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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Karkasselements, das in der Karkasslage eines Gürtelreifens verwendet wird.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen ist ein Gürtelreifen aus mehreren den Reifen bildenden Elementen aufgebaut. Wie in 13 gezeigt, weist ein Reifen T zum Beispiel Gummielemente wie eine Innendichtschicht 2, eine Lauffläche 3, eine Seitenwand 4, ein Felgenband 5 und dergleichen und Reifenverstärkungselemente wie eine Karkasslage 1, eine Gürtellage 7 und dergleichen mit einem Kord aus Gewebe oder Metall auf. Das Bezugszeichen 8 in der Zeichnung bezeichnet einen Wulstteil mit einem Wulstkern 9.
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Als das Karkasselement (Karkasslage), das die Karkasslage des Gürtelreifens bildet, wird eine so genannte Gummierungslage verwendet, die durch Bilden eines Kernelements mit mehreren Kordstücken zur Verstärkung mit Gummi beschichtet (gummiert) wird.
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Nach einer bekannten Technik weist ein solches Karkasselement für einen Reifen ein so genanntes Kordgewebe mit einer vergleichsweise großen Breite auf, gewebt durch Bilden der Kettfäden mit einem Kord hauptsächlich aus einer Synthesefaser für das Kernelement und grobes Schlagen dünner Schussfäden, die als eine Verbindung in nötigen Abständen in Schussfadenrichtung dienen, wobei das Kordgewebe in einem Kalandrierverfahren mit Gummi beschichtet wird, das Gewebe in einem nächsten Schritt auf eine vorbestimmte Breite entsprechend der Breite der Karkasslage geschnitten wird und die Kords in Querrichtung ausgerichtet werden, um sie nacheinander in Form eines langen Streifens zu verbinden, anschließend durch Anordnen eines Trennkreuzes dazwischen zur Lagerung in Rollenform aufgewickelt wird und das Karkasselement an den Reifenherstellungsschritt übergeben und nach dem Zuschneiden auf eine vorbestimmte Länge verwendet wird.
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Nach dem Verfahren ist jedoch ein großer Bereich zum Lagern des Materials oder eines vorgefertigten Karkasselements nötig, etwa ein Lager für das Material des Kordgewebes oder dergleichen, bevor es mit der Kalanderwalze gummiert wird, oder ein Lager für das Karkasselement nach dem Gummieren oder dergleichen; außerdem ist Personal für den Transport oder dergleichen nötig. Daher entsteht ein Problem hinsichtlich der Produktivität, und das Verfahren ist nachteilig bei der Herstellung von Reifen vieler Arten und der Produktion kleiner Mengen.
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Daher ist in den vergangenen Jahren vorgeschlagen worden, ein Karkasselement in Streifenform mit einer vergleichsweise schmalen Breite durch Ausrichten mehrerer Kordstücke zur Verstärkung und durch Beschichten der Kords mit Gummi ohne Verwendung eines Kordgewebes zu bilden und dadurch eine Karkasslage für einen Reifen herzustellen.
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In der
JP 2002 -
321 267 A und der
JP 2005 -
28 688 A wird zum Beispiel vorgeschlagen, dass durch Ausrichten mehrerer Kordstücke und Durchleiten der Kords durch eine Düse zum Beschichten, die kontinuierlich an einem Extruder angeordnet ist, Gummi auf die Kordreihen aufgebracht wird, um sie in Streifenform zu formen, das streifenförmige Element auf eine vorbestimmte Länge geschnitten wird und die abgeschnittenen Stücke anschließend ausgerichtet werden, um sie auf einer Wickeltrommel oder auf einem Förderband zu verbinden, oder dass das streifenförmige Element spiralförmig auf eine Trommel gewickelt wird, um eine Lage zu bilden, wobei das gebildete zylinderförmige Element in einer Richtung parallel zur Trommelmittelachse (Breitenrichtung) geschnitten wird, um ein Karkasselement zu bilden, bei dem der Kord einen Winkel von 90 Grad im Wesentlichen relativ zur Umfangsrichtung aufweist.
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Wenn jedoch die abgeschnittenen Stücke des streifenförmigen Elements ausgerichtet und verbunden werden, ist Zeit- und Arbeitsaufwand zum Schneiden des streifenförmigen Elements nach dem Beschichten und Verbinden der abgeschnittenen Stücke nötig, wodurch das Problem entsteht, dass eine schnelle Herstellung nicht möglich ist; außerdem wird, wenn das spiralförmig mit dem streifenförmigen Element gewickelte zylinderförmige Element geschnitten wird, das streifenförmige Element spiralförmig mit einem Winkel entsprechend der Breite des streifenförmigen Elements gewickelt, und daher ergibt sich das Problem, dass die Karkasslage, dessen Kord einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad relativ zur Reifenumfangsrichtung aufweist, nicht gebildet werden kann.
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Außerdem muss in beiden Fällen die Breite des herzustellenden streifenförmigen Elements entsprechend der Umfangslänge und einem Verbindungsrand der Karkasslage des Reifens, der Gegenstand des Herstellungsverfahrens ist, berechnet und genau eingestellt werden, was ein Problem hinsichtlich der Produktivität darstellt. Insbesondere wenn die Karkasslage durch zwei Schichten gebildet ist, unterscheiden sich deren Umfangslängen mit einer ersten Schicht auf einer inneren Seite und einer zweiten Schicht auf einer äußeren Seite; daher ist es sehr schwierig, die Breite zu berechnen, und je nach Situation ist es auch nötig, einen Endabschnitt einem Verfahren zum Abschneiden entsprechend deren Länge zu unterziehen.
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Beschreibung der Erfindung Probleme, die die Erfindung lösen soll
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Die Erfindung löst das vorstehend beschriebene Problem und stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Karkasselements für einen Reifen bereit, mit denen auf effiziente Weise ein Karkasselement für einen Reifen hergestellt werden kann, das für die Karkasslage eines Gürtelreifens benutzt wird, indem ein Stück gummibeschichteter Kord verwendet wird, und die insbesondere ein Karkasselement bereitstellen können, bei dem ein Verstärkungskord einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad relativ zur Reifenumfangsrichtung aufweist und die Länge oder dergleichen ohne weiteres entsprechend der Größe eingestellt werden kann.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Karkasselements für einen Reifen nach Anspruch 1, in welchem ein Stück Kord kontinuierlich durch eine Düse zum Aufbringen von Gummi auf den Kord geführt wird, der gummibeschichtete Kord geformt wird, um eine vorbestimmte äußere Querschnittsform zu erhalten, der gummibeschichtete Kord um eine Ausrichtungstrommel mit einer Umfangslänge und einer Länge entsprechend der Breite und Länge eines Karkasselements gewickelt wird, das einen Gegenstand des Herstellungsverfahrens darstellt, um ihn auszurichten und zu verbinden, ohne eine Lücke zu erzeugen, um ein zylinderförmiges Element mit einer vorbestimmten Länge zu bilden, und anschließend das zylinderförmige Element in einer Richtung parallel zur Trommelmittelachse geschnitten wird, um eine blattartige Form zu erhalten.
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Nach dem Herstellungsverfahren wird ein Stück des gummibeschichteten Kords um die Ausrichtungstrommel gewickelt, ohne eine Lücke zu erzeugen, und daher weist der Kord, obwohl er spiralförmig gewickelt ist, im Wesentlichen einen Winkel von 90 Grad relativ zur Schnittrichtung parallel zur Trommelmittelachse auf. Daher kann eine Karkasslage, deren Karkasskord einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad relativ zur Reifenumfangsrichtung aufweist, gebildet werden, indem das wie vorstehend beschrieben erhaltene Karkasselement mit der blattartigen Form durch Ausrichten des Schnittendes in Reifenumfangsrichtung durch Tauschen der Längs- und Querrichtungen desselben verwendet wird. Weiter kann das Karkasselement als eine Lage des Karkasselements genau wie das nach der bekannten Technik verwendet werden, und daher werden keine mehreren Verbindungsabschnitte erzeugt wie im Falle des Verbindens mehrerer abgeschnittener Stücke eines streifenförmigen Elements und es besteht keine Gefahr einer Verschlechterung der Gewichtsbalance des Reifens.
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Weiter wird das zylinderförmige Element durch Wickeln eines Stücks des gummibeschichteten Kords um die Ausrichtungstrommel gebildet, und daher kann die Länge in Umfangsrichtung des Karkasselements, das heißt die Anzahl der nötigen Kordstücke für die Länge in Axialrichtung des zylinderförmigen Elements mit einer Einheit von einem Stück des Kords durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl der Wicklungen des Kords eingestellt werden. Weiter kann die Länge in Axialrichtung des zylinderförmigen Elements ohne weiteres mit einer Maßeinheit im Betrag von einem Stück des Kords eingestellt werden und kann ohne weiteres auch mit einer Änderung der Reifengröße zurechtkommen.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen des Karkasselements für einen Reifen wird, wenn der gummibeschichtete Kord so geformt ist, dass die äußere Querschnittsform eine elliptische Form aufweist, und der gummibeschichtete Kord um die Ausrichtungstrommel gewickelt wird, entsprechend einem Modus des Karkasselements, das Gegenstand des Herstellungsverfahrens ist, der Kord durch Einstellen der Richtung der elliptischen Form gewickelt.
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Wenn der Kord unter Verwendung desselben gummibeschichteten Kords um die Ausrichtungstrommel gewickelt wird, kann daher der Wicklungsschritt des Kords durch Einstellen nach Belieben geändert werden, um die Richtung der elliptischen Form so zu ändern, dass zum Beispiel die Richtung ihres langen Durchmessers in einer parallelen Richtung, geneigten Richtung oder senkrechten Richtung relativ zur Trommelumfangsfläche geändert wird oder die Richtungen kombiniert sind. Daher kann die Anzahl der Kordstücke oder deren Dichte frei geändert werden, ohne die Länge in Axialrichtung des gebildeten zylinderförmigen Elements, das heißt die Länge in Umfangsrichtung des Karkasselements zu ändern. Weiter kann umgekehrt die Länge in Axialrichtung des gebildeten zylinderförmigen Elements, das heißt die Länge in Umfangsrichtung des Karkasselements eingestellt werden, ohne die Anzahl der Wicklungen des Kords auf der Ausrichtungstrommel zu ändern. Das heißt, ein Karkasselement mit einem beabsichtigten Modus oder einer entsprechenden Eigenschaft kann ohne weiteres bereitgestellt werden. Weiter können mehrere Arten von Modi für die Karkasselemente vorgesehen werden, indem das Einstellen der Richtung der elliptischen Form und das Einstellen der Anzahl der Wicklungen des Kords kombiniert werden.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen des Karkasselements für einen Reifen wird der gummibeschichtete Kord vorzugsweise durch das Innere einer Heizatmosphäre geführt, bis er auf die Ausrichtungstrommel gewickelt wird. Dadurch wird der Beschichtungsgummi bis zu einem gewissen Grad vulkanisiert, der Grad der Ausrichtung wird durch Stabilisieren des Wicklungszustands des Kords auf der Trommel erhöht und ein Karkasselement mit einer ausgezeichneten Genauigkeit kann hergestellt werden; daher kann der Beschichtungsgummi dünnwandig aufgebracht werden und auch die Vulkanisierungszeit kann verkürzt werden.
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Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines Karkasselements für einen Reifen nach Anspruch 3, die einen Abschnitt zum Zuführen eines Kordstücks, eine Gummibeschichtungsdüse zum Aufbringen von Gummi auf den Kord, während der Kord kontinuierlich aus dem Zuführabschnitt gezogen wird, um ihn in einer vorbestimmten äußeren Querschnittsform zu formen, eine Ausrichtungsführung mit einer Führungsöffnung zum Durchleiten eines durch die Gummibeschichtungsdüse geführten gummibeschichteten Kords, die so in einer Richtung bewegt werden kann, dass sie die Zuführrichtung des gummibeschichteten Kords schneidet, eine Ausrichtungstrommel, die eine Trommel ist, um die der durch die Ausrichtungsführung geleitete gummibeschichtete Kord gewickelt wird und die zentriert um eine Mittelachse parallel zur Bewegungsrichtung der Ausrichtungsführung drehbar ist und eine Umfangslänge entsprechend der Breite des Karkasselements aufweist, das Gegenstand des Herstellungsverfahrens ist, und eine Schneidevorrichtung zum Schneiden eines zylinderförmigen Elements aufweist, das durch den um die Ausrichtungstrommel gewickelten gummibeschichteten Kord gebildet ist, in der Richtung parallel zur Trommelmittelachse, wobei die Ausrichtungsführung so aufgebaut ist, dass der gummibeschichtete Kord um die Ausrichtungstrommel gewickelt werden kann, um ihn auszurichten und zu verbinden, ohne eine Lücke zu erzeugen, während die Position des durch die Ausrichtungsführung geleiteten gummibeschichteten Kords durch Kontrollieren der Bewegung der Ausrichtungsführung eingestellt wird.
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Nach der Vorrichtung zum Herstellen eines Karkasselements für einen Reifen kann der durch die Gummibeschichtungsdüse geleitete gummibeschichtete Kord exakt um die Trommel gewickelt werden, um ihn zu verbinden, ohne eine Lücke zu erzeugen, während er durch Ausrichtungsführung ausgerichtet wird; weiter kann das zu bildende ausgerichtete zylinderförmige Element ohne weiteres abgeschnitten werden, und daher kann das Herstellungsverfahren nach der Erfindung in ausgezeichneter Weise ausgeführt werden.
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Weiter ist die Gummibeschichtungsdüse vorzugsweise dazu eingerichtet, die äußere Querschnittsform des gummibeschichteten Kords in einer elliptischen Form zu formen. In diesem Fall ist die Ausrichtungsführung vorzugsweise so beschaffen, dass die Form des Mundstücks mindestens eines Endabschnitts auf einer Austrittsseite der Führungsöffnung eine elliptische Form entsprechend der äußeren Querschnittsform des gummibeschichteten Kords aufweist, und kann zentriert um die Führungsöffnung gedreht werden und ist so aufgebaut, dass durch Kontrollieren des Drehens der Ausrichtungsführung entsprechend der Bewegung der Ausrichtungsführung die Richtung der elliptischen Form geändert werden kann.
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Das heißt, durch Vorsehen des Aufbaus wie vorstehend beschrieben kann, obwohl der gummibeschichtete Kord, der durch Beschichten mit Gummi geformt ist, dieselbe elliptische Form aufweist, durch Ändern der Richtung der elliptischen Form durch Einstellen des Drehens der Ausrichtungsführung beim Wickeln auf die Ausrichtungstrommel der Wicklungsschritt oder dergleichen des gummibeschichteten Kords zweckdienlich eingestellt und geändert werden. Daher kann die Länge in Axialrichtung des gebildeten zylinderförmigen Elements, das heißt die Länge in Umfangsrichtung des Karkasselements ohne weiteres eingestellt und geändert werden oder die Anzahl der Wicklungen des Kords, das heißt die Anzahl der Kordstücke des hergestellten Karkasselements kann ohne weiteres geändert werden, ohne die Länge in Axialrichtung zu ändern. Daher kann das Karkasselement mit einem gewünschten Modus ohne weiteres bereitgestellt werden.
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Eine Heizvorrichtung, die den Beschichtungsgummi für den gummibeschichteten Kord bis zu einem gewissen Grad erwärmen kann, ist vorzugsweise an einem Zuführabschnitt für den gummibeschichteten Kord von der Gummibeschichtungsdüse bis zum Erreichen der Ausrichtungsführung vorgesehen. Dadurch wird der Beschichtungsgummi in gewissem Maße vulkanisiert, indem der gummibeschichtete Kord durch die Heizatmosphäre geleitet wird, der Zustand der Ausrichtung der um die Ausrichtungstrommel gewickelten Kords wird zum Ausrichten stabilisiert und ein genaues Karkasselement kann hergestellt werden.
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Es ist möglich, dass die Ausrichtungstrommel einen Schlitz zum Schneiden und Führen des gummibeschichteten Kords in Breitenrichtung parallel zur Mittelachse des Trommelhauptkörpers an einem Abschnitt in Umfangsrichtung des Trommelhauptkörpers aufweist, und ein durch Wickeln des gummibeschichteten Kords gebildetes zylinderförmiges Element kann entlang des Schlitzes mit einem Schneidmesser der Schneidevorrichtung geschnitten werden.
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Dadurch kann das zylinderförmige Element mit dem um die Ausrichtungstrommel gewickelten gummibeschichteten Kord sicher in einer Richtung senkrecht zur Wickelrichtung des gummibeschichteten Kords, die im Wesentlichen die Trommelumfangsrichtung bildet, geschnitten werden. Daher kann das Karkasselement in der Form der geschnittenen Lage eine Karkasslage bilden, in der der Karkasskord einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad relativ zur Reifenumfangsrichtung aufweist, indem das Schnittende durch Ausrichten des Schnittendes in Reifenumfangsrichtung verwendet wird.
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Vorteil der Erfindung
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Mit dem Verfahren und der Vorrichtung zum Herstellen des Karkasselements für den Reifen nach der Erfindung kann das Karkasselement für den Reifen, das in der Karkasslage des Gürtelreifens verwendet wird, auf effiziente Weise unter Verwendung eines Stücks des gummibeschichteten Kords hergestellt werden. Insbesondere kann das Karkasselement, bei dem der Karkasskord des Reifens einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad relativ zur Reifenumfangsrichtung bildet, bereitgestellt werden. Weiter kann die Länge entsprechend der Größe ohne weiteres eingestellt werden, und die Anzahl der Kords kann bei der Herstellung ohne weiteres eingestellt werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt im Wesentlichen eine Aufsicht mit dem Umriss eines Schritts zur Ausführung eines Verfahrens zum Herstellen eines Karkasselements für einen Reifen nach der Erfindung.
- 2 zeigt im Wesentlichen eine Seitenansicht desselben.
- 3 zeigt im Wesentlichen eine Vorderansicht der Form eines Mundstücks an einem Endabschnitt auf der Austrittsseite der Beschichtungsdüse desselben.
- 4 zeigt im Wesentlichen eine Vorderansicht der Austrittsseite einer Ausrichtungsführung desselben.
- 5 zeigt im Wesentlichen eine Schnittansicht der Ausrichtungsführung desselben.
- 6 zeigt im Wesentlichen eine Vorderansicht der Austrittsseite in einem Zustand zum Ändern der Richtung einer elliptischen Form für die Form eines Mundstücks der Ausrichtungsführung desselben.
- 7 zeigt im Wesentlichen eine Vorderansicht mit einem weiteren Beispiel eines Zustands zum Ändern der Richtung der elliptischen Form des Mundstücks der Ausrichtungsführung desselben.
- 8 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Ausrichtungsmodus, bei dem die Richtung einer elliptischen Form eines gummibeschichteten Kords geändert wird.
- 9 zeigt im Wesentlichen eine Aufsicht einer Ausrichtungstrommel desselben.
- 10 zeigt im Wesentlichen eine Schnittansicht der Ausrichtungstrommel desselben.
- 11 zeigt im Wesentlichen eine Aufsicht eines Zustands beim Wickeln des gummibeschichteten Kords auf die Ausrichtungstrommel desselben.
- 12 zeigt eine Ansicht eines Zustands zum Schneiden eines zylinderförmigen Elements, um es in blattartiger Form abzuwickeln.
- 13 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Reifens.
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben.
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1 und 2 zeigen eine Aufsicht bzw. eine Seitenansicht mit dem Umriss eines Schritts zur Ausführung eines Verfahrens zum Herstellen eines Karkasselements für einen Reifen nach der Erfindung.
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In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Zuführabschnitt für einen Kord C aus Kunstfasern wie Nylon, Polyester oder dergleichen, der vorgesehen ist, um ein Stück Kord C, das um eine Spule gewickelt wird, um es mit einem vorbestimmten Haftmittel zu bearbeiten, kontinuierlich ziehen und zuführen zu können. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Streckrolle zum Korrigieren von Kräuseln oder Wölben oder dergleichen des wie vorstehend beschrieben gezogenen Kords C, und das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Führungsrolle.
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Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Gummibeschichtungsdüse, die durch Anordnen eines Extruders 14b zum Extrudieren und kontinuierlichen Zuführen eines vorbestimmten Gummimaterials zu einem Düsenhauptkörper 14a mit einem inneren Kanalabschnitt zum Durchführen des Kords C gebildet ist und dazu eingerichtet ist, Gummi mit einer vorbestimmten Dicke auf den durch den inneren Kanalabschnitt transportierten Kord C aufzubringen. Obwohl die äußere Querschnittsform mit dem Beschichtungsgummi verschiedene Formen wie zum Beispiel eine runde Form und eine elliptische Form, eine vieleckige Form oder eine rechteckige Form oder dergleichen aufweisen kann, weist die äußere Form vorzugsweise eine elliptische Form auf wie bei der gezeigten Ausführungsform.
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Im Falle der gezeigten Ausführungsform ist die Form des Mundstücks 14c am Endabschnitt auf der Austrittsseite des inneren Kanalabschnitts mit einer elliptischen Form ausgebildet, wie in 3 gezeigt, so dass die äußere Querschnittsform des durch Beschichten mit Gummi erhaltenen gummibeschichteten Kords C1 so geformt werden kann, dass sie eine elliptische Form aufweist. Dadurch ist der Querschnitt der äußeren Form durch den Gummi R, der auf den Kord C mit einem Querschnitt mit runder Form aufgebracht ist, in elliptischer Form im Querschnitt gebildet. Obwohl die Abplattung der elliptischen Form, das heißt das Verhältnis von langem Durchmesser zu kurzem Durchmesser oder dergleichen zweckdienlich eingestellt werden kann, beträgt der Bereich des langen Durchmessers vorzugsweise 1,2 bis 1,5 bezogen auf den kurzen Durchmesser von 1. Außerdem beträgt die Dicke des Beschichtungsgummis R zum Beispiel 0,2 bis 0,8 mm. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Führungsrolle.
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Das Bezugszeichen 16 in den Zeichnungen bezeichnet eine elektrische Heizvorrichtung, die durch Wickeln einer elektrischen Heizleitung in Spulenform gebildet und so angeordnet ist, dass der gummibeschichtete Kord C1 durch eine Heizatmosphäre im Inneren der Heizvorrichtung 16 geleitet wird, wodurch der Beschichtungsgummi R in einem Maße erwärmt werden kann, dass ein Vulkanisieren bis zu einem gewissen Grad bewirkt wird, obwohl der Gummi nicht vollständig vulkanisiert wird.
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Das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Streckvorrichtung mit mehreren Rollen, die im Anschluss an die Heizvorrichtung 16 vorgesehen sind, die dazu dient, ein Wölben oder dergleichen des gummibeschichteten Kords C1 zu beseitigen. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Führungsrolle.
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Das Bezugszeichen 20 in den Zeichnungen bezeichnet eine Ausrichtungsführung zum Wickeln des wie vorstehend beschrieben zugeführten gummibeschichteten Kords C1, und das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Ausrichtungstrommel zum Wickeln und Ausrichten des durch die Ausrichtungsführung 20 geleiteten gummibeschichteten Kords C1.
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Die Ausrichtungsführung 20 weist eine Führungsöffnung 21 zum Durchleiten des gummibeschichteten Kords C1 auf, die in Querrichtung beweglich abgestützt ist und die Zuführrichtung des gummibeschichteten Kords C1, das heißt die Axialrichtung der Ausrichtungstrommel 30 schneidet und dazu eingerichtet ist, die Bewegung der Ausrichtungsführung 20 zweckdienlich zu steuern. Das heißt, die Ausrichtungsführung 20 ist dazu eingerichtet, den durch die Führungsöffnung 21 geleiteten gummibeschichteten Kord C1 mit einem vorbestimmten Abstand auszurichten und aufzuwickeln, um ihn auf der Ausrichtungstrommel 30 ohne Abstand dazwischen zu verbinden, indem die Bewegung (insbesondere die Geschwindigkeit oder dergleichen) der Ausrichtungsführung 20 entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausrichtungstrommel 30 und der Dicke des Kords gesteuert wird.
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Als Bewegungseinrichtungen für die Ausrichtungsführung 20 können verschiedene Bewegungseinrichtungen (nicht gezeigt) benutzt werden, etwa ein Kugelspindelmechanismus, ein Linearmotor und dergleichen, wobei alle Bewegungseinrichtungen so beschaffen sind, dass sie die Bewegung beliebig kontrollieren und den Wicklungsschritt oder dergleichen ändern können, auch mitten während des Wickelns. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet Führungseinrichtungen zum Bewegen der Ausrichtungsführung 20.
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Die Ausrichtungsführung 20 ist so aufgebaut, dass mindestens die Form eines Mundstücks am Endabschnitt auf der Austrittsseite der Führungsöffnung 21 eine elliptische Form entsprechend der äußeren Querschnittsform des gummibeschichteten Kords C1 aufweist, die Ausrichtungsführung 20 ist zentriert um die Führungsöffnung 21 drehbar, und durch Kontrollieren des Drehens entsprechend dem Kontrollieren der Bewegung der Ausrichtungsführung 20, wie vorstehend beschrieben, kann die Richtung der elliptischen Form (Richtung des langen und des kurzen Durchmessers) zweckdienlich geändert werden. Als Dreheinrichtung für die Ausrichtungsführung 20 ist zum Beispiel, wie in 4 und 5 gezeigt, ein Zahnrad 23 am Außenumfang der Ausrichtungsführung 20 angeordnet, und ein Zahnrad 24, das mit dem Zahnrad 23 in Eingriff gebracht wird, ist so angeordnet, dass es durch eine zugehörige Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) drehend angetrieben werden kann; dadurch kann die Dreheinrichtung das Drehen der Ausrichtungsführung 20 kontrollieren.
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Weiter ist, wie in 9 gezeigt, die Ausrichtungstrommel 30 so angeordnet, dass ihre Mittelachse drehbar gelagert und parallel zur Bewegungsrichtung der Ausrichtungsführung 20 ist, und durch Drehen der Trommel 30 kann das zylinderförmige Element A1, das die Lage bildet, gebildet werden, indem der durch die Ausrichtungsführung 20 geleitete gummibeschichtete Kords C1 spiralförmig gewickelt wird, um ihn ohne Abstand zu verbinden.
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Die Ausrichtungstrommel 30 ist durch eine Trommel in der Form des Kreiszylinders gebildet, dessen Umfangslänge der seitlichen Breite W eines Karkasselements A entspricht, das Gegenstand des in 12 gezeigten Herstellungsverfahrens ist, und dessen Länge L1 in Axialrichtung länger als die Länge in Reifenumfangsrichtung des Karkasselements A, das heißt die Umfangsrichtung des Karkasselements A, das heißt die Umfangslänge des Karkasselements A auf einer Wickeltrommel in einem Wickelschritt ist. An einem Abschnitt in Umfangsrichtung der Ausrichtungstrommel 30 ist ein Schlitz 31 für eine Schneidführung mit einer Länge L2 ausgebildet, die etwas länger als die Umfangslänge des Karkasselements 4 und etwas kürzer als die Axiallänge L1 der Trommel 30 ist.
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Der Schlitz 31 dient als Führung beim Schneiden, in die die Klingenspitze des Schneidmessers 35 einer Schneidevorrichtung eingesteckt wird, und es ist nicht nötig, dass der Schlitz 31 in das Innere der Ausrichtungstrommel 30 eindringt, wie in der Zeichnung gezeigt, sondern der Schlitz 31 kann auch in Form einer nicht durchgehenden Rille ausgebildet sein.
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Obwohl als Material für die Ausrichtungstrommel 30 vorzugsweise ein vergleichsweise leichtes und preiswertes Metall wie Aluminium oder dergleichen, das einen Austausch im Falle eines Größenwechsels erleichtert, verwendet wird, kann die Ausrichtungstrommel 30 auch aus einem anderen Metall gebildet sein.
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Weiter kann das Schneidmesser 35 eine beliebige Art von Schneidmesser mit einer rotierenden Klinge, einer Seitenklinge oder dergleichen sein, sofern das zylinderförmige Element A1, das durch den spiralförmig um die Ausrichtungstrommel 30 gewickelten gummibeschichteten Kord C1 gebildet ist, an dem Abschnitt mit dem Schlitz 31 geschnitten werden kann.
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Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen des Karkasselements A für einen Reifen unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben.
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Ein kontinuierlich aus dem Zuführabschnitt 11 gezogener Verstärkungskord C wird durch die Streckrollen 12 und danach durch die Gummibeschichtungsdüse 14 geführt, wobei ein Kräuseln oder Wölben desselben eingestellt wird, um dessen Oberfläche mit Gummi R zu beschichten. Bei dieser Gelegenheit wird durch Ausbilden der Form des Mundstücks 14c am Endabschnitt auf der Austrittsseite der Gummibeschichtungsdüse 14 in elliptischer Form der mit dem Gummi R beschichtete Kord C1 so geformt, dass die äußere Querschnittsform eine elliptische Form aufweist, und ausgetragen.
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Als Nächstes wird der gummibeschichtete Kord C1 in eine Heizatmosphäre mit der Heizvorrichtung 16 geleitet, um den Beschichtungsgummi entsprechend zu erwärmen und ihn bis zu einem gewissen Grad zu vulkanisieren; danach wird er durch die Streckvorrichtung 17 geleitet und zur Ausrichtungsführung 20 geführt, und der durch die Ausrichtungsführung 20 geleitete gummibeschichtete Kord C1 wird ausgerichtet, um ihn durch Drehen der Trommel um die Ausrichtungstrommel 30 zu wickeln, während die Ausrichtungsführung 20 allmählich in einer Richtung parallel zur Axialrichtung der Ausrichtungstrommel 30 bewegt wird. Insbesondere durch Bewegen der Ausrichtungsführung 20 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausrichtungstrommel 30 und der Dicke des gummibeschichteten Kords C1 wird der gummibeschichtete Kord C1 spiralförmig mit einem vorbestimmten Abstand P entsprechend der Dicke des Kords gewickelt, um ihn zu verbinden, ohne eine Lücke zu erzeugen, und eine Lage auf der Ausrichtungstrommel 30 zu bilden, um dadurch ein zylinderförmiges Element A1 mit einer vorbestimmten Länge mit dem gummibeschichteten Kord C1 zu bilden (11).
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Die Länge in Axialrichtung des zylinderförmigen Elements A1 auf der Lagenformungstrommel 30 wird auf eine Länge unter Berücksichtigung eines gewünschten Verbindungsrands für die Länge in Reifenumfangsrichtung des Karkasselements A eingestellt, das Gegenstand des Herstellungsverfahrens ist. Die Länge in Axialrichtung des zylinderförmigen Elements A1 kann durch die Anzahl der Wicklungen des gummibeschichteten Kords C1 eingestellt werden; außerdem kann auch die Länge mit einer Einheit von einem Stück des Kords durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl der Wicklungen eingestellt und nahezu stufenlos fein eingestellt werden.
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Obwohl der Abstand P beim Wickeln des gummibeschichteten Kords C1 auf der Ausrichtungstrommel 30 entsprechend der Dicke des gummibeschichteten Kords C1 eingestellt werden kann, um den Kord verbinden zu können, ohne eine Lücke zu erzeugen, wird die Dicke des gummibeschichteten Kords C1 durch tan γ der Breite des Karkasselements A bestimmt, das Gegenstand des Herstellungsverfahrens ist, und daher beträgt zum Beispiel der Winkel beinahe 0 Grad, wenn das Karkasselement mit einer Breite von 560 mm durch Verwendung des gummibeschichteten Kords mit einer Korddicke (Durchmesser) von 0,985 mm gebildet wird, und daher wird der Wicklungswinkel im Wesentlichen 90 Grad relativ zur Breitenrichtung parallel zur Trommelmittelachse.
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Durch Bilden des zylinderförmigen Elements A1 wie vorstehend beschrieben und anschließendes Schneiden des zylinderförmigen Elements A1 an dem Abschnitt mit dem Schlitz 31 in Breitenrichtung parallel zur Trommelmittelachse kann daher das Karkasselement A in blattartiger Form mit der vorbestimmten Breite und der vorbestimmten Länge erhalten werden, wie in 12 gezeigt, und durch Verwenden des Karkasselements A mit der blattartigen Form und Ausrichten des Schnittendes in Reifenumfangsrichtung durch Tauschen der Längs- und Querrichtungen weist der Karkasskord einen Winkel von 90 Grad im Wesentlichen relativ zur Reifenumfangsrichtung auf.
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Wenn die äußere Querschnittsform des gummibeschichteten Kords C1 eine elliptische Form aufweist, wenn der gummibeschichtete Kord C1 um die Ausrichtungstrommel 30 gewickelt wird, kann weiter durch Einstellen zum Ändern der Richtung der elliptischen Form der Führungsöffnung 21 durch entsprechendes Drehen der Ausrichtungsführung 20 der Abstand P des Kords geändert werden, indem der Modus zum Ausrichten des gummibeschichteten Kords C1 geändert wird.
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Die Richtung des langen Durchmessers der elliptischen Form kann zum Beispiel in eine geneigte Richtung mit einem vorbestimmten Winkel relativ zur Trommelumfangsfläche geändert werden, wie in 6 gezeigt, oder die Richtung des langen Durchmessers der elliptischen Form kann in eine Richtung senkrecht zur Trommelumfangsfläche geändert werden, wie in 7 gezeigt, durch Bilden einer Referenz für den Fall, dass die Richtung des langen Durchmessers der elliptischen Form in 4 zu der Richtung parallel zur Trommelumfangsfläche gemacht wird. Dadurch unterscheiden sich, wie in 8 gezeigt, die Abstände P1, P2 und P3 des Kords in den jeweiligen Ausrichtungsmodi voneinander im Bereich der Differenz zwischen dem langen Durchmesser und dem kurzen Durchmesser der elliptischen Form entsprechend der Beziehung P1 > P2 > P3.
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Hinsichtlich der Richtung der elliptischen Form, anders als bei den Fällen zum Drehen und Einstellen der Ausrichtungsführung 20 vor Beginn des Wickelns des Kords und zum Wickeln des Kords durch Schaffen desselben Abstands mit einer einzelnen Form eines der jeweiligen Ausrichtungsmodi mit den Richtungen in 4, 6 und 7 über die gesamte Länge, kann der Kord durch Mischen und Kombinieren mehrerer Ausrichtungsmodi gewickelt werden, um die Richtung der elliptischen Form während des Wickelns zu ändern. In diesem Fall kann der Wicklungsschritt oder dergleichen fein eingestellt werden, und die Länge in Axialrichtung kann durch Wickeln des gummibeschichteten Kords C1 zweckdienlich eingestellt werden.
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Daher kann der Wicklungsschritt des Kords nach Belieben unter Verwendung desselben gummibeschichteten Kords C1 geändert werden, und die Anzahl der Stücke oder die Dichte des Kords kann frei geändert werden, ohne die Länge in Axialrichtung des gebildeten zylinderförmigen Elements A1, das heißt die Länge in Umfangsrichtung des Karkasselements A zu ändern; weiter kann umgekehrt die Länge in Axialrichtung des gebildeten zylinderförmigen Elements A1, das heißt die Länge in Umfangsrichtung des Karkasselements A eingestellt werden, ohne die Anzahl der Wicklungen des Kords auf der Ausrichtungstrommel 30 zu ändern. Das heißt, die Länge des Karkasselements A kann ohne weiteres entsprechend der Änderung der Reifengröße geändert werden, ein Einstellen wie im Falle des spiralförmigen Wickelns eines streifenförmigen Elements mit einer bestimmten Breite entfällt, und ein Karkasselement mit einem beabsichtigten Modus oder einer entsprechenden Eigenschaft kann ohne weiteres bereitgestellt werden.
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Das auf diese Weise hergestellte Karkasselement A mit der blattartigen Form wird mit der blattartigen Form gebildet, indem das durch Wickeln eines einzigen Stücks des gummibeschichteten Kords gebildete zylinderförmige Element in der Richtung parallel zur Mittelachse geschnitten wird, und daher kann das Karkasselement A als eine Lage des Karkasselements verwendet werden, es werden keine mehreren Verbindungsabschnitte erzeugt wie im Falle des Verbindens mehrerer abgeschnittener Stücke eines streifenförmigen Elements und es besteht keine Gefahr einer Verschlechterung der Gewichtsbalance des Reifens.
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Weiter ist, auch wenn ein Endabschnitt auf einer Seite, auf der das Wickeln des Kords beginnt, und ein Endabschnitt auf einer Seite, auf der das Wickeln des Kords endet, die die Verbindungsabschnitte bilden, an Positionen angeordnet sind, die von der Schnittposition abweichen, die Extrusionsmenge oder die Einkerbung der Endabschnitte gering, und daher kann der Kord ohne weiteres auf der Wickeltrommel für den Reifenwickelschritt verbunden werden und es besteht keine Gefahr einer Verschlechterung der Gleichförmigkeit des Reifens, ohne dass eine zusätzliche Vertiefung oder ein Vorsprung in einem Abschnitt erzeugt werden, wo der Wulstteil oder der Reifenseitenteil umgefaltet ist.
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Auch wenn mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein Fall erläutert worden ist, bei dem der durch die Ausrichtungsführung 20 geleitete gummibeschichtete Kord C1 spiralförmig gewickelt wird, um durch Verbinden des Kords auf der Ausrichtungstrommel 30, ohne eine Lücke zu erzeugen, und durch Schneiden des Kords eine Lage zu bilden, wobei das in Breitenrichtung parallel zur Trommelmittelachse gerichtete Karkasselement im Wesentlichen einen Winkel von 90 Grad aufweist, kann die Ausführungsform außerdem auch in einem Fall benutzt werden, bei dem ein Karkasselement für einen Reifen, bei dem eine Kordlage einer Karkasslage mindestens in Reifenumfangsrichtung geneigt ist, oder ein Karkasselement für einen Reifen bereitgestellt wird, bei dem ein Bereich, der eine Radialrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Reifenumfangsrichtung (innerhalb von 90 Grad ± 10 Grad) bildet, und ein Bereich, der eine Vorspannrichtung von 10 bis 60 Grad relativ zu Reifenumfangsrichtung bildet, kombiniert sind.
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Bei der Bereitstellung eines Karkasselements zum Beispiel, bei dem ein Kord in zueinander entgegengesetzten Richtungen geneigt ist, indem eine Grenze mit einer Mitte in Reifenbreitenrichtung gebildet ist, wenn der gummibeschichtete Kord C1 in einem erforderlichen Neigungswinkel ausgerichtet ist, um ihn auf die Ausrichtungstrommel 30 zu wickeln, während der gummibeschichtete Kord C1 mit der Ausrichtungsführung 20 geführt wird, wird der Kord spiralförmig gewickelt, um eine Lage als Ganzes zu bilden, indem die Neigungsrichtung des Kords durch Umkehren der Bewegungsrichtung der Ausrichtungsführung 20 bei jeder halben Umdrehung der Ausrichtungstrommel 30 geändert wird und indem ein Bezug mit dem Abschnitt mit dem Schlitz 31 zum Schneiden hergestellt wird, um ein zylinderförmiges Element mit einer vorbestimmten Länge ähnlich der vorstehend beschriebenen Ausführungsform zu bilden; danach wird das zylinderförmige Element an dem Abschnitt mit dem Schlitz 31 in Breitenrichtung parallel zur Trommelmittelachse geschnitten. Dadurch kann das Karkasselement mit einem Modus, in dem der Kord wie vorstehend beschrieben geneigt ist, ohne weiteres bereitgestellt werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das Verfahren und die Vorrichtung zum Herstellen des Karkasselements für einen Reifen nach der Erfindung kann vorzugsweise zum Herstellen des Karkasselements für die Karkasslage des Gürtelreifens verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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C- Kord, C1 - gummibeschichteter Kord, P1 - Abstand des Kords, P2 - Abstand des Kords, P3 - Abstand des Kords, R- Beschichtungsgumm1, T - Reifen, 1 - Karkasslage, 2 - Innendichtschicht, 3 - Lauffläche, 4 - Seitenwand, 5 - Felgenband, 7 - Gürtellage, 8 - Wulstteil, 9 - Wulstkern, 11 - Zuführabschnitt für den Verstärkungskord, 12 - Streckrolle, 13, 15, 18 - Führungsrollen, 14 - Gummibeschichtungsdüse, 14a - Düsenhauptkörper, 14b - Extruder für das Gummielement, 14c - Mundstück, 16 - Heizvorrichtung, 17 - Streckvorrichtung, 20 - Ausrichtungsführung, 21 - Führungsöffnung, 22 - Führungseinrichtungen, 23 - Zahnrad, 24 - Zahnrad, 30 - Ausrichtungstrommel, 31 - Schlitz für die Schneidführung, 35 - Schneidmesser, A1 - zylinderförmiges Element, A - Karkasselement in blattartiger Form, P - Wicklungsschritt, L1 - Länge in Axialrichtung der zylindrischen Trommel, L2 - Schlitzlänge, d1 - Dicke des gummibeschichteten Kords, W - Breite des Karkasselements, γ - Winkel des Kords relativ zur Breitenrichtung.
