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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 derglei chen; 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
Patentreferenz 1 und Patentreferenz 2 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.
- Patentreferenz
1: JP-A-2002-321267
- Patentreferenz 2: JP-A-2005-28688
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Beschreibung der Erfindung
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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, dadurch gekennzeichnet, dass 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 Herstellungsverfahren 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 ist es auch möglich, 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,
den Kord durch Einstellen der Richtung der elliptischen Form zu
wickeln.
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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 vorge sehen 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, dadurch gekennzeichnet,
dass sie 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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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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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.
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2 zeigt
im Wesentlichen eine Seitenansicht desselben.
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3 zeigt
im Wesentlichen eine Vorderansicht der Form eines Mundstücks
an einem Endabschnitt auf der Austrittsseite der Beschichtungsdüse
desselben.
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4 zeigt
im Wesentlichen eine Vorderansicht der Austrittsseite einer Ausrichtungsführung desselben.
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5 zeigt
im Wesentlichen eine Schnittansicht der Ausrichtungsführung
desselben.
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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.
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7 zeigt
im Wesentlichen eine Vorderansicht mit einem weiteren Beispiel eines
Zustands zum Ändern der Richtung der elliptischen Form
des Mundstücks der Ausrichtungsführung desselben.
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8 zeigt
eine erläuternde Ansicht eines Ausrichtungsmodus, bei dem
die Richtung einer elliptischen Form eines gummibeschichteten Kords
geändert wird.
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9 zeigt
im Wesentlichen eine Aufsicht einer Ausrichtungstrommel desselben.
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10 zeigt
im Wesentlichen eine Schnittansicht der Ausrichtungstrommel desselben.
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11 zeigt
im Wesentlichen eine Aufsicht eines Zustands beim Wickeln des gummibeschichteten
Kords auf die Ausrichtungstrommel desselben.
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12 zeigt
eine Ansicht eines Zustands zum Schneiden eines zylinderförmigen
Elements, um es in blattartiger Form abzuwickeln.
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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 ge leiteten 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 Querrich tungen 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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Beschreibung der Bezugszeichen und Symbole
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- 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, 12 – Schlitzlänge,
d1 – Dicke des gummibeschichteten Kords, W – Breite des
Karkasselements, γ – Winkel des Kords relativ zur
Breitenrichtung.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung kann auf effiziente Weise ein Karkasselement bereitstellen,
das die Karkasslage eines Gürtelreifens bildet, insbesondere
ein Karkasselement, dessen Kordrichtung einen Winkel von im Wesentlichen
90 Grad relativ zur Reifenumfangsrichtung aufweist und dessen Länge
entsprechend der Größe eingestellt werden kann,
wobei ein Stück eines Kords (C) kontinuierlich durch eine
Gummibeschichtungsdüse (14) zum Aufbringen von
Gummi auf den Kord geleitet wird und der gummibeschichtete Kord
(C1) so geformt wird, dass seine äußere Querschnittsform
eine elliptische Form aufweist, der gummibeschichtete Kord (C1)
um eine Ausrichtungstrommel (30) gewickelt wird, während
die Richtung der elliptischen Form mit Hilfe einer Ausrichtungsführung
(20) eingestellt wird, um ihn zu verbinden, ohne eine Lücke
zu erzeugen, und ein zylinderförmiges Element (A1) zu bilden,
das danach in einer Richtung parallel zur Trommelmittelachse geschnitten
wird, um eine blattartige Form zu erhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2002-321267
A [0009]
- - JP 2005-28688 A [0009]