dass ihr Sendelicht 16 schräg auf die Reifenlage 12 auftrifft, d.h. mit α ≠ 90°. Das Sendelicht 16 wird von der Reifenlage 12 teilweise absorbiert und ansonsten in alle Richtungen diffus gestreut. Dabei kehrt auch ein kleiner Teil 18 zu der Lichtquelle 14 zurück. Wenn sich die Reifenlage 12 bewegt, ist dieser Teil 18 aufgrund des Dopplereffekts in seiner Wellenlänge verschoben und interferiert mit dem Sendelicht 16, so dass dessen Intensität moduliert wird.
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Ein Lichtempfänger 20 in dem Sensor 10 erfasst die Intensität des selbstinterferierenden Sendelichts 16 und übergibt ein entsprechendes Empfangssignal an eine Auswertungseinheit 22. Aus dem zeitlichen Verlauf des Empfangssignals kann die Auswertungseinheit 22 auf die Dopplerverschiebung und damit die Geschwindigkeit der Reifenlage 12 schließen. Es ist auch möglich, die Richtung aus dem Funktionsverlauf der Modulation zu bestimmen, oder das Sendelicht 16 periodisch zu modulieren, um diese Bestimmung zu vereinfachen. Beides spielt aber hier eine untergeordnete Rolle, weil die Bewegungsrichtung üblicherweise festgelegt und damit keine relevante Erfassungsgröße ist.
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Es gibt auch alternative Möglichkeiten, die Geschwindigkeit einer Reifenlage 12 durch berührungslose optische Messung zu erfassen. Ein Beispiel dafür ist die Methode des optischen Flusses. Dazu wird mit einem Bildsensor eine Zeitreihe von Bildern aufgenommen. In den Bildern werden Bildmerkmale identifiziert, Korrespondenzen dieser Bildmerkmale in zu verschiedenen Zeiten aufgenommenen Bildern erkannt und aus der Bewegung der Bildmerkmale auf die Bewegung von Objekten geschlossen. Da bekannt ist, dass die Reifenlage ein einziges Objekt mit gemeinsamer Bewegung ist, können die markantesten Bildmerkmale gewählt beziehungsweise Bildmerkmale oder daraus abgeleitete Bewegungsinformationen gesammelt und gemeinsam zu einer Geschwindigkeit verrechnet werden.
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3 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Reifenaufbaumaschine 50. In Materialkassetten 52a-d sind die verschiedenen Reifenlagen 12a-d aufgewickelt. Dabei ist die Anzahl von Reifenlagen 12a-d und zugehörigen Maschinenelementen beispielhaft zu verstehen. Jeder Reifenlage 12a-d beziehungsweise Materialkassette 52a-d ist eine hier zweigeteilte Fördereinrichtung 54a-d, 56a-d mit jeweils einer Schneideeinheit 58a-d dazwischen zugeordnet. Die Fördereinrichtung 54a-d, 56a-d mündet bei einer Aufbautrommel 60.
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Im Betrieb werden die Reifenlagen 12a-d abgerollt und dann zunächst über den ersten Teil der Fördereinrichtung 54a-d der Schneideeinheit 58a-d zugeführt. Nach dem Schneidevorgang werden die Zuschnitte der Reifenlagen 12a-d über den zweiten Teil der Fördereinrichtung 56a-d an die Aufbautrommel 60 übergeben und dort in der richtigen Abfolge aufgewickelt. Beispielhaft ist in 3 ein Zuschnitt 12a1 im Übergang zu der Aufbautrommel 60 und ein soeben abgetrennter Zuschnitt 12c1 gezeigt.
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Das Rohmaterial der Reifenlagen 12a-d ist in der Materialkassette 52a-d auf Rollen aufgerollt und mit einer Trennlage versehen, um ein Verkleben des Materials zu verhindern. Der Abzug von der Rolle wird über Zug auf die Trennlage und das Material selbst bewirkt. Dabei kann es zu Längenveränderungen der Reifenlagen 12a-d kommen. Die Trennlage wird dann wieder aufgerollt, was in 3 nicht dargestellt ist, so dass nur die Reifenlagen 12a-d selbst in der Reifenbaumaschine 50 verarbeitet werden.
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Damit eine nicht gezeigte Steuerung der Reifenaufbaumaschine 50 die Abläufe steuern kann, wird die Geschwindigkeit der Reifenlagen 12a-d gemessen. Aus der Geschwindigkeit können mit entsprechenden Zeitinformationen durch Integration die Länge, durch Ableitung die Beschleunigung als weitere Steuer- und Prüfgrößen abgeleitet werden.
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Dazu sind an einer oder mehreren Stellen in der Reifenaufbaumaschine 50 optoelektronische Sensoren 10a1-d2 angeordnet, die vorzugsweise nach dem zu 2 erläuterten Messprinzip der selbstmischenden Interferenz oder einem alternativen Vorgehen wie dem optischen Fluss arbeiten. 3 zeigt eine sehr umfangreiche Sensorkonfiguration mit Sensoren 10a1-d2 an jeder Reifenlage 12a-d, zudem sogar an jeweils zwei Messstellen. Die Erfindung umfasst selbstverständlich auch andere Konfigurationen mit mehr oder weniger Sensoren 10a1-d2 an nur einem Teil dieser Positionen oder anderen Positionen.
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Einige bevorzugte Montagepositionen für Sensoren 10a1-d2 werden nachfolgend diskutiert. An den Fördereinrichtungen 54a-d, 56a-d dient die gemessene Geschwindigkeit beispielsweise zum Nachregeln der Antriebe, um eine gewünschte Sollgeschwindigkeit einzuhalten. Vor den Schneideinrichtungen 58a-d werden vorzugsweise Geschwindigkeit und zurückgelegter Weg bestimmt, mit der Sollgeschwindigkeit abgeglichen und der Schneidvorgang dann so gesteuert, dass die benötigte Länge genau und schlupffrei geschnitten wird. Vor der Aufbautrommel 60 wird die Länge der Zuschnitte 12a1, 12c1 erstmals oder nochmals gemessen und die Geschwindigkeit des Aufrollvorgangs angepasst, um die Reifenlagen 12a-d korrekt übereinander zu schichten und insbesondere an den Enden für ein bündiges Anliegen beziehungsweise einen gewünschten Überlapp zu sorgen.
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Zur besseren Erkennung von Anfang und Ende des Zuschnittes, kann der Sensor 10a1-d2 über einen Eingang ein Triggersignal für Beginn und/oder Ende der Messung bekommen. Dieses Signal kann beispielsweise durch einen Zusatzsensor wie eine nicht dargestellte Lichtschranke bereitgestellt werden. Ein jeweiliger Zusatzsensor kann direkt bei dem Sensor 10a1-d2 montiert sein, insbesondere an dem Sensor 1 0a1-d2, so dass eine gesonderte Verkabelung entfällt oder erheblich vereinfacht wird, oder sogar in einer besonders kompakten Lösung darin integriert sein.
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Der Sensor 10a1-d2 kann einen Schaltausgang aufweisen, um eine Abweichung von einer Sollgeschwindigkeit anzuzeigen, insbesondere einen Stillstand zur Erkennung von Materialstau. Allgemein kann ein Sollwert oder ein Korridor mit Mindest- und Höchstwerten für Geschwindigkeit, Länge und/oder Beschleunigung gesetzt, im Betrieb überwacht und das Ergebnis als Schaltsignal ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich werden Messwerte wie Geschwindigkeit, Länge oder Beschleunigung übergeben. Die Einbindung kann über unterschiedliche Schnittstellen erfolgen, wie inkrementell, IO-Link, SSI, CANopen und sonstige Bus- oder Feldbusschnittstellen. Der Sensor 10a1-d2 kann sicher ausgebildet und entsprechend sicherheitszertifiziert sein.
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Vor dem eigentlichen Reifenaufbau wie in 3 skizziert, werden die Reifenlagen 12a-d von Zulieferern oder dem Reifenhersteller selbst gefertigt. Typische Prozesse hier sind das Kalandrieren, bei dem Gummimaterial mit Textil- oder Stahlcord verbunden wird, und nachfolgende Schneid- und Spleißprozesse. Auch in diesen Prozessschritten ist eine Information über die Geschwindigkeit und über die Länge hilfreich. Der optoelektronische Sensor 10 kann demnach in allen Phasen des Herstellungsprozesses von der Extrusion der Kautschukmischung über die folgende Bearbeitung mit Schneidprozessen bis zum eigentlichen Reifenaufbau verwendet werden. Die Messaufgabe ist die berührungslose, vorzugsweise laserbasierte Messung von Geschwindigkeit und Länge insbesondere auf weichem Material wie Kautschuk oder Mischungen mit Kautschuk.
