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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft vor allem eine Perforiervorrichtung für ein Reifen-Bauelement, etwa ein Karkassenlagenmaterial.
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Stand der Technik
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Bei einem Radial-Luftreifen umfaßt eine Karkassenlage, die eines der den Reifen bildenden Elemente ist, eine Schicht aus einem Karkassenlagenmaterial, bei dem in ein Gummimaterial eingebettete Cordlagen, die hauptsächlich aus Fasern bestehen, in der Radialrichtung des Reifens ausgerichtet sind, das heißt in der Breitenrichtung. Es wird bei einem Reifen eine Anzahl von Karkassenlagenmaterialien mit unterschiedlichen Breiten zusammenlaminiert.
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Das Karkassenlagenmaterial wird dadurch hergestellt, daß ein bandförmiges Material für die Lage, bei dem eine Anzahl der Verstärkungscordfasern parallel zueinander angeordnet und mit einem Gummimaterial abgedeckt und in das Gummimaterial eingebettet ist, in eine Länge geschnitten wird, die der Breite des Karkassenlagenmaterials entspricht, und Stücke des in längliche Streifen geschnittenen Lagenmaterials so ausgerichtet werden, daß die abgeschnittenen Enden die beiden Enden in Breitenrichtung bilden, wobei dann die Stücke an den nicht geschnittenen Rändern aufeinanderfolgend miteinander verbunden werden.
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In den letzen Jahren wurde vorgeschlagen, ein längliches, bandförmiges Material für die Lagen auf eine vorgegebene Länge zu schneiden, die der Breite des Karkassenlagenmaterials für die jeweilige Art und Größe des Reifens entspricht, während das bandförmige Material intermittierend in der Längsrichtung zugeführt wird, auf einem Förderer die abgeschnittenen Stücke an den nicht geschnittenen Rändern stumpf zusammenzufügen, um das Karkassenlagenmaterial herzustellen, und das Karkassenlagenmaterial dann in einem Reifenaufbauprozeß direkt der Aufbautrommel zuzuführen, um so den Reifen auszubilden (siehe zum Beispiel die
JP-A-2000-141510 ).
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Wenn jedoch im Reifenaufbauprozeß zwischen den einzelnen Lagen der den Reifen bildenden Elemente wie den Karkassenlagen usw. Lufttaschen eingeschlossen werden und sich die Luft nicht verteilen kann, sind nach der Fertigstellung des Reifens dessen Eigenschaften wie die Lebensdauer, die Gleichmä-ßigkeit usw. davon betroffen. Es entsteht mit anderen Worten ein fehlerhaftes Produkt. Deshalb werden in den Elementen zur Ausbildung des Reifens wie den Karkassenlagenmaterialien usw. vor dem Zuführen zum Reifenaufbauprozeß Entlüftungsöffnungen ausgebildet.
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Zum Beispiel beschreibt die
JP-A-2000-301626 eine Vorrichtung, bei der im Verlauf der Zuführung eines Reifen-Bauelements wie eines Karkassenlagenmaterials usw. zu dem Reifenaufbauprozeß bei unterbrochener Zuführung ein hochgehobener Träger für ein Perforierwerkzeug abgesenkt wird, um mittels nach unten gerichteter Nadeln am Perforierwerkzeug Entlüftungsöffnungen in das Reifenelement zu stechen.
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Bei dieser Vorrichtung sind die Nadeln am Perforierwerkzeug in vorgegebenen Abständen in der Richtung senkrecht zur Zuführrichtung des Reifenelements angeordnet, und alle Nadeln führen gleichzeitig eine Perforierbewegung aus. Es werden damit in Abständen in einer seitlichen Reihe durchgehende Öffnungen ausgebildet, wobei der Abstand jeweils einer bestimmten Förderentfernung in der Längsrichtung des Reifenelements entspricht.
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Es muß daher entsprechend dem Perforationsabstand in der Längsrichtung des Reifenelements, die die Umfangsrichtung der Reifenaufbautrommel ist, die Zuführung intermittierend unterbrochen werden, so daß mit abnehmendem Perforationsabstand der betriebliche Wirkungsgrad ständig kleiner wird.
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Da die Nadeln am Perforierwerkzeug in vorgegebenen Abständen angeordnet sind und sich gleichzeitig auf und ab bewegen, können die Perforierpositionen in der Breitenrichtung nicht entsprechend der Art und Breite des den Reifen bildenden und zu perforierenden Elements geändert und eingestellt werden. Es ist nur möglich, für eine Änderung der Perforierpositionen bei einer Größenänderung usw. das vorhandene Perforierwerkzeug gegen ein anderes auszutauschen, an dem die Nadeln anders angeordnet sind.
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Wenn zum Beispiel das Reifenelement ein Karkassenlagenmaterial ist und es erforderlich ist, Entlüftungsöffnungen in den Bereichen auszubilden, die der Umgebung des Mittelteils des aufgebauten Reifens und der Umgebung des Schulterabschnitts auf beiden Seiten entsprechen, ist bei einer Änderung des Karkassenlagenmaterials für eine andere Reifengröße auch ein Austausch des Perforierwerkzeugs erforderlich, auf dem die Nadeln anders angeordnet sind, um in den angegebenen Bereichen Löcher auszubilden.
- Patentdokument 1: JP-A-2004-268457
- Patentdokument 2: JP-A-2000-301626
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Darstellung der Erfindung
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Probleme, die mit der Erfindung gelöst werden sollen
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Perforiervorrichtung, mit der die oben beschriebenen Probleme gelöst werden und die wirkungsvoll und zuverlässig Entlüftungsöffnungen in einem vorgegebenen Bereich eines Elements zur Ausbildung eines Reifens ausbilden kann. Das Reifenelement umfaßt ein bandförmiges Material, das in Längsrichtung intermittierend zugeführt wird, etwa ein Karkassenlagenmaterial. Bei der Vorrichtung können Änderungen in der Größe des Reifenelements leicht berücksichtigt werden. Es ist dazu eine Perforiervorrichtung vorgesehen, die wie erforderlich diejenigen Bereiche einer vorgegebenen Länge des bandförmigen Materials perforiert, das für das Reifenelement auf eine Länge geschnitten wurde, die der Breite des Reifenelements entspricht, während das bandförmige Material intermittierend zugeführt wird, wobei die zugeschnittenen Stücke aufeinanderfolgend an den nicht geschnittenen Rändern verbunden werden, um das Reifenelement herzustellen.
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Einrichtungen zum Lösen des Problems
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Die Erfindung löst das genannte Problem mittels einer Perforiervorrichtung für ein Reifenelement, die eine Fördervorrichtung, die ein bandförmiges Material für das Reifenelement intermittierend in Längsrichtung um eine vorgegebene Länge zuführt, einen Zuführtisch, der das von der Fördervorrichtung zugeführte bandförmige Material aufnimmt, und eine Perforiereinrichtung umfaßt, bei der Nadeln das bandförmige Material zur Ausbildung von Öffnungen darin bei einer Unterbrechung der Zuführung jedesmal bei einem Zuführvorgang des bandförmigen Materials durchstechen, wobei die Perforiereinrichtung oberhalb oder unterhalb des Zuführtisches angebracht ist und jeweils eine Anzahl von Nadeln umfaßt, die das bandförmige Material am Zuführtisch senkrecht durchstechen können. Die Nadeln sind in der Förderrichtung und in der Breitenrichtung des bandförmigen Materials angeordnet und können sich jeweils in Gruppen auf und ab bewegen, wobei jede Gruppe aus einer oder einer Anzahl von Nadeln besteht, wobei eine Auf- und Ab-Bewegungseinrichtung die Auf- und Ab-Bewegung der Nadeln in den einzelnen Gruppen für die Durchstechaktion steuert.
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Die Nadel oder Nadeln an der Perforiereinrichtung können so vorgesehen sein, daß sie sich in einzelnen Gruppen auf und ab bewegen, wobei jede Gruppe aus einer oder einer Anzahl von Nadelreihen in Breitenrichtung besteht und die Auf- und Ab-Bewegung für die Durchstechaktion gruppenweise gesteuert wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Perforiervorrichtung für ein Reifenelement ermöglicht es beim intermittierenden Zuführen des bandförmigen Materials für das Reifenelement das Einstechen der Nadel oder Nadeln an der Perforiereinrichtung, bei jedem Vorschubvorgang für das bandförmige Material gleichzeitig eine Anzahl von Entlüftungsöffnungen in dem erforderlichen Bereich der vorgegebenen Länge des bandförmigen Materials auszubilden.
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Da die Nadeln an der Perforiereinrichtung parallel zur Förderrichtung in der Breitenrichtung des bandförmigen Materials angeordnet sind und sich für die Durchstechaktion in Gruppen auf und ab bewegen können, wobei jede Gruppe aus einer oder mehreren Nadeln oder einer oder mehreren Reihen von Nadeln in Breitenrichtung besteht, werden die Nadel oder Nadeln in den einzelnen Gruppen selektiv entsprechend der Zuführlänge des bandförmigen Materials usw. auf und ab bewegt, um die Durchstechaktion auszuführen, wodurch es möglich ist, die Positionen und Abstände der Perforationen geeignet einzustellen und zu ändern, um zuverlässig in den vorgegebenen Bereichen des Reifenelements Entlüftungsöffnungen auszubilden.
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Zum Beispiel macht es die geeignete Auswahl der Nadel oder Nadeln für die Durchstechaktion möglich, in begrenzten Bereichen wie der Umgebung des Mittelteils in der Breitenrichtung des Reifens, der Umgebung des Schulterabschnitts auf beiden Seiten des Reifens usw. Entlüftungsöffnungen auszubilden. Wenn sich die Länge des intermittierend zugeführten bandförmigen Materials aufgrund einer Änderung in der Größe des Reifenelements ändert, wird lediglich die Auswahl der Nadel oder Nadeln, die sich gruppenweise auf und ab bewegen, entsprechend der Länge geändert, um dadurch die Positionen der Perforationen so zu verändern, daß sie in dem für das Reifenelement optimalen Bereich liegen. Es ist somit eine einfache Anpassung an eine Änderung der Größe des Reifenelements möglich.
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Bei der Perforiervorrichtung für ein Reifenelement hält die Fördervorrichtung das vordere Ende des bandförmigen Materials für das Reifenelement am Zuführtisch fest, um das bandförmige Material intermittierend jeweils um eine vorgegebene Länge zuzuführen, die entsprechend der Breitenabmessung des Reifenelements festgelegt wird. Die Fördervorrichtung umfaßt eine Schneidvorrichtung, die bei jedem Fördervorgang für das bandförmige Material von diesem in einem Schneidprozeß für das bandförmige Material am vorderen Ende ein Stück mit einer vorgegebenen Länge abschneidet. Dieses so abgeschnittene Stück dient zur Herstellung des Reifenelements. Die Perforiereinrichtung perforiert das bandförmige Material, während das Stück mit vorgegebener Länge stillsteht, bevor es zu der Stelle zum Zuschneiden am Zuführtisch befördert wird.
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Beim Schneiden des bandförmigen Materials für das Reifenelement auf eine vorgegebene Länge entsprechend der Breitenabmessung des Reifenelements können, während das Stück mit vorgegebener Länge des bandförmigen Materials stillsteht, bevor es zur Schneidstelle am Zuführtisch befördert wird, in bestimmten Bereichen der vorgegebenen Länge Entlüftungsöffnungen ausgebildet werden. Die zugeschnittenen Stücke des bandförmigen Materials können dann an ihren nicht geschnittenen Rändern miteinander verbunden werden, um das Reifenelement auszubilden, etwa ein Karkassenlagenmaterial usw.
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Bei der Perforiervorrichtung hält die Fördervorrichtung vorzugsweise den vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials von oben her fest, um ihn an die Stelle zum Schneiden am Zuführtisch zu befördern, während die Perforiereinrichtung unterhalb der Stelle angeordnet ist, an der die Fördervorrichtung das bandförmige Material zum Befördern festhält. Die Perforiereinrichtung ist dabei so angebracht, daß die Nadel oder Nadeln eine Durchstechaktion ausführen, während die Fördervorrichtung das bandförmige Material von oben her festhält. Durch das Einstechen der Nadel oder Nadeln von unten, während das bandförmige Material festgehalten wird, kann so zuverlässig eine Perforation erfolgen.
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Die Fördervorrichtung umfaßt vorzugsweise einen beweglichen Körper, der sich zwischen der Stelle, an der das bandförmige Material bei der Beförderung festgehalten wird, und der Stelle, bei der es am Zielort der Beförderung abgeschnitten wird, längs des Zuführtisches hin und her bewegt, und eine Halteeinrichtung am beweglichen Körper, die eine Auf- und Ab-Bewegung ermöglicht, wobei die Halteeinrichtung eine Festhalteplatte enthält, die beim Absenken mit dem bandförmigen Material auf dem Zuführtisch in Kontakt kommt und das Stück mit vorgegebener Länge des bandförmigen Materials mit der Unterseite der Festhalteplatte festhält, wobei die Festhalteplatte eine durchgehende Öffnung oder durchgehende Öffnungen aufweist, durch die die Nadel oder Nadeln verlaufen können, wenn das bandförmige Material an der Festhaltestelle festgehalten wird. Es kann damit problemlos eine Perforation erfolgen, bei der die Nadel oder Nadeln der Perforiereinrichtung das bandförmige Material durchstechen, während die Halteeinrichtung das bandförmige Material festhält.
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Auch sind in Reihen an den Stellen, die der Anordnung der Nadeln entsprechen, im Zuführtisch gegenüber der Perforiereinrichtung durchgehende Öffnungen ausgebildet, in die sich die Nadeln erstrecken können, wodurch die sich auf und ab bewegenden Nadeln das bandförmige Material am Zuführtisch problemlos durchstechen können.
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Bei der Perforiervorrichtung weisen die Nadel oder Nadeln der Perforiereinrichtung jeweils eine Nadelspitze auf, deren spitzes Ende entfernt wurde und die gerundet ist. Auch wenn das bandförmige Material ein Karkassenlagenmaterial usw. ist und aus einem Gummimaterial besteht, in das zur Verstärkung Cordfasern eingebettet sind, kann so eine Perforierung erfolgen, ohne daß befürchtet werden muß, daß das Einstechen der Nadel oder Nadeln die verstärkenden Cordfasern beschädigt oder durchtrennt.
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Die Nadeln sind vorzugsweise in einem Zickzackmuster derart an der Perforiereinrichtung angeordnet, daß sie abwechselnd bei jeder Reihe in Breitenrichtung versetzt sind. Dadurch ist es möglich, Löcher im bandförmigen Material im Zickzackmuster auszubilden und die Abstände, in denen die Nadeln angeordnet sind, das heißt die Abstände der Perforationen in der Förderrichtung des bandförmigen Materials, geeignet einzustellen.
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Auswirkungen der Erfindung
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Mit der erfindungsgemäßen Perforiervorrichtung für ein Reifenelement ist es möglich, gleichzeitig eine Anzahl von Entlüftungsöffnungen in einem vorgesehenen Bereich einer vorgegebenen Länge eines bandförmigen Materials auszubilden, während das bandförmige Material für das Reifenelement intermittierend um die vorgegebene Länge zugeführt wird. Insbesondere führen Nadeln an der erforderlichen Stelle oder den erforderlichen Stellen gruppenweise mit jeweils einer Nadel oder mit jeweils einer Anzahl Nadeln einen Perforiervorgang durch, wobei die Gruppen auch aus einer Reihe oder mehreren Rehen von Nadeln in Breitenrichtung bestehen können. Dadurch können die Perforationspositionen geeignet eingestellt und verändert werden, so daß immer genau an den Stellen des Reifenelements, an denen dies erforderlich ist, Entlüftungsöffnungen ausgebildet werden können. Dabei ist es auch möglich, eine Änderung in der Länge, über die das bandförmige Material intermittierend zugeführt wird, zu berücksichtigen, um ein Reifenelement mit einer anderen Größe herzustellen.
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Die erfindungsgemäße Perforiervorrichtung ist mit einer Schneidvorrichtung für das bandförmige Material für das Reifenelement verbunden, von der das bandförmige Material auf eine vorgegebene Länge geschnitten wird, die der Breite des Reifeelements entspricht. Die zugeschnittenen Stücke werden zur Herstellung des Reifenelements verwendet, etwa zur Herstellung eines Karkassenlagenmaterials usw., wobei es möglich ist, in den erforderlichen Bereichen der vorgegebenen Länge Perforationen einzubringen, das heißt in den Bereichen, bei denen dies bei dem Reifenelement erforderlich ist.
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Beste Art der Erfindungsausführung
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Im folgenden wird eine Art der Erfindungsausführung auf der Basis der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform erläutert.
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Die 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf den Umriß einer erfindungsgemäßen Perforiervorrichtung für ein Reifenelement als Ganzes, die 2 eine schematische Frontansicht des Umrisses und die 3 eine Seitenansicht des Umrisses, gesehen von der Seite der Zuführung eines bandförmigen Materials. Die dargestellte Ausführungsform umfaßt eine Perforiervorrichtung, die mit einer Schneidvorrichtung versehen ist, die ein bandförmiges Material in eine vorgegebene Länge schneidet, damit aus dem bandförmigen Material ein Reifenelement hergestellt werden kann.
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Durch Schneiden eines bandförmigen Materials B für eine Lage auf eine Länge, die der Breite W eines Karkassenlagenmaterials C auf der Aufbautrommel eines Reifenaufbauprozesses entspricht, Ausrichten der abgeschnittenen Stücke b, die in der Art eines länglichen Streifens abgeschnitten wurden, wobei die geschnittenen Enden jeweils die beiden Enden in Breitenrichtung bilden, und Verbinden der abgeschnittenen Stücke an ihren nicht geschnittenen Rändern wird wie in der 11 gezeigt als Reifenelement ein Karkassenlagenmaterial C erhalten. Das bandförmige Material B, das zur Herstellung des Karkassenlagenmaterials C verwendet wird, wird durch Anordnen einer Vielzahl von Verstärkungscordfasern parallel zueinander und Bedecken der Cordfasern mit einem Gummimaterial als längliches und bandförmiges Material mit einer vorgegebenen Breite von zum Beispiel 5 bis 30 cm und vorzugsweise 10 bis 30 cm ausgebildet. Natürlich kann auch ein bandförmiges Material verwendet werden, dessen Breite außerhalb des angegebenen Bereichs liegt.
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Die erfindungsgemäße Perforiervorrichtung A ist in einem Teil eines Schneidprozesses vorgesehen, in dem das bandförmige Material B für die Reifenlage (im folgenden einfach als bandförmiges Material bezeichnet) auf eine vorgegebene Länge geschnitten wird, während es intermittierend zugeführt und zu einer Fabrikationsanlage 50 für das Karkassenlagenmaterial C befördert wird, wobei eine damit in Verbindung stehende Schneidvorrichtung 30 dazu dient, das Schneiden auf die vorgegebene Länge durchzuführen, die der Breitenabmessung W des Karkassenlagenmaterials C entspricht. Die Perforiervorrichtung A perforiert das bandförmige Material B entsprechend der vorgegebenen Länge in einem bestimmten Bereich.
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Die Perforiervorrichtung A umfaßt einen Zuführabschnitt 1, der das längliche, bandförmige Material B in einer abziehbaren Weise enthält, einen Zuführtisch 5, der eine Beförderungseinrichtung für das vom Zuführabschnitt 1 abgezogene bandförmige Material B darstellt, eine Fördervorrichtung 20, die das auf den Fördertisch 5 gezogene bandförmige Material B intermittierend um eine vorgegebene Länge, die der Breitenabmessung W des Karkassenlagenmaterials C entspricht, weiterbefördert, das heißt die das bandförmige Material B entsprechend der Breitenabmessung W längs des Zuführtisches in Längsrichtung um eine vorgegebene Länge befördert, und eine Perforiereinrichtung 10, die im bandförmigen Material B Löcher ausbildet, wenn der Vorschub eines Abschnitts mit der vorgegebenen Länge unterbrochen ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist auch eine Schneidvorrichtung 30 vorgesehen, die am vorderen Ende des bandförmigen Materials B, das intermittierend zugeführt wird, einen Abschnitt abschneidet, der der vorgegebenen Länge entspricht, um einen länglichen Streifen zu erhalten. Das Zeichen b bezeichnet in der Darstellung ein abgeschnittenes Stück in der Form eines länglichen Streifens.
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Ohne genauer auf die Details einzugehen, ist der Zuführabschnitt 1 für das bandförmige Material B so eingestellt, daß ein Wagen 2, auf dem sich ein aufgewickelter Körper aus einer Rolle des bandförmigen Materials B befindet, das bandförmige Material B abgeben kann. Der Zuführtisch 5 ist im wesentlichen horizontal auf einem Basisrahmen 6 angebracht und weist an seinem Ende an der Zuführseite eine Führung 7 zur Aufnahme des bandförmigen Materials B auf, die nach unten gebogen ist. Der Zuführtisch 5 ist in einen ersten Tisch 5a auf der Zuführseite und einen zweiten Tisch 5b aufgeteilt, der sich in der Zuführrichtung nach vorne erstreckt und der so ausgestaltet ist, daß das bandförmige Material B in einem Trennbereich zwischen den beiden Tischen 5a, 5b von der Schneidvorrichtung 30 auf die später noch beschriebene Weise abgeschnitten werden kann.
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Die Fördervorrichtung 20 dient dazu, einen vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials B, der auf den Zuführtisch 5 gezogen wurde, an einer Stelle am ersten Tisch 5a von oben her festzuhalten und das bandförmige Material B intermittierend um eine vorgegebene Länge weiterzubefördern, wobei die vorgegebene Länge der Breitenabmessung W des Karkassenlagenmaterials C entspricht, das das Reifenelement ist. Die Fördervorrichtung 20 ist wie folgt aufgebaut.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist längs des Zuführtisches eine Bewegungseinrichtung 21 vorgesehen, etwa ein von einem Servomotor angetriebener Kugelspindelmechanismus und dergleichen, die einen beweglichen Körper 22 umfaßt, der von der Bewegungseinrichtung 21 längs des Zuführtisches 5 bewegt wird. Eine Halteeinrichtung 23 zum Festhalten des vorderen Endabschnitts des bandförmigen Materials B mit der vorgegebenen Länge am Zuführtisch 5 ist mittels einer Zylindervorrichtung 24 am beweglichen Körper 22 angebracht und kann sich auf und ab bewegen. Der bewegliche Körper 22 bewegt sich, während die Halteeinrichtung 23 den vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials B mit der vorgegebenen Länge am ersten Tisch 5a festhält, wodurch der Abschnitt mit der vorgegebenen Länge zum zweiten Tisch 5b befördert wird. Dann gibt die Halteeinrichtung das bandförmige Material B frei und kehrt in die Ausgangsposition zurück.
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Die Halteeinrichtung 23 hält den vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials B am Zuführtisch 5 fest. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird dafür eine Ansaugeinrichtung verwendet, die in den 4 und 5 dargestellt ist. Die Halteeinrichtung 23 umfaßt einen unteren Plattenabschnitt 25a, der am bandförmigen Material B auf dem Zuführtisch 5 anliegt, wenn er von der Zylindervorrichtung 24 abgesenkt wird, und einen oberen Plattenabschnitt 25b. Zwischen dem oberen Plattenabschnitt 25b und dem unteren Plattenabschnitt 25a befindet sich eine Vielzahl von Ansaugdüsen 26, die in Längsrichtung und Breitenrichtung angeordnet sind und die von den Plattenabschnitten gehalten werden. Die Ansaugöffnungen 27 an den vorderen Enden der Düsen 26 befinden sich an der Unterseite des unteren Plattenabschnitts 25a. Die Düsen 26 werden zusammengeführt und sind über eine flexible Leitung 28 mit einer Ansaugeinrichtung 29 wie einer Vakuumvorrichtung usw. verbunden, um das bandförmige Material B an die Unterseite des unteren Plattenabschnitts 25a zu ziehen und dort festzuhalten. Die Betätigung der Ansaugeinrichtung 29 wird entsprechend dem Vorschub des bandförmigen Materials B und der Rückkehr in die Ausgangsposition gesteuert.
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Die Perforiereinrichtung 10 befindet sich entweder unter der Stelle, an der das bandförmige Material B zum Zwecke des Vorschubs durch die Fördervorrichtung 20 am ersten Tisch 5a des Zuführtisches 5 gehalten wird, oder unter der Stelle, an der das bandförmige Material B am zweiten Tisch 5b, dem Zielort des Vorschubs, abgeschnitten wird. Vorzugsweise befindet sich die Perforiereinrichtung 10 an der Stelle, an der der Abschnitt vorgegebener Länge des bandförmigen Materials B am ersten Tisch 5a stoppt, bevor er zum Zwecke des Abschneidens zum zweiten Tisch 5b befördert wird.
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Bei der Perforiereinrichtung 10 ist in den erforderlichen Abständen in der Förderrichtung (Längsrichtung) und in der Breitenrichtung des bandförmigen Materials B in dem Bereich, der der vorgegebenen Länge entspricht, in einer Zickzackanordnung wie in der 6 gezeigt eine Anzahl von Nadeln 11 angeordnet, die sich auf und ab bewegen können und die, wenn die Halteeinrichtung 23 der Fördervorrichtung 20 durch Druck auf den Abschnitt mit vorgegebener Länge das bandförmige Material B am ersten Tisch 5a festhält, wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, durch durchgehende Öffnungen 8 im ersten Tisch 5a über diesen vorstehen, um das bandförmige Material B senkrecht zu durchstechen und eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen im Bereich der vorgegebenen Länge des bandförmigen Materials B auszubilden.
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Die durchgehenden Öffnungen 8 dienen als Führung, wenn die Nadeln 11 nach oben vorstehen. Sie können auch die Form eines Schlitzes haben, so daß durch eine durchgehende Öffnung 8 mehrere Nadeln 11 verlaufen. An den den Nadeln 11 der Perforiereinrichtung 10 entsprechenden Stellen weist die Halteeinrichtung 23 der Fördervorrichtung 20 Öffnungen 9 auf, durch die sich die Nadeln 11 erstrecken können, wenn das bandförmige Material B am ersten Tisch 5a festgehalten wird, damit die Nadeln 11 das bandförmige Material B perforieren können, wenn es von der Halteeinrichtung 3 festgehalten wird.
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Bei der vorliegenden Erfindung können sich die Nadeln 11 der Perforiereinrichtung 10 in Gruppen auf und ab bewegen, wobei jede Gruppe aus einer oder mehreren Nadeln besteht oder jede Gruppe aus einer oder mehreren Reihen von Nadeln in der Breitenrichtung besteht. Zum Beispiel besteht jede Gruppe wie dargestellt aus zwei Reihen von Nadeln. Zum Auf- und AbBewegen jeder Gruppe ist eine Einrichtung vorgesehen, und die Auf- und Ab-Bewegungen für die Durchstechaktion der Nadeln 11 in den einzelnen Gruppen werden durch die Einrichtung für die Auf- und Ab-Bewegung gesteuert. Das heißt, daß sich die Nadeln 11 an den Stellen, die Bereichen entsprechen, die bei einem Karkassenlagenmaterial C entsprechend der Länge des Abschnitts mit vorgegebener Länge des bandförmigen Materials B zu perforieren sind, zum Beispiel dem Bereich C1 in der Umgebung des mittleren Abschnitt des Karkassenlagenmaterials C in der Breitenrichtung, wie es in der 10 gezeigt ist, und dem Bereich C2 in der Umgebung des Schulterabschnitts (einschließlich des Abschnitts, der sich vom Schulterabschnitt zum Seitenabschnitt erstreckt), individuell auf und ab bewegen können.
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Als Einrichtung zum individuellen Bewegen der Nadeln 11 in Gruppen sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Nadeln 11 in den einzelnen Gruppen an Halterungen 12 derart aufrecht stehend angeordnet, daß sie senkrecht zur Oberseite (der Oberfläche mit dem bandförmigen Material) des Zuführtisches 5 stehen, wie es in den 4 bis 6 gezeigt ist. Die Halterungen 12 für die einzelnen Gruppen sind jeweils mit einer oder mehreren Zylindervorrichtungen 13 verbunden, die für eine Auf- und Ab-Bewegung am Basisrahmen 6 angebracht sind. Die Zylindervorrichtungen 13 in den einzelnen Gruppen werden so betätigt, daß sich die Nadeln 11 der jeweiligen Gruppe auf und ab bewegen. Jede Gruppe besteht aus einer oder mehreren Reihen von Nadeln (zwei Reihen im dargestellten Fall) in Breitenrichtung mit einem gegebenen Abstand in Längsrichtung (der Förderrichtung des bandförmigen Materials).
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Die Zylindervorrichtungen 13 für die Auf- und Ab-Bewegung der Nadeln 11 werden jeweils gruppenweise durch Signale von einer Steuerung (nicht gezeigt) selektiv so gesteuert, daß sich die Nadeln 11 gruppenweise auf und ab bewegen, so daß die Auf- und Ab-Bewegungen der Nadeln 11 beim Perforieren geeignet selektiv entsprechend der Länge (der der Breitenabmessung des Reifenelements entsprechenden Länge) des Vorschubs des bandförmigen Materials B gesteuert werden können.
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Bei der Auf- und Ab-Bewegung der Nadeln 11 in Gruppen aus einer oder mehreren Nadeln werden die aufrecht an den Halterungen befestigten Nadeln 11 durch die Betätigung der mit den Halterungen verbundenen Zylindervorrichtungen auf und ab bewegt, wobei die Betätigung der Zylindervorrichtungen für jede Gruppe individuell durch Signale von der Steuerung gesteuert wird, um dadurch die Auf- und Ab-Bewegungen der Nadeln 11 in den einzelnen Gruppen zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, die Auf- und Ab-Bewegungen der Nadeln 11 in den Gruppen aus einer oder mehreren Nadeln in der Breitenrichtung zu steuern.
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Der Durchmesser und die Länge der einzelnen Nadeln 11 in der Perforiereinrichtung 10 kann hinsichtlich der Festigkeit, der Lebensdauer, der Durchstechaktion usw. geeignet ausgewählt werden. Sie haben zum Beispiel einen Durchmesser von 1,0 bis 4,0 mm und eine Länge von 50 bis 100 mm. Wenn sie zu dünn und lang sind, ergeben sich Probleme hinsichtlich der Festigkeit. Insbesondere werden, wie in der Vergrößerung der 8 gezeigt, Nadeln mit einer Spitze 11a verwendet, die nicht spitz, sondern abgerundet ist, so daß auch in einem Karkassenlagenmaterial mit Verstärkungscord Löcher ausgebildet werden können, ohne daß die Gefahr besteht, dadurch die Fasern des Verstärkungscords zu beschädigen oder zu durchtrennen.
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Als Befestigungseinrichtung zum Halten der Nadeln 11 an der Halterung 12 in einem aufrechten Zustand wie in der 8 gezeigt besteht die Halterung 12 aus zwei Platten, wobei die Nadel 11 aufwärts durch eine durchgehende Öffnung in der oberen Platte 12a von unten eingesetzt und zwischen der oberen Platte und der unteren Platte 12b durch einen Flanschabschnitt 11b an ihrer Basis im aufrechten Zustand gehalten wird. Die Nadel 11 kann dadurch ausgetauscht werden, daß die obere Platte 12a und die untere Platte 12b voneinander getrennt werden. Es kann natürlich auch mit anderen Befestigungsmitteln eine Befestigung erfolgen.
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Die Nadeln 11 der Perforiereinrichtung 10 können in linearen Reihen angeordnet sein, wobei außer in einer zickzackförmigen Anordnung, bei der die Positionen der Reihen in der Breitenrichtung in der Aufsicht abwechselnd in der Breitenrichtung versetzt sind, wie es in der 6 gezeigt ist, auch möglich ist, die einzelnen Reihen in der Breitenrichtung gegeneinander nicht in ihrer Position zu versetzen. Die zickzackförmige Anordnung der 6 ist jedoch vorzuziehen, da die Abstände, in denen die Nadeln 11 in der Förderrichtung des bandförmigen Materials B angeordnet sind, das heißt die Abstände, in denen eine Perforation erfolgt, dabei klein gewählt werden können und das Festlegen der Positionen und Abstände der Perforationen und Modifikationen und Einstellungen mit einem großen Freiheitsgrad möglich sind. Wenn zum Beispiel die Abstände, in denen die Nadeln 11 in der Breitenrichtung angeordnet sind, 20 bis 60 mm groß sind, kann der Abstand zwischen den Nadeln 11 in der einen Reihe und den Nadeln 11 in der nächsten Reihe in der Förderrichtung davon die Hälfte sein.
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Die Schneidvorrichtung 30 schneidet jeweils ein Stück mit der vorgegebenen Länge am vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials B, das in die Position am zweiten Tisch 5b befördert wurde, senkrecht zur Längsrichtung in dem Bereich ab, in dem der erste Tisch 5a und der zweite Tisch 5b des Zuführtisches voneinander getrennt sind, während der Vorschub des bandförmigen Materials durch die Fördervorrichtung 20 gestoppt ist. Die Schneidvorrichtung 30 kann verschiedene Konstruktionen umfassen, solange sie in der Lage ist, das bandförmige Material B zu schneiden. Bei der in der 4 gezeigten Ausführungsform ist am Basisrahmen 6 ein beweglicher Schlitten 33 vorgesehen, der sich mittels einer geeigneten Bewegungseinrichtung 32 wie einem Kugelspindelmechanismus etc. in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Zuführtisches 5 bewegen kann. An einem Halteelement 34 ist am beweglichen Schlitten 33 aufrecht ein kreisförmiges Schneidblatt 31 angebracht, das sich um eine Achse in der Längsrichtung des Zuführtisches 5 drehen kann und das nach oben vorstehend in den Trennbereich zwischen dem ersten Tisch 5a und dem zweiten Tisch 5b eintritt, um das bandförmige Material B am Zuführtisch 5 an seinem vorderen Ende in Stücke b mit der vorgegebenen Länge in der Form länglicher Streifen zu schneiden. Beim Durchführen eines Schnittes mit der Schneidvorrichtung 30 wird die Fördervorrichtung 20 so gesteuert, daß die Halteeinrichtung 23 das bandförmige Material B am ersten Tisch 5a festhält.
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Das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Fördereinrichtung, die von einer Ansaugeinrichtung Gebrauch macht und die der oben beschriebenen Fördervorrichtung 20 ähnlich ist. Die Fördereinrichtung 40 hält das abgeschnittene Stück b in der Form eines länglichen Streifens fest und transportiert das abgeschnittene Stück b zu einem Förderer 51 einer Fabrikationsanlage 50 für das Reifenelement, etwa das Karkassenlagenmaterial C. Wenn das bandförmige Material B abgeschnitten wird, hält die Fördereinrichtung 40 den vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials B vorzugsweise am zweiten Tisch 5b fest, wie des in der 7 gestrichelt dargestellt ist, um das Schneiden auszuführen, während sich das bandförmige Material B nicht bewegen kann.
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Es folgt nun eine Beschreibung des Betriebs in einem Prozeß, bei dem die erfindungsgemäße Perforiervorrichtung A der vorliegenden Ausführungsform dazu verwendet wird, in einem Bereich des zugeschnittenen bandförmigen Materials B mit vorgegebener Länge Entlüftungsöffnungen H auszubilden, wobei das bandförmige Material B für eine Lage entsprechend der Breite W des Karkassenlagenmaterials C als Reifenelement um eine vorgegebene Länge befördert wird, ein Stück mit der vorgegebenen Länge am vorderen Ende vom bandförmigen Material B abgeschnitten wird und das abgeschnittene Stück b in der Form eines länglichen Streifens zu der Fabrikationsanlage 50 für das Karkassenlagenmaterial C befördert wird, wobei die Beförderung des bandförmigen Materials B bei jedem Vorschubvorgang einmal angehalten wird.
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Zu Beginn wird das längliche bandförmige Material B für die Lage vom Zuführabschnitt 1 auf den Zuführtisch 5 herausgezogen, ein Abschnitt am vorderen Ende in eine vorgegebene Position auf dem ersten Tisch 5a an der Zuführseite oder dem zweiten Tisch 5b zum Abschneiden gebracht und der Betrieb gestartet, um eine intermittierende Beförderung des bandförmigen Materials B um jeweils eine vorgegebene Länge, ein Perforieren, Abschneiden und Abtransportieren durchzuführen. Außerdem werden abgeschnittene Stücke, deren Perforation oder Länge einen Fehler aufweist, entfernt.
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Zuerst wird an der Stelle, an der der Abschnitt vorgegebener Länge des bandförmigen Materials B am ersten Tisch 5a der Zuführtischs 5 stoppt, die Halteeinrichtung 23 der Fördervorrichtung 20, die sich nach der Rückkehr von ihrem Zielort der Beförderung in einem oberen Bereich befindet, abgesenkt, und der Abschnitt b1 vorgegebener Länge des bandförmigen Materials B wird von der Halteeinrichtung 23 mittels zum Beispiel der Ansaugeinrichtung auf dem ersten Tisch 5a gehalten (4 und 9). Dann werden die Nadeln 11 an der Perforationseinrichtung 10 unter dem ersten Tisch 5a von den Zylindervorrichtungen 13 gruppenweise so betätigt, daß sich nur die Nadeln 11 an der erforderlichen Stelle oder den erforderlichen Stellen selektiv auf und ab bewegen und eine Perforieraktion ausführen, wobei jede Gruppe aus einer oder mehreren Nadeln besteht und jede Gruppe eine Reihe oder mehrere Reihen von Nadeln in der Breitenrichtung umfaßt. Die Nadeln 11 durchstechen das bandförmige Material B senkrecht an den durchgehenden Öffnungen 8 des Zuführtisches 5 (7), um in den für eine Verwendung als Karkassenlagenmaterial C erforderlichen Bereichen eine Perforation zu erzeugen.
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Zum Beispiel werden die Entlüftungsöffnungen H im Karkassenlagenmaterial C, dem Reifenelement, in einem Bereich C1 in der Umgebung des Mittelabschnitts in der Breitenrichtung und in einem Bereich C2 in der Umgebung des Schulterabschnitts auf beiden Seiten des aufzubauenden Reifens ausgebildet, wie es in der 10 gezeigt ist. Dazu werden die Nadeln 11 in den den drei Bereichen C1, C2 entsprechenden Bereichen in der Mitte und an den Schulterabschnitten der Gruppen ausgewählt, die auf und ab bewegt werden, um die Perforation durchzuführen, um so die Öffnungen H in den entsprechenden Bereichen in vorgegebenen Abständen zu erzeugen.
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Beim Perforieren hält die Halteeinrichtung 23 der Fördervorrichtung 20 das bandförmige Material B auf dem ersten Tisch 5a fest, so daß das Perforieren mittels Durchstechen mit den Nadeln 11 erfolgen kann. Wenn die Halteeinrichtung 23 das bandförmige Material B festhält, kann die Perforation erfolgen, auch wenn das bandförmige Material B nicht stark gegen den ersten Tisch 5a gedrückt wird.
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Wenn das Perforieren beendet ist oder gleichzeitig damit wird die Schneidvorrichtung 30 betätigt, die im Trennbereich zwischen dem ersten Tisch 5a und dem zweiten Tisch 5b des Zuführtisches 5 angeordnet ist, und das Schneidblatt 31 der Schneidvorrichtung 30 wird rotierend in den Trennbereich zwischen dem ersten Tisch 5a und dem zweiten Tisch 5b vorgeschoben, so daß der Abschnitt b1 am vorderen Ende des bandförmigen Materials B, der vorher zum zweiten Tisch 5b befördert wurde, in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung abgeschnitten wird.
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Nach dem Abschneiden wird das abgeschnittene Stück b in der Form eines länglichen Streifens von der Fördereinrichtung 40 festgehalten und zum Förderer 51 der Fabrikationsanlage 50 für das Karkassenlagenmaterial C gebracht. Gleichzeitig damit hebt die Fördervorrichtung 20 am ersten Tisch 5a den vorderen Endabschnitt des bandförmigen Materials B an, während der Abschnitt von der Halteeinrichtung 23 festgehalten wird, und die Bewegungseinrichtung 21 an der Fördervorrichtung 20 führt den Abschnitt b1 vorgegebener Länge zu der Position zum Abschneiden am zweiten Tisch 5b (9). Danach gibt die Halteeinrichtung 23 das bandförmige Material B frei, die Fördervorrichtung 20 kehrt zu ihrer Ausgangsposition am ersten Tisch 5a zurück und nimmt den nächsten Abschnitt b1 vorgegebener Länge des bandförmigen Materials B auf die gleiche Weise wie vorher auf. Der vordere Endabschnitt an der Position zum Abschneiden am zweiten Tisch 5b wird von der Fördereinrichtung 40 auf die gleiche Weise wie oben auf dem zweiten Tisch 5b festgehalten.
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Die Nadeln 11 der Perforiereinrichtung 10 führen gruppenweise selektiv eine Perforieraktion aus. Jede Gruppe besteht aus einer oder mehreren Nadeln. Jede Gruppe umfaßt eine oder mehrere Reihen von Nadeln in der Breitenrichtung, um in einem gewünschten Bereich einzuwirken. Die Schneidvorrichtung 30 schneidet den Abschnitt b1 vorgegebener Länge am vorderen Ende am zweiten Tisch 5b ab, und die Fördereinrichtung 40 befördert die abgeschnittenen Stücke b zum Förderer 51 der Fertigungsanlage 50. Daraufhin wird der ganze Vorgang wiederholt. Auf dem Förderer 51 werden die abgeschnittenen Stücke b ausgerichtet, um die geschnittenen Enden richtig anzuordnen, und die nicht geschnittenen Ränder werden aneinandergelegt und miteinander verbunden, um das Karkassenlagenmaterial C herzustellen.
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Das heißt, daß das bandförmige Material B jeweils intermittierend um eine vorgegebene Länge zugeführt wird und das Perforieren, Abschneiden und Weiterbefördern wiederholt ausgeführt wird, um ein Reifenelement herzustellen, das in dem Bereich vorgegebener Länge perforiert ist.
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Wenn ein aufzubauender Reifen verändert wird, ändert sich auch die Breite usw. des herzustellenden Karkassenlagenmaterials C, das ein Element zur Ausbildung des Reifens ist, wodurch sich die Länge des abgeschnittenen Stücks des bandförmigen Materials B ändert, das heißt die intermittierend zugeführte Länge, so daß es erforderlich ist, die Positionen der Entlüftungsöffnungen entsprechend der Änderung der Länge zu verändern und neu einzustellen, damit diese wieder in den Bereichen des Karkassenmaterials liegen, die dafür optimal sind, zum Beispiel im Bereich in der Umgebung des Mittelabschnitts in der Breitenrichtung und im Bereich in der Umgebung des Schulterabschnitts auf beiden Seiten. Dabei können durch Verändern derjenigen Nadeln 11, die selektiv gruppenweise auf und ab bewegt werden, die Nadeln 11 der Perforiereinrichtung 10 leicht so eingestellt werden, daß die vorgegebenen Positionen für die Perforierung durch die Nadeln 11 in den erforderlichen Bereichen für das Karkassenlagenmaterial C liegen.
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Die erfindungsgemäße Perforiervorrichtung kann wie bei der beschriebenen Ausführungsform zum Perforieren in einem Bereich vorgegebener Länge in den Prozeß zur intermittierenden Zuführung um eine vorgegebene Länge integriert werden, in dem das bandförmige Material B für die Lage auf die vorgegebene Länge und in abgeschnittene Stücke b länglicher Form geschnitten wird und die abgeschnittenen Stücke b zu der Fabrikationsanlage 50 für das Karkassenlagenmaterial C befördert werden, sie kann aber auch auf die gleiche Weise in einen Prozeß integriert werden, in dem ein bandförmiges Material für ein anderes Element zum Aufbauen eines Reifens als ein Karkassenlagenmaterial intermittierend um eine vorgegebene Länge zugeführt wird. Die beschriebene Perforiervorrichtung kann auch ohne Schneidvorrichtung ausgeführt werden und in einem Prozeß verwendet werden, bei dem ein Element zur Ausbildung eines Reifens intermittierend direkt einer Reifen-Aufbauanlage zugeführt wird.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die Erfindung kann zum Ausbilden von Entlüftungsöffnungen in verschiedenen bandförmigen Materialien für Elemente zum Ausbilden eines Reifens, etwa dem Gürtel, dem Wulstband, der inneren Auskleidung, der Seitenwand, dem Laufflächengummi usw. sowie für ein Karkassenlagenmaterial verwendet werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Aufsicht auf dem Umriß einer erfindungsgemäßen Perforiervorrichtung für ein Reifenelement.
- 2 ist eine schematische Aufsicht auf den Umriß.
- 3 ist eine Seitenansicht des Umrisses, gesehen von der Zuführseite für ein bandförmiges Material.
- 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Fördervorrichtung für ein bandförmiges Material und eines Teils einer Perforiereinrichtung.
- 5 ist eine Schnittansicht des Umrisses längs der Linie V-V.
- 6 ist eine schematische Aufsicht auf einen Zuführtisch der Perforiervorrichtung, wobei ein Teil davon herausgeschnitten ist.
- 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht zum Zeitpunkt der Perforierung.
- 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Nadel.
- 9 ist eine Schnittansicht des Zustands, in dem das bandförmige Material nach dem Perforieren und Abschneiden weiterbefördert wird.
- 10 ist eine Ansicht der Positionen, in denen eine Perforierung erfolgt.
- 11 ist eine schematische Ansicht der Herstellung eines Karkassenlagenmaterials.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Perforiervorrichtung,
- B
- bandförmiges Material,
- b
- abgeschnittenes Stück,
- b1
- Abschnitt vorgegebener Länge,
- C
- Karkassenlagenmaterial,
- D
- Aufbautrommel,
- H
- Entlüftungsöffnung,
- 1
- Zuführabschnitt,
- 2
- Wagen,
- 5
- Zuführtisch,
- 5a
- erster Tisch,
- 5b
- zweiter Tisch,
- 6
- Basisrahmen,
- 7
- Führung,
- 8
- durchgehende Öffnung,
- 9
- Öffnung,
- 10
- Perforiereinrichtung,
- 11
- Nadel,
- 11a
- Nadelspitze,
- 11b
- Flanschabschnitt,
- 12
- Halterung,
- 12a
- obere Platte,
- 12b
- untere Platte,
- 13
- Zylindervorrichtung,
- 20
- Fördervorrichtung,
- 21
- Bewegungseinrichtung,
- 22
- beweglicher Körper,
- 23
- Halteeinrichtung,
- 24
- Zylindervorrichtung,
- 25a
- unterer Plattenabschnitt,
- 25b
- oberer Plattenabschnitt,
- 26
- Düse,
- 27
- Ansaugabschnitt,
- 28
- flexible Leitung,
- 29
- Ansaugeinrichtung,
- 30
- Schneidvorrichtung,
- 31
- Schneidblatt,
- 32
- Bewegungseinrichtung,
- 33
- beweglicher Schlitten,
- 34
- Halteelement,
- 40
- Fördereinrichtung,
- 50
- Fabrikationsanlage für Reifenelement,
- 51
- Förderer.
