DE10228372A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Fülllung von Vertiefungen und zum Verlegen der Unterschicht bei der Runderneuerung von Reifen großer Dimensionen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Fülllung von Vertiefungen und zum Verlegen der Unterschicht bei der Runderneuerung von Reifen großer Dimensionen

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Abscheidung der Unterschicht auf der Kontur der Karkasse eines rundzuerneuernden Reifens mit großen Abmessungen (1), wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: DOLLAR A einen drehbaren Träger oder eine drehbare Trommel (2), die durch einen Motor (5) betätigt wird und auf welcher der Reifen (1) montiert wird; DOLLAR A einen Extruder (4) mit einer Düse (3), die in der Nähe der Kontur des Reifens angeordnet wird, zum Abscheiden einer Elastomermischung auf der Oberfläche des Reifens (1); DOLLAR A wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß ferner ein Sensor (6) vorgesehen ist, der den Druck der Mischung (13) entsprechend der Düse (3) mißt, welcher mit Verarbeitungsmitteln (8) verbunden ist, die in der Lage sind, Steuersignale zu erzeugen, die die Rotationsgeschwindigkeit des Motors (5) modifizieren können, um so gleichzeitig die Füllung von eventuellen Hohlräumen (Vertiefungen, Reparaturlöchern usw.) auf der Oberfläche des Reifens (1) mit der Elastomermischung durchzuführen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Runderneuerung oder Wiederherstellung der Lauffläche und der Seitenflächen von Reifen mit großen Abmessungen, insbesondere Reifen für Erdbewegungsmaschinen.
  • Es ist bekannt, wie die Reifen, deren Lauffläche abgenutzt ist, aber die über eine Karkasse in gutem Zustand verfügen, vorteilhaft runderneuert werden können, insbesondere jene mit großen Abmessungen, wobei auf den Umfangsteil eine neue vorgedruckte oder durch Extrusion ausgebildete Lauffläche aufgebracht wird.
  • Unter dem Ausdruck Runderneuerung oder Wiederherstellung eines Reifens versteht man ein Verfahren, das in der Lage ist, einen neuen Laufflächengürtel auf der Karkasse eines gebrauchten Reifens auszubilden, so daß dieser in Zuständen und mit Leistungen, die zu jenen des neuen Reifens im allgemeinen analog sind, wiederverwendet werden kann. Die wirtschaftliche Ersparnis und der ökologische Vorteil, die sich aus der Wiederverwendung der Struktur der Karkasse ergeben, sind offensichtlich.
  • Gemäß einer bekannten Technik findet die Runderneuerung dieser Reifen mittels eines Extruders statt, der mit mindestens einer Düse ausgestattet ist, die auf der Kontur des Reifens läuft. Durch eine solche Düse hindurch wird eine erhitzte Mischung aus Kautschuk oder allgemeiner aus einem Elastomermaterial und mit der Spezifikation einer flachen Abmessung (in einem Streifen) extrudiert, um den Reifen mit einer durchgehenden Umwicklung zu umwinden. Wenn man den Reifen rotieren läßt und die Düse des Extruders auf der Karkasse des rundzuerneuernden Reifens axial verschiebt, wickeln sich eine gewisse Anzahl von Streifen aus Kautschuk nebeneinander auf, wobei eine gleichmäßige Schicht mit einer gewünschten Dicke erhalten wird, bis die Abmessungen des Reifens wieder hergestellt sind, der dann in einer Form vulkanisiert wird.
  • Bei der Runderneuerung eines Reifens mit großen Abmessungen ist die Verwendung einer Unterschicht aus Kautschuk zwischen der Karkasse und dem Gürtel vorgesehen, welche die Kohäsion zwischen der Karkasse und dem neuen Profil verbessert.
  • Im Unterschied dazu, wie es für die Reifen für Personenkraftwagen und Lastkraftwagen geschieht, bei denen die Unterschicht zum Profil gehört, das die neue Lauffläche bildet, und daher gleichzeitig mit diesem aufgebracht wird, erfordert die Runderneuerung von Reifen mit großen Abmessungen vor der Ausbildung der neuen Lauffläche die Auftragung einer Unterschicht aus Kautschuk (gewöhnlich Naturkautschuk).
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Phase der Auftragung der Unterschicht.
  • Gemäß der bekannten Technik findet nach der Füllung der Hohlräume die Auftragung der Unterschicht auf Reifen mit großen Abmessungen manuell mittels eines Vorgangs statt, der das Aufbringen von vorgeschnittenen Kautschukstreifen mittels Festklopfen umfaßt, welche nebeneinander auf der Karkasse des Reifens angeordnet werden.
  • Bei der Runderneuerung von Reifen für Lastkraftwagen ist eine Einrichtung bekannt, die für die automatische Auftragung der Unterschicht in der Form eines extrudierten Profils mittels eines Extruders sorgt, welcher mit einer Düse mit Abmessungen gleich der Breite des Reifens ausgestattet ist, um den Reifen mit einer einzigen Umwicklung zu überziehen.
  • Die Runderneuerung von Reifen mit großen Abmessungen, z. B. jene, die an Maschinen für die Zubringung von Erde und Konstruktionsmaterialien verwendet werden, weist jedoch die Schwierigkeit auf, die sich aus der Tatsache ergibt, daß die Außenfläche der Karkasse auch nach dem Vorgang des Raspelns Hohlräume, Aussparungen oder Vertiefungen mit beträchtlichen Abmessungen aufweist. Die Aussparungen auf der Außenfläche des Reifens können von verschiedenem Ursprung sein, insbesondere können Hohlräume bei der Entfernung von Material erzeugt werden, die durch Rauheit oder Löcher verursacht wird, die durch vorangehenden Reparaturen des Reifens verursacht werden.
  • Deshalb ist es vor dem Verlegen der Unterschicht notwendig, solche Aussparungen mit einer Mischung aus Kautschuk zu füllen, so daß die Abscheidung der Unterschicht auf einer regelmäßigen Oberfläche stattfindet.
  • Bei dem früheren Verfahren wird die Füllung der Vertiefungen durch tragbare Extruder für Kautschuk manuell durchgeführt, welcher die manuelle Auftragung der Unterschicht folgt.
  • Außer daß es eine manuelle Arbeitsphase mit den daraus folgenden Kosten aufweist, wenn die Füllung nicht in einer vollständigen und/oder homogenen Art und Weise geschieht, erweist sich die Haftung der Lauffläche am Reifen als beschädigt und die Runderneuerung kann sich sowohl hinsichtlich der Lebensdauer als auch der Verwendungssicherheit als wenig befriedigend erweisen.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile und die Begrenzungen des früheren Verfahrens mittels einer verbesserten Vorrichtung und eines verbesserten Verfahrens für die Abscheidung der Unterschicht auf einem rundzuerneuernden Reifen zu beseitigen, und insbesondere in der Automatisierung des manuellen Vorgangs der Füllung der Vertiefungen während der Auftragung der Unterschicht.
  • Die Erfindung erreicht diese Ziele durch ein System und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 7. Weitere vorteilhafte Eigenschaften ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Einrichtung für die Abscheidung der Unterschicht sieht vor, den Reifen rotieren zu lassen und die Düse des Extruders auf der Karkasse des Reifens gleichzeitig zu verschieben, wodurch die Kontur des Reifens mit vielen Streifen aus Kautschuk nebeneinander umwickelt wird, um eine gleichmäßige, konstante Schicht mit gewünschter Dicke auszubilden, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Reifens, der Extrusionsdruck und der Druck, mit dem die Düse auf den Reifen gedrückt wird, gesteuert werden.
  • Gemäß der Erfindung wird die Rotation des Reifens verlangsamt oder gestoppt, wenn die Düse auf ein oder mehrere Hohlräume oder Vertiefungen trifft, um solche Vertiefungen mit einer Elastomermischung zu füllen. Die Verlangsamung wird gemäß den Änderungen des im Inneren der Düse gemessenen und zweckmäßig verarbeiteten Drucks gesteuert. Die Füllung des Hohlraums während eben der Phase der Abscheidung der Unterschicht verringert die Kosten und die Zeit der Runderneuerung, während gleichzeitig eine sehr homogene und gleichmäßige Runderneuerung mit folgender Verbesserung der Qualität und der Sicherheit des runderneuerten Reifens und Verringerung des Ausschusses erhalten wird.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine bevorzugte, aber nicht begrenzende Ausführungsform der Erfindung darstellen und in welchen gilt:
  • Fig. 1 stellt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung dar;
  • Fig. 2 stellt die Anordnung der Düse des Extruders im Querschnitt genauer dar; und
  • Fig. 3 und 4 stellen das erfindungsgemäße Verfahren dar.
  • In den Figuren werden dieselben Bezugsziffern zum Kennzeichnen von Teilen, die gleich sind oder die im wesentlichen äquivalente Funktionen erfüllen, verwendet.
  • Wie bekannt ist, sind die Arbeitsphasen für die Runderneuerung eines Reifens im wesentlichen die folgenden:
    • - Raspeln der Lauffläche und der Seitenflächen;
    • - Öffnen der Vertiefungen, Säuberung der beschädigten Teile des Reifens oder derjenigen, die jedenfalls Defekte aufweisen, wie z. B. die Anwesenheit von Nägeln, Ablösung des Gewebes der Karkasse, Schnitte, die durch Steine, Gläser, usw. erzeugt werden;
    • - Auflösung der gesamten geraspelten Oberfläche mit einem zweckmäßigen Lösungsmittel (Mischung aus Kautschuk, Benzin, usw.);
    • - manuelles Füllen der Vertiefungen (vorher manuell durchgeführt);
    • - Auftragen der Unterschicht (vorher manuell durchgeführt);
    • - Aufbringen der Lauffläche und Endpressen in einer Form zum Einprägen des Laufflächenmusters und Vulkanisation.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere die Phase der Verlegung der Unterschicht, die gleichzeitig mit der Füllung der Vertiefungen durchgeführt wird, mittels eines Extruders, der später detailliert dargestellt wird, während die restlichen Phasen nicht weiter erörtert werden, da sie im wesentlichen bekannt und herkömmlich sind.
  • Mit Bezug auf Fig. 1, die die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch darstellt, welche einen Träger oder eine Trommel 2 aufweist, auf der der rundzuerneuernde Reifen 1 montiert wird und die in der Lage ist, diesen letzteren in einer langsamen Rotation durch den Motor 5 mitzunehmen. In der Nähe des Randes des Reifens und tangential zu seiner Kontur ist die Düse 3 eines Extruders 4 für eine Elastomermischung, die in Fig. 2 mit 13 bezeichnet ist, angeordnet.
  • Der Druck der Mischung wird durch einen Drucksensor oder -meßwandler 6 gemessen, der innerhalb des Extruders angeordnet ist. Der Ausgang des Sensors 6 ist mit einer Verarbeitungseinheit 8 verbunden, die typischerweise mittels eines programmierten Mikroprozessors ausgeführt ist und in der Lage ist, die kontinuierlich am Eingang empfangenen Signale abzutasten. Die Einheit 8 steuert die Betätigungsvorrichtung 9, die den Motor 5 rotieren läßt.
  • Wie genauer und insbesondere vergrößert in Fig. 2 dargestellt, wird die Extrusionsdüse oder -mündung durch einen pneumatischen Zylinder 10 auf den Reifen geschoben und ist mit einem Drucksensor oder -meßwandler 6 ausgestattet, der die Änderung des Drucks des Kautschuks an der Düse feststellt.
  • Wenn der Extruder auf eine Vertiefung (in Fig. 2 beispielsweise mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichnet) trifft, stellt der zugehörige Drucksensor 6 gemäß der Erfindung eine Verringerung des Drucks fest, und dieser Parameter wird zum Verlangsamen der Rotation des Reifens verwendet, um so die Vertiefung mit der extrudierten Mischung angemessen zu füllen. Man erhält so mit einem einzigen automatischen Vorgang sowohl die Füllung der Hohlräume als auch die Abscheidung der Unterschicht mit einer Einsparung an Zeit und Arbeit, wobei gleichzeitig eine bessere und homogenere Runderneuerung des Reifens realisiert wird.
  • Gemäß der Erfindung ist das zum Bestimmen der Verlangsamung der Rotation vorzugsweise verwendete Verfahren schematisch in Fig. 3 und 4 dargestellt. Ein solches Verfahren verwendet die Änderungen des Drucks des Extrusionssensors 6, der im Extrusionskanal angeordnet ist, welche durch eine Abtastung des Signals des Drucks gewonnen werden, die von der Verarbeitungseinheit 8 durchgeführt wird.
  • Genauer erzeugt der Sensor 6 ein Signal vom kontinuierlichen Typ, das den Druck der Mischung darstellt, welcher im Inneren der Düse gemessen wird. Die Einheit 8 führt eine Abtastung in vorbestimmten Intervallen eines gewissen Werts durch und digitalisiert und speichert ihn vorzugsweise. Die Verarbeitungseinheit 8 berechnet dann den aktuellen Durchschnittsdruck über drei Abtastungen und gewinnt daraus einen Durchschnittsdruckwert PM, und bestimmt gleichzeitig den veränderlichen Durchschnitt MM des Drucks des Sensors, typischerweise in einem Änderungsbereich von 2 Sekunden. Vorzugsweise werden für die Berechnung des aktuellen Drucks 5 aufeinanderfolgende Abtastwerte verwendet. Die Werte von PM und MM werden linear interpoliert (Fig. 3), beispielsweise durch einen Operationsverstärker 10 (Fig. 4), für die Berechnung der Rotationsgeschwindigkeit des Reifens, und diese Größe wird zum Verändern der Rotationsgeschwindigkeit des Reifens verwendet, wenn dies sich als erforderlich erweist. Falls die Vertiefung tief ist, kann die Rotation auch angehalten werden, wobei die Extrusion weitergeht, bis der Druck wieder über eine vorbestimmte Schwelle ansteigt, was darauf hinweist, daß die Vertiefung praktisch (oder gleich) gefüllt ist. Falls dies nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit geschieht, greift eine Alarmvorrichtung ein.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Konstruktionen beschrieben wurde, ist sie im allgemeinen zu anderen Anwendungen und Modifikationen fähig, die sich als im Schutzbereich inbegriffen verstehen, wie es sich auf dem Fachgebiet als offensichtlich erweist.

Claims (9)

1. Vorrichtung für die Abscheidung der Unterschicht auf der Kontur der Karkasse eines rundzuerneuernden Reifens mit großen Abmessungen (1), wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
einen drehbaren Träger oder eine drehbare Trommel (2), die durch einen Motor (5) betätigt wird und auf welcher der Reifen (1) montiert wird;
einen Extruder (4) mit einer Düse (3), die in der Nähe der Kontur des Reifens angeordnet wird, zum Abscheiden einer Elastomermischung auf der Oberfläche des Reifens (1);
wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß ferner ein Sensor (6) vorgesehen ist, der den Druck der Mischung (13) entsprechend der Düse (3) mißt, welcher mit Verarbeitungsmitteln (8) verbunden ist, die in der Lage sind, Steuersignale zu erzeugen, die die Rotationsgeschwindigkeit des Motors (5) modifizieren können, um so gleichzeitig die Füllung von eventuellen Hohlräumen (Vertiefungen, Reparaturlöchern usw.) auf der Oberfläche des Reifens (1) mit der Elastomermischung durchzuführen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (3) durch einen pneumatischen Zylinder (10) auf den Reifen (1) geschoben wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (3) zur Kontur des Reifens (1) tangential ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (6) im Inneren des Extrusionskanals des Extruders (4) in der Nähe der Düse (3) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit (8) in der Lage ist, den Ausgang des Sensors (6) abzutasten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Verarbeitungseinheit (8) mit der Betätigungseinrichtung (9) verbunden ist, die die Rotation des Motors (5) steuert.
7. Verfahren für die Verlegung der Unterschicht auf einen rundzuerneuernden Reifen (1) mit großen Abmessungen, wobei die Oberfläche des Reifens geraspelt wird und Hohlräume aufweist, die durch Vertiefungen, Reparaturlöcher und ähnliches verursacht werden, in einer Vorrichtung mit einem drehbaren Träger oder einer drehbaren Trommel (2), die durch einen Motor (5) betätigt wird und auf welcher der Reifen (1) montiert wird, einem Extruder (4) mit einer Düse (3), die in der Nähe der Kontur des Reifens (1) angeordnet wird und eine Elastomermischung (13) auf der Oberfläche des Reifens (1) abscheiden kann, und Mitteln (6) zum Messen des Drucks der Mischung (13) in der Düse (3), wobei das Verfahren durch die folgenden Arbeitsphasen gekennzeichnet ist:
- nacheinander Aufnehmen einer Vielzahl von Druckwerten der Elastomermischung (13);
- Berechnen eines aktuellen Durchschnittsdruckwerts (PM) aus der Aufnahme;
- Bestimmen des veränderlichen Durchschnitts (MM) des Drucks der Mischung (13);
- lineares Interpolieren der erhaltenen Werte (PM, MM) zum Berechnen der Rotationsgeschwindigkeit des Reifens;
- Verwenden der so erhaltenen Größe zum Verändern der Rotationsgeschwindigkeit des Reifens, um so in einem einzigen Vorgang die Füllung der Hohlräume und die Abscheidung der Unterschicht durchzuführen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des aktuellen Drucks unter Verwendung von 5 aufeinanderfolgenden Abtastungen durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des veränderlichen Durchschnitts des Drucks in einem Änderungsbereich von 2 Sekunden stattfindet.
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