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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung eines Gürtelelements, das als Verstärkungselement
für einen Reifen verwendet wird.
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Stand der Technik
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Ein
Gürtelreifen wird aus vielen den Reifen aufbauenden Elementen
gebildet. Wie zum Beispiel in der 9 gezeigt,
entsteht ein Reifen T durch Zusammenfügen von Gummielementen
wie einer inneren Auskleidung 2, einer Lauffläche 3,
von Seitenwänden 4, von Randstreifen 5 und
von Reifen-Verstärkungselementen wie einer Karkassenlage 1 und einer
Gürtellage 7 mit Cordlagen aus Fasern und Metall.
Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Wulstabschnitt mit
einem Wulstkern 9.
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Das
für die Gürtellage 7 eines Radialreifens verwendete
Gürtelelement besteht aus einer Vielzahl von Verstärkungs-Cordfäden
aus zum Beispiel Stahlcord, der ausgerichtet in ein Gummimaterial
eingebettet ist, wobei die Cordfäden unter einem vorgegebenen
Winkel zur Umfangsrichtung des Reifens geneigt sind.
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Herkömmlich
wird ein längliches Gürtelelement dadurch hergestellt,
daß in einem Kalanderprozeß Verstärkungscord
aus metallischen Drahtlitzen wie etwa Stahlcord mit Gummi beschichtet
und so angeordnet werden, daß sie in einer Ebene parallel zueinander
ausgerichtet sind, um ein längliches, relativ breites,
bandförmiges Material auszubilden, das auf eine Spule aufgewickelt
und so zu einem nachfolgenden Prozeß befördert
wird. Dort erfolgt ein sogenanntes Schrägschneiden des
von der Spule abgezogenen bandförmigen Materials unter einem
vorgegebenen Winkel in einer vorgegebenen Länge und einer
vorgegebenen Breite, und das zugeschnittene bandförmige
Material wird so ausgerichtet und verbunden, daß die beiden
Seitenabschnitte, die nicht geschnitten wurden, aneinander anstoßen.
Gewöhnlich wird das auf diese Weise ausgebildete längliche Gürtelelement
aufgerollt und so gelagert, um später beim Reifenformen
in einem Formprozeß für die Gürtellage
verwendet zu werden.
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Bei
diesem Verfahren zum Herstellen des Reifen-Gürtelelements
werden der Prozeß zum Beschichten des Verstärkungscords
mit Gummi und zur Ausbildung eines länglichen bandförmigen
Materials und der Prozeß zum Zuschneiden des bandförmigen Materials
und zum Ausrichten und Verbinden der bandförmig zugeschnittenen
Stücke getrennt ausgeführt. Die Vorrichtungen
und Anlagen zur Ausführung der Prozesse sind daher groß,
weisen hohe Installationskosten auf und erhöhen aufgrund
des Erfordernisses des Transports zwischen den Prozessen die Anzahl
der Bearbeitungsvorgänge. Eine Verbesserung der Bearbeitung
und der Produktivität ist damit nicht möglich.
Auch ist das Verfahren schlecht an die Herstellung eines Gürtelelements
mit Cordfäden in unterschiedlichen Neigungswinkeln und
mit verschiedenen Breiten angepaßt und daher nicht für
die Produktion von kleinen Mengen verschiedener Typen geeignet.
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In
den letzten Jahren wurde daher vorgeschlagen, wie es in den folgenden
Dokumenten 1 und 2 angegeben ist, dadurch ein Gürtelelement
mit einer einem einfachen Reifenumfang entsprechenden Länge
herzustellen, daß eine Anzahl von Verstärkungs-Cordfäden,
die von den Spulen eines Spulengatters abgezogen werden, in ausgerichteter
Weise durch eine Gummi-Beschichtungsvorrichtung hindurchgezogen
wird, um die Cordfäden mit Gummi zu beschichten, das erhaltene
bandförmige Element schräg zur Längsrichtung
in relativ schmale Streifen zu schneiden, während das bandförmige
Element einem Förderer schräg zugeführt
wird, die Seiten der zugeschnittenen Gürtelmaterialstücke
auf dem Förderer zu verbinden und das Gürtel element
direkt einer Formtrommel zur Ausbildung eines Reifens zuzuführen.
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In
diesem Fall werden jedoch die Verstärkungs-Cordfäden,
etwa ein Stahlcord, die von den Spulen des Spulengatters abgezogen
werden, im ausgerichteten Zustand so wie sie sind durch die Gummi-Beschichtungsvorrichtung
geführt, um mit Gummi bedeckt zu werden, und dann durch
eine Zuführvorrichtung, die nach der Gummi-Beschichtungsvorrichtung
angeordnet ist, den Schneid- und Ausrichtprozessen zugeführt.
Bis dahin bleiben die von den Spulen abgezogenen Cordfäden über
eine lange Zeit im aufgewickelten Zustand, so daß sie die
Neigung haben, gebogen zu bleiben, was zu einem Problem mit der
Geradheit führt. Es besteht daher die Befürchtung,
daß in den inneren gummibeschichteten Cordlagen Spannungen
entstehen, und daß die Abstände zwischen den Cordfäden
ungleichmäßig werden. Daraus ergeben sich beim
Ausrichten und Verbinden nach dem Schneiden Probleme mit einer schlechten
Verbindung der Cordfäden untereinander, so daß zu
befürchten ist, daß die Qualität des
Materials für den Gürtel darunter leidet.
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Wenn
die Haftung des Gummis an den von den Spulen abgezogenen Cordfäden
nur schwach ist, besteht außerdem die Gefahr, daß sich
der Cord beim Gebrauch des Reifens vom Gummi ablöst, so daß es
wünschenswert ist, die Haftung so weit wie möglich
zu erhöhen, wozu es jedoch keine ausreichenden Maßnahmen
gibt.
Patentdokument 1:
JP-A-11-99564 Patentdokument 2:
JP-A-2000-280373 -
Offenbarung der Erfindung
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Probleme,
die mit der Erfindung gelöst werden sollen Die Erfindung
löst diese Probleme und hat zur Aufgabe, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gürtelelements
für einen Reifen zu schaffen, bei dem bzw. bei der der
Gummibeschichtungsprozeß für den Cord etwa aus
Draht für ein Gürtelelement und die nachfolgenden
Prozesse zum Zu schneiden und Ausrichten des gummibeschichteten Cords
aus einer Reihe von fortlaufenden Prozessen bei der Herstellung
des Gürtelelements in der Fabrikation von Radialreifen
bestehen, damit die Anlagen und die Prozesse zur Herstellung des
Gürtelelements einfacher werden und die Geradheit und die Gummihaftung
des Cords bei der Herstellung des Gürtelelements verbessert
sind, um durch die Ausrichtung der einzelnen Cordstücke
ein Gürtelelement hoher Qualität herstellen zu
können.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Eine
der Erfindungen liegt in einem Verfahren zum Herstellen eines Gürtelelements
für einen Reifen, wobei das Verfahren das Zuführen
eines einfachen Gürtelmaterialcords, der von einem Zuführabschnitt
zugeliefert wird, während die Geradlinigkeit davon in Längsrichtung
erhalten bleibt, das Hindurchführen des Cords durch eine
Gummibeschichtungsdüse während der Zuführung
zum Beschichten der Cordfäden mit Gummi, das nachfolgende
Zuführen des vorderen Endabschnitts des gummibeschichteten
Cords zu einer Konstantraten-Schneidelinie, um bei jeder Zuführung
um eine vorgegebene Strecke den vorderen Endabschnitt des gummibeschichteten
Cords auf eine vorgegebene Länge zu schneiden, und Zuführen
der gummibeschichteten, abgeschnittenen Cordstücke zu einem
Ausrichttisch in einem Zustand, bei dem die Geradheit erhalten bleibt, umfaßt,
um die Cordstücke schräg zur Cordrichtung aufeinanderfolgend
auszurichten und zu verbinden, um ein Gürtelelement mit
einer vorgegebenen Breite auszubilden, bei dem die Cordfäden
schräg verlaufen.
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Der
Gummibeschichtungsprozeß für die Cordfäden
für ein Gürtelelement und die nachfolgenden Prozesse
zum Abschneiden und Ausrichten der gummibeschichteten Cordstücke
bestehen daher aus einer Reihe von Prozessen, die so ausgeführt werden
können, daß eine Vereinfachung der Anlagen und
der Prozesse zur Herstellung eines Gürtelelements möglich
ist. Damit kann bei der Abdeckung der Oberfläche eines
Cordfadens mit Gummi im Gummibeschichtungsprozeß mittels
einer Gummibeschichtungsdüse eine hohe Gleichmäßigkeit
erreicht werden, und die Prozesse zum Schneiden und Ausrichten der
gummibeschichteten Cordstücke können unter Aufrechterhaltung
der Geradheit der Cordfäden ausgeführt werden,
so daß die gummibeschichteten, zugeschnittenen Cordstücke
nachfolgend ohne Spannungen auf dem Ausrichttisch ausgerichtet und verbunden
werden können.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen wird vorzugsweise das Cordmaterial für den
Gürtel durch eine Hochtemperaturatmosphäre geführt,
um die Temperatur des Cords zu erhöhen, der dann durch
die Gummibeschichtungsdüse geleitet wird, um mit Gummi
beschichtet zu werden, wodurch die Haftung des Gummis am Cord verbessert
werden kann.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen werden vorzugsweise die gummibeschichteten Cordstücke
dem Ausrichttisch zugeführt, während die Geradheit
der gummibeschichteten, zugeschnittenen Cordstücke mit der
vorgegebenen Länge an der Konstantraten-Schneidelinie korrigiert
wird. Die zugeschnittenen und mit Gummi beschichteten Cordstücke
können so aufeinanderfolgend ausgerichtet und über
die ganze Länge sicher und ohne Spannungen verbunden werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines
Gürtelelements für einen Reifen umfaßt eine
Zuführvorrichtung zum Zuführen eines einzelnen
Gürtelcordfadens, der von einem Zuführabschnitt
zugeliefert wird, in Längsrichtung unter Beibehaltung der
Geradheit davon, eine Gummibeschichtungsdüse zum Hindurchführen
des Cords mit einer geraden Zuführung zum Beschichten des
Cords mit Gummi, eine Konstantraten-Schneidelinie mit einer Schneidvorrichtung,
mit der der vordere Endabschnitt des gummibeschichteten Cords, der durch
eine Hängevorrichtung intermittierend zugeführt
wird, bei jeder Zuführung um eine vorgegebene Strecke auf
der stromabwärtigen Seite eines geraden Zuführabschnitts
des gummibeschichteten Cords, der durch die Gummibeschichtungsdüse
gelaufen ist, auf eine vorgegebene Länge geschnitten wird,
und eine Geradheits-Korrektureinrichtung mit einer Zuführfunktion
zum Festhalten des vorderen Endabschnitts des gummibeschichteten
Cords an einem Abschnitt der Schneidvorrichtung und Weiterführen
des gummibeschichteten, abgeschnittenen Cords bei jedem Schneidvorgang
der Schneidvorrichtung mit einer Korrektur der Geradheit davon,
sowie mit einem Ausrichttisch mit einer Verbindungsvorrichtung,
an der die gummibeschichteten, zugeschnittenen Cordstücke
von der Konstantraten-Schneidelinie aufeinanderfolgend ausgerichtet und
schräg zur Cordrichtung verbunden werden.
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Bei
der Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen bestehen der Gummibeschichtungsprozeß für
den Cord und die nachfolgenden Prozesse zum Abschneiden und Ausrichten
des gummibeschichteten Cords aus einer Reihe von Prozessen, die
so ausgeführt werden können, daß eine
Vereinfachung der Herstellung möglich ist. Insbesondere
kann an der Konstantraten-Schneidelinie der gummibeschichtete, zugeschnittene
Cord bei jedem Schneidvorgang aufeinanderfolgend dem Ausrichttisch
zugeführt werden, während die Geradheit davon
mittels der Geradheits-Korrektureinrichtung mit Zuführfunktion
korrigiert wird, so daß ein aufeinanderfolgendes Ausrichten
der Cordstücke und ein sicheres Verbinden der Cordstücke
ohne Spannungen über die Gesamtlänge möglich
ist.
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Bei
der Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen ist vorzugsweise vor der Gummibeschichtungsdüse
an einem geraden Zuführabschnitt für den Gürtelcord
eine Aufwärmvorrichtung vorgesehen, durch die der Cord
läuft, um ihn aufzuheizen und seine Temperatur zu erhöhen.
Dadurch kann der Cord mit Gummi beschichtet werden, nachdem seine
Temperatur erhöht wurde. Damit kann die Haftung des Gummis
am Cord verbessert werden.
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Bei
der Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen sind vorzugsweise in Abständen in der Zu führrichtung
eine erste Treibrolle und eine zweite Treibrolle vorgesehen, die
als Zuführvorrichtung für den Gürtelcord
dienen und die eine Geradheits-Korrekturfunktion aufweisen, wobei die
Aufwärmvorrichtung und die Gummibeschichtungsdüse
in einer Reihe nacheinander zwischen der ersten Treibrolle und der
zweiten Treibrolle vorgesehen sind. Es ist damit möglich,
die Geradheit der Cordfäden aufrechtzuerhalten, die die
Gummibeschichtungsdüse durchlaufen, so daß eine
gleichmäßige Beschichtung der Oberfläche
des Cords mit Gummi möglich ist.
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Bei
der Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen ist vorzugsweise an der stromabwärtigen Seite
eines geraden Zuführabschnitts für den Gürtelcord
eine Geradheits-Korrekturlinie vorgesehen, an der mehrere Paare
von Formrollen so angeordnet sind, daß sie den gummibeschichteten
Cord von beiden Seiten zwischen sich nehmen, um dessen Geradheit
zu korrigieren. Damit kann vorteilhaft die Geradheit des mit Gummi
beschichteten Cords erhalten bleiben.
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Bei
der Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen umfaßt vorzugsweise die Geradheits-Korrektureinrichtung
der Konstantraten-Schneidelinie mit der Zuführfunktion
mehrere Paare von Formrollen, die den gummibeschichteten Cord von
beiden Seiten zwischen sich nehmen, um dessen Geradheit zu korrigieren,
wobei die Formrollen von damit verbundenen Antriebseinrichtungen gedreht
werden können, um einen gummibeschichteten, zugeschnittenen
Cord vorwärts zu bewegen. Der gummibeschichtete, zugeschnittene
Cord kann damit dem Ausrichttisch unter Aufrechterhaltung seiner
Geradheit zwangsweise zugeführt werden.
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Bei
der Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen umfaßt des weiteren die Verbindungsvorrichtung
auf dem Ausrichttisch eine Rolle, die die gummibeschichteten, zugeschnittenen
und von der Konstantraten-Schneidelinie zugeführten Cordstücke
zu den bereits auf dem Ausrichttisch ausgelegten, gummibeschichteten
Cordstücken ausrichtet, sowie eine Andruckeinrichtung mit
einem Nockenmechanismus, um die gummibeschichteten und der Rolle
zugeführten Cordstücke mit den bereits ausgelegten,
gummibeschichteten Cordstücken in Druckkontakt zu bringen
und damit zu verbinden. Dadurch können die gummibeschichteten Cordstücke
ohne jedes Problem aufeinanderfolgend zueinander ausgerichtet werden.
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Auswirkungen der Erfindung
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Herstellen eines Gürtelelements für
einen Reifen stellen die Beschichtung des Cords, etwa eines Drahts,
für ein Gürtelelement mit Gummi und das Schneiden
und Ausrichten des gummibeschichteten Cords eine Reihe von fortlaufenden
Prozessen dar, so daß es möglich wird, die Installationen
dafür und die Prozesse zum Herstellen des Gürtelelements
zu vereinfachen und eine Verringerung der Installationskosten und
eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit zu erreichen. Außerdem
ist es möglich, die Geradheit des Cords und die Haftung
des Gummis bei der Herstellung des Gürtelelements zu verbessern,
so daß leicht ein Gürtelelement hoher Qualität
durch Ausrichten und Verbinden einzelner zugeschnittener Cordstücke
herzustellen ist.
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Beste Art der Erfindungsausführung
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Im
folgenden wird eine Art der Erfindungsausführung auf der
Basis einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
beschrieben.
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Die 1 ist
eine schematische Aufsicht, die den Umriß der ganzen Vorrichtung
zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Herstellen eines Gürtelelements für einen
Reifen zeigt. Die 2 ist eine schematische Schnittansicht,
die vergrößert einen Teil einer Aufwärmvorrichtung
zeigt. Die 3 und 4 sind eine
schematische Seitenansicht bzw. eine schematische Schnittansicht,
die jeweils vergrößert eine Geradheits-Korrekturlinie
zeigen.
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In
der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen C einen Gürtelcord
aus einem Stahlcord und anderen metallischen Cordfäden,
die im wesentlichen durch Verdrillen von Drahtelementen ausgebildet
werden. Der Gürtelcord C ist normalerweise auf eine Spule
B aufgewickelt und wird in einem Gummibeschichtungsprozeß 10 einem
Zuführabschnitt 11 zugeführt. Das Material,
die Dicke usw. des Gürtelcords wird entsprechend der Art,
der Größe usw. des herzustellenden Gürtelmaterials
ausgewählt.
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Die
Bezugszeichen 12 und 13 bezeichnen erste und zweite
Treibrollen, die als Zuführvorrichtung dienen, die einen
vom Zuführabschnitt 11 zugeführten einfachen
Gürtelcordfaden C weiterleitet. Dazu sind die beiden Treibrollen 12 und 13 in
der Zuführrichtung in einem Abstand angeordnet, um eine Geradheits-Korrekturfunktion
auszuführen, so daß die Treibrollen einen geraden
Vorschub des Cords C unter Anlegen einer vorgegebenen Zugspannung
daran zwischen den beiden Treibrollen 12, 13 bewirken können
und die Geradheit des Cords gegebenenfalls korrigiert werden kann.
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Zwischen
der ersten Treibrolle 12 und der zweiten Treibrolle 13 ist
eine Gummibeschichtungsdüse 15 angeordnet, durch
die der Gürtelcord C läuft, der zwischen den beiden
Treibrollen 12, 13 gerade weitergeleitet wird,
um den Cord C mit Gummi zu beschichten. Bei dem in der Zeichnung
gezeigten Fall ist, um die Haftung des Gummis am Cord C zu verbessern,
in Zuführrichtung des Cords C etwas stromaufwärts
eine Aufwärmvorrichtung 14 vorgesehen, die den
Cord C während der Zuführung aufwärmt
und erhitzt, so daß der Cord C nach dem Durchlaufen der Aufwärmvorrichtung 14 in
einem aufgeheizten Zustand in die Gummibeschichtungsdüse 15 eintritt.
Die Oberfläche des Cords C kann so mit guter Haftung mit
dem Gummi beschichtet werden.
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Wie
in der 2 gezeigt, ist die Aufwärmvorrichtung 14 so
aufgebaut, daß in der Zuführrichtung des Gürtelcords
C in einem kastenförmigen Gerätegehäuse 14a eine
oder mehrere Heizspulen 14b vorgesehen sind, wobei der
Cord C durch die Hochtemperaturatmosphäre läuft,
die bei eingeschalteten Heizspulen 14b erzeugt wird, so
daß der Cord C auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt
werden kann. Durch das Steuern der Stromversorgung für die
Heizspulen 14b mittels eines Thermostats und dergleichen
können diese auf die optimale Heiztemperatur eingestellt
werden.
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Anschließend
an die Abgabeseite eines Extruders (nicht gezeigt) für
unvulkanisierten Gummi ist die Gummibeschichtungsdüse 15 vorgesehen,
die auf die gleiche Weise wie die herkömmlichen Gummibeschichtungsdüsen
einen Gummiaufnahmeabschnitt, der vorübergehend den vom
Extruder abgegebenen Gummi aufnimmt, um den Druck einzustellen,
und vor dem Gummiaufnahmeabschnitt einen Gummiabdeckungs- und Formdurchgang
enthält, durch den der Cord läuft. Eine genaue
Beschreibung sowie eine Bezeichnung der Teile der Gummibeschichtungsdüse
unterbleibt deshalb hier. Der gerade zugeführte Cord C
tritt an der Rückseite ein, läuft durch den Gummiaufnahmeabschnitt
und den Gummiabdeckungs- und Formdurchgang, wodurch die Oberfläche
des Cords C mit Gummi beschichtet wird.
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Das
Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Geradheits-Korrekturlinie,
die der zugeführte und mit Gummi beschichtete Cord C nach
der Gummibeschichtungsdüse 15 durchläuft.
Das heißt, daß der gummibeschichtete Cord C1 in
der Cord-Zuführrichtung nach der zweiten Treibrolle 13 in
der Geradheits-Korrekturlinie 16 von beiden Seiten umfaßt wird,
um gegebenenfalls seine Geradheit zu korrigieren.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, umfaßt die
Geradheits-Korrekturlinie 16 eine Anzahl von Paaren von
Formrollen 17, 17, die jeweils paarweise einander
gegenüberliegend auf beiden Seiten des gummibeschichteten
Cords C1 angeordnet sind und diesen zwischen sich aufnehmen. Die
Formrollen 17 weisen jeweils an ihrem Umfang eine umlaufende Nut
auf, die einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt
hat, in die der gummibeschichtete Cord C1 paßt, sowie vertikale
Achsen 17a, die über eine Federeinrichtung 18 wie
eine Feder mit flachen Führungsplatten 19 verbunden
sind und davon gehalten werden, so daß auf den dazwischenliegenden, gummibeschichteten
Cord C1 von beiden Seiten mittels einer elastischen Kraft ein im
wesentlichen konstanter Druck ausgeübt wird, wodurch die
Geradheit des gummibeschichteten Cords C1 beim weiteren Vorschub
gegebenenfalls korrigiert wird.
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Die
flachen Führungsplatten 19 mit den daran befestigten
Formrollen 17 sind auf den beiden Seiten vorzugsweise so
angeordnet, daß die flachen Führungsplatten 19 in
Vorschubrichtung leicht geneigt zueinander ausgerichtet sind, wobei
der Abstand zwischen den beiden Formrollen 17, 17 eines Paars
an der Seite, an der der gummibeschichtete Cord C1 eintritt, etwas
größer ist und bis zur Abgabeseite eine Standardgröße
annimmt. Vorzugsweise können die Positionen der jeweiligen
Formrollen 17 auf den beiden Seiten einzeln mittels der
flachen Führungsplatten 19 eingestellt werden.
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Zur
Längenmessung ist an der Rückseite der Geradheits-Korrekturlinie 16 (der
am meisten stromabwärts liegenden Position) am Ausgang
der Formrollen 17 ein Rollkodierer (der nicht näher
beschrieben wird) vorgesehen, der jeweils die Länge des
vorwärts bewegten gummibeschichteten Cords C1 mißt.
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Vorzugsweise
sind die Nuten am Umfang der Formrollen 17 mit einer Gummibeschichtung
mit einem Antirutscheffekt versehen. Insbesondere kann die Oberfläche
der Gummibeschichtung der Nuten aufgerauht sein.
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In
Vorschubrichtung ist nach (stromabwärts von) der Geradheits-Korrekturlinie 16 eine
Konstantraten-Schneidelinie 20 angeordnet, die einen Schneidvorgang
ausführt, bei dem der vordere Endabschnitt des gummibeschichteten
Cords C1, der intermittierend über eine Hängevorrichtung 21 zugeführt
wird, die den Vorschub des Cords vorübergehend stoppt und
dabei den Cord aufnimmt, auf eine vorgegebene Länge geschnitten
wird.
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Die
Konstantraten-Schneidelinie 20 umfaßt eine Schneidvorrichtung 22,
die jedesmal, wenn der Cord um die vorgegebe ne Länge vorwärts
befördert wurde, den gummibeschichteten Cord C1 auf die
vorgegebene Länge schneidet, sowie eine Geradheits-Korrektureinrichtung 23 mit
einer Vorschubfunktion, die jeweils einen vorderen Endabschnitt
des gummibeschichteten Cords C1, der durch den Abschnitt mit der
Schneidvorrichtung 22 gelaufen ist, festhält und
den abgeschnittenen gummibedeckten Cord C1 (im folgenden als abgeschnittenes
Cordstück C1a bezeichnet) bei jedem Schneidvorgang der
Schneidvorrichtung 22 und gegebenenfalls mit einer Korrektur
der Geradheit des Cords weiter vorwärts befördert.
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Bei
der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform sind in
der Geradheits-Korrektureinrichtung 23 mehrere Paare von
Formrollen 24, 24 mit umlaufenden Nuten am Umfang
mit einem im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt
paarweise an den beiden gegenüberliegenden Seiten über
einen Längenbereich in der Größenordung
der abgeschnittenen Länge mit einem weiterbeförderten
Abschnitt des gummibeschichteten Cords C1 dazwischen angeordnet.
Die einzelnen Formrollen 24 sind durch Antriebselemente 27 wie
einem endlosen Riemen oder einer über Zahnkränze 26 an
den Achsen 25 der Formrollen 24 laufenden Kette
miteinander verbunden, die einen Antrieb der Formrollen 24 ermöglichen,
und werden von einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) wie einem
Motor, der mit einem der Zahnkränze 26 verbunden
ist, intermittierend so angetrieben, daß der von der Schneidvorrichtung 22 intermittierend
zugeführte vordere Endabschnitt des gummibeschichteten
Cords C1 von beiden Seiten von den Formrollen 24 umfaßt
und einzeln gehalten wird, so daß das abgeschnittene Cordstück
C1a nach dem Schneidvorgang weiter befördert werden kann, wobei
seine Geradheit gegebenenfalls korrigiert wird.
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Für
die Schneidvorrichtung 2 können verschiedene Arten
von Schneidvorrichtungen wie solche mit Scheren oder rotierenden
Sägeblättern verwendet werden, eine Schneidvorrichtung
vom Scherentyp mit aufeinanderliegenden zwei Schneidklingen ergibt
jedoch eine glatte Schnittfläche, ist billig, leicht handzuhaben
und wird vorzugsweise dann verwendet, wenn der Cord C aus einem
Drahtstrang besteht.
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Die
Abgabeseite der Konstantraten-Schneidelinie 20 ist in gerader
Linie mit einem Abschnitt einer Verbindungsvorrichtung 31 verbunden,
die sich auf einem Ausrichttisch 30 befindet, der schräg
zur Längsrichtung der Verbindungsvorrichtung 31 angeordnet
ist. Das intermittierend mit jedem Schneidvorgang von der Schneidvorrichtung 22 zugeführte
abgeschnittene Cordstück C1a kann an dem Abschnitt mit
der Verbindungsvorrichtung 31 in eine vorgegebene Position
befördert werden.
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Das
heißt, daß die Verbindungsvorrichtung 31 auf
dem Ausrichttisch 30 schräg zu der Richtung angeordnet
ist, in die das herzustellende Gürtelmaterial 50 auf
dem Ausrichttisch 30 vorwärts bewegt wird, um
die abgeschnittenen Cordstücke C1a aufeinanderfolgend in
der oben beschriebenen Weise unter einem der Cordrichtung des Gürtelmaterials
entsprechenden Winkel schräg auszurichten und zu verbinden,
wobei der Ausrichttisch 30 schräg zur Verbindungsvorrichtung 31 und
damit schräg zur Konstantraten-Schneidelinie 20 angeordnet
ist, die in der gleichen Richtung wie die Verbindungsvorrichtung 31 und
damit in einer geraden Linie dazu ausgerichtet ist. Mit anderen
Worten verläuft die Vorschubrichtung für den Cord
vom Gummibeschichtungsvorgang für den Gürtelcord
C bis zum Schneidvorgang schräg zum Ausrichttisch 30 und
in der gleichen Richtung wie die Verbindungsvorrichtung 31 auf
dem Ausrichttisch 30.
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Bei
dem in der Zeichnung gezeigten Fall ist zwischen der Konstantraten-Schneidelinie 20 und der
Verbindungsvorrichtung 31 ein Trennabschnitt 33 vorgesehen,
damit die abgeschnittenen Cordstücke C1a mit einer größeren
Geschwindigkeit zu der Verbindungsvorrichtung 31 befördert
werden können als der Geschwindigkeit, mit der der gummibeschichtete Cord
C1 an der stromaufwärtigen Seite der Schneidvorrichtung 22 weiterbefördert
wird, wenn er von der Geradheits-Korrektureinrichtung 23 zur
Konstantraten-Schneidelinie 20 fördert wird. Die
Geschwindigkeit des Vorschubs im Trennabschnitt 33 und
der Aufnahmetreibrolle der Verbindungsvorrichtung 31 ist daher
etwas größer als die Vorschubgeschwindigkeit des
gummibeschichteten Cords C1, der der Konstantraten-Schneidelinie 20 zugeführt
wird.
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Die
Verbindungsvorrichtung 31 hat einen Aufbau, wie er zum
Beispiel in den 6 bis 8 dargestellt
ist, damit die in Einzelabschnitten weiterbeförderten abgeschnittenen
Cordstücke C1a aufeinanderfolgend ausgerichtet und miteinander
verbunden werden können.
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In
den 6 bis 8 ist in einem Schlitzabschnitt 32,
der schräg in einen Teil des Ausrichttisches 30 so
eingeschnitten ist, daß er in der Eintrittsrichtung des
Cords verläuft, eine Anzahl von Aufnahmetreibrollen 35 für
die Aufnahme des abgeschnittenen Cordstücks C1a, das von
der Konstantraten-Schneidelinie 20 auf der Höhe
der Oberseite des Ausrichttisches 30 zugeführt
wird, derart angeordnet, daß das abgeschnittene Cordstück
C1a parallel zu dem bereits ausgerichteten Cordstück C1b
am Gürtelmaterialende, das am Seitenrand des Schlitzabschnitts 32 des
Ausrichttisches 30 ausgerichtet und damit verbunden ist,
aufgenommen wird. Die Aufnahmetreibrollen 35 umfassen Antriebsrollen,
die sich nur in einer Richtung drehen und die das abgeschnittene
Cordstück C1a festhalten, das in einer vorgegebenen Position
aufgenommen wird.
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Die
Aufnahme des abgeschnittenen Cordstücks C1a kann mit einem
Sensor und dergleichen erfaßt werden, um die Drehung der
Aufnahmetreibrollen 35 zu beenden, wenn sich das abgeschnittene Cordstück
C1a in der vorgegebenen Position befindet.
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Parallel
zu dem abgeschnittenen Cordstück C1a, das von den Cord-Aufnahmetreibrollen 35 aufgenommen
wird, sind Druckrollen 36 angeordnet, die das abgeschnittene
Cordstück C1a gegen das ausgerichtete Cordstück
C1b am Gürtelmaterialende drücken, das am Rand
des Ausrichttisches 30 im Schlitzabschnitt 32 ausgerichtet
ist. In dem in der Zeichnung gezeigten Fall bestehen die Druckrollen 36 aus
einer Anzahl von Rollenkörpern 36b, die in der
Längsrichtung einer Welle 36a in Abständen
angeordnet sind, wobei die Welle 36a von einem Halteelement 37 gehalten
wird, das um eine Position unter den Achsen der Aufnahmetreibrollen 35 schwenken kann.
Das Halteelement 37 wird von einer Federeinrichtung 38 wie
einer Feder in einer Richtung vorgespannt, in der die Druckwirkung
freigegeben wird, wobei ein Nocken 39, der am Halteelement 37 anliegt,
von einer Antriebseinrichtung 40 so gedreht werden kann,
daß das Halteelement 37 in die Richtung schwenkt,
in der gegen die Vorspannung der Federeinrichtung 38 eine
Druckwirkung auf das abgeschnittene Cordstück C1a ausgeübt
wird.
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Die
Nockenwelle 41, an der der Nocken 39 befestigt
ist, ist mit der Antriebseinrichtung 40, etwa einem Motor, über
eine Drehungsübertragungseinrichtung 42 wie einem
Zahnrad verbunden und so angeordnet, daß der Nocken 39 durch
die Drehung der Antriebseinrichtung 40 so gedreht wird,
daß er auf das Halteelement 37 drückt
und dieses bewegt.
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Auf
dem Ausrichttisch 30 können geeignete Zuführeinrichtungen
und Führungseinrichtungen angeordnet sein, damit die am
Verbindungsabschnitt in Vorschubrichtung intermittierend zugeführten
abgeschnittenen Cordstücke C1a auf dem Tisch aufeinanderfolgend
ausgerichtet und zu Gürtelelementen verbunden werden.
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Über
einen Hängeabschnitt 43 ist mit dem Ausrichttisch 30 ein
Vorschubförderer 44 verbunden, der die hergestellten
Gürtelelemente aufeinanderfolgend weiterbefördert,
so daß ein weiterbefördertes Gürtelelement
auf eine vorgegebene Länge, die einem Reifenumfang entspricht,
geschnitten und einem Reifen-Formprozeß zugeführt
werden kann, oder um das Gürtelelement im länglichen
Zustand aufzuwahren und es später einem Formprozeß zuzuführen.
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Der
Aufbau der Verbindungsvorrichtung 31, bei dem durch die
Andruckrollen 36 eine Druckwirkung ausgeübt wird,
ist nicht auf die Verwendung des Nockens 39 beschränkt,
sondern es ist auch möglich, eine Zylindervorrichtung zu
benutzen, um die Druckwirkung auszuüben, oder eine Antriebsvorrichtung mit
einem Zahnrad zu verwenden, um die Druckwirkung auszuüben.
Auch können die Druckrollen 36 durch eine einzige
längliche Rolle auf der Welle oder durch eine Vielzahl
von parallelen Rollenkörpern ersetzt werden, um die Druckwirkung
auszuüben. Anstelle der Druckrollen 36 können
auch Druckelemente wie eine Platte vorgesehen werden, um den Druck auszuüben
und die Verbindung herzustellen.
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Es
wird nun der Fall erläutert, daß durch die beschriebene
Herstellungsvorrichtung das erfindungsgemäße Verfahren
zum Herstellen eines Gürtelelements ausgeführt
wird.
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Ein
am Zuführabschnitt 11 zugeführter einzelner
Gürtelcordfaden C wird mittels der ersten Treibrolle 12 und
der zweiten Treibrolle 13 in der Längsrichtung
gerade weiterbefördert, wobei die Treibrollen 12, 13 als
Vorschubeinrichtung dienen. Insbesondere wird der Cord C zwischen
der ersten Treibrolle 12 und der zweiten Treibrolle 13 festgehalten
und mit einer gegebenen Zugspannung gerade weiterbefördert,
um durch die Hochtemperaturatmosphäre der Heizspulen 14b in
der Aufwärmvorrichtung 14 im Vorschubabschnitt
zwischen den beiden Treibrollen 12, 13 auf eine
vorgegebene Temperatur aufgeheizt zu werden, woraufhin der Cord
durch die Gummibeschichtungsdüse 15 läuft,
in der er mit Gummi beschichtet wird. Die Haftung des Gummis ist dabei
gut, da der Gürtelcord C die Aufwärmvorrichtung 14 durchlaufen
hat und dort vorgewärmt wurde.
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Der
gummibeschichtete Cord C1 läuft im weiteren nach der Treibrolle 13 zwischen
den Formrollen 17 auf beiden Seiten der Geradheits-Korrekturlinie 16 durch,
wodurch der Cord weiterbefördert wird, während
seine Geradheit gegebenenfalls korrigiert wird, wodurch durch das
Aufwickeln des Cords ver ursachte Kräuselungen und dergleichen
beseitigt werden. Der vordere Endabschnitt des gummibeschichteten
Cords C1 wird dann intermittierend durch die Hängevorrichtung 21 und
die Schneidvorrichtung 22 für den Schneidvorgang
der Konstantraten-Schneidelinie 20 zugeführt.
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In
der Konstantraten-Schneidelinie 20 wird jedesmal, wenn
der vordere Endabschnitt des gummibeschichteten Cords C1 um eine
vorgegebene Länge weiterbefördert wird, dieser
Vorschub um die vorgegebene Länge von einem Sensor (nicht
gezeigt) usw. erfaßt, die Drehung der Formrollen 24 in der
Konstantraten-Schneidelinie 20 wird gestoppt, der zugeführte
gummibeschichtete Cord C1 wird in einer vorgegebenen Position gehalten,
und gleichzeitig mit dem Anhalten des Vorschubs wird die Schneidvorrichtung 22 an
der Eingangsseite der Konstantraten-Schneidelinie 20 aktiviert,
um den vorderen Endabschnitt des gummibeschichteten Cords C1 auf
die vorgegebene Länge zu schneiden. Während dieser
Zeit wird der durch die Aufwärmvorrichtung 14 und
die Gummibeschichtungsdüse 15 kontinuierlich zugeführte
gummibeschichtete Cord C1 vorübergehend in der Hängevorrichtung 21 gespeichert und
wartet dort auf die nachfolgende Zuführung des nächsten
vorderen Endabschnitts nach dem Abschneiden.
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Wenn
der Schneidvorgang abgeschlossen ist, werden die Formrollen 24 der
Konstantraten-Schneidelinie 20 in Drehung versetzt, um
den abgeschnittenen gummibeschichteten Cord weiterzubefördern,
das heißt um das abgeschnittene Cordstück C1a
der Verbindungsvorrichtung 31 auf dem Ausrichttisch 30 in
einem Zustand zuzuführen, in dem die Geradheit gegebenenfalls
korrigiert und erhalten wird. Es ist dadurch möglich, das
abgeschnittene Cordstück C1a den Aufnahmetreibrollen 35 der Verbindungsvorrichtung 31 zuzuführen,
während die Geradheit des abgeschnittenen Cordstücks
C1a sichergestellt ist, und den abgeschnittenen Cord genau parallel
zu dem bereits ausgerichteten Cordstück C1b am Gürtelrand
auszurichten. Dabei wird der vordere Endabschnitt des gummibeschichteten
Cords C1 gerade der Cordvorschubseite zugeführt, um der Konstantraten-Schneidelinie 20 durch
die Schneidvorrichtung 22 zugeführt zu werden.
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Der
Trennabschnitt 33 zwischen der Konstantraten-Schneidelinie 20 und
der Verbindungsvorrichtung 31 des Ausrichttisches 30 beschleunigt
den Vorschub des abgeschnittenen Cordstücks C1a zu der
Verbindungsvorrichtung durch Trennen des abgeschnittenen Cordstücks
vom vorderen Endabschnitt des gummibeschichteten Cords C1, der der
Konstantraten-Schneidelinie 20 intermittierend zugeführt
wird.
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Das
der Verbindungsvorrichtung 31 auf dem Ausrichttisch 30 zugeführte
abgeschnittene Cordstück C1a wird parallel zu dem bereits
ausgerichteten Cordstück C1b am Gürtelrand des
Gürtelmaterials 50 angeordnet, das am Seitenrand
des Schlitzabschnitts 32 der Ausrichttisches 30 ausgerichtet
verbunden vorliegt, und angehalten.
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In
diesem Zustand wird die Druckeinrichtung der Verbindungsvorrichtung 31,
das heißt es werden die Druckrollen 36 vom Nocken 39,
der von einem Motor betrieben wird, veranlaßt, gegen die
Vorspannung der Federeinrichtung 38 das abgeschnittene Cordstück
C1a gegen das ausgerichtete Cordstück C1b am Gürtelmaterialende
am Seitenrand des Schlitzabschnitts 32 des Ausrichttisches 30 zu
drücken und damit zu verbinden, wobei das abgeschnittene
Cordstück C1a an den Rand des Ausrichttisches 30 bewegt
und dort auf ihn gedrückt wird. Dadurch wird das abgeschnittene
Cordstück C1a mit dem ausgerichteten Cordstück
C1b am Gürtelmaterialrand verbunden, wobei das abgeschnittene
Cordstück C1a mit Gummi beschichtet ist und als einzelnes Cordstück
in der Vorschubrichtung dem Ausrichttisch 30 zugeführt
wird.
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Durch
das aufeinanderfolgende wiederholte Zuführen des kontinuierlich
zugeführten gummibeschichteten Cords C1, Abschneiden des
gummibeschichteten Cords C1 jedesmal dann, wenn er intermittierend
der Konstantraten-Schneidlinie 20 zugeführt wird,
und Zuführen, Ausrichten und Verbinden des abge schnittenen
Cordstücks C1a an der Verbindungsvorrichtung 31 kann
das Gürtelmaterial aus einem einzigen Cordfaden kontinuierlich
erzeugt und hergestellt werden, wobei der Gürtelcord C
für die Verstärkung schräg zur Längsrichtung
verläuft.
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Da
die einzelnen gummibeschichteten und abgeschnittenen Cordstücke
C1a, das heißt die Gürtelcordstücke,
aufeinanderfolgend nacheinander ausgerichtet und zu dem auf die
obige Weise hergestellten Gürtelmaterial 50 verbunden
werden, entstehen in der Längsrichtung des Gürtelmaterials,
das heißt in der Umfangsrichtung des Reifens, keine Verbindungsabschnitte
wie bei der Verbindung der herkömmlichen bandförmigen
Teile, sondern es ist möglich, das verbundene Gürtelmaterial 50 in
einem im wesentlichen gleichmäßigen Zustand über
die Gesamtlänge herzustellen, so daß die Gleichmäßigkeit des
Reifens besser ist und sich ein Reifen mit einer guten Gewichtsverteilung
ergibt.
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Da
der Gürtelcord C auf der Spule B aufgewickelt ist, entstehen
in manchen Fällen Kräuselungen, die die Geradheit
beeinträchtigen. Erfindungsgemäß wird
daher der Cord C gerade befördert und mit Gummi beschichtet,
während die Geradheit gegebenenfalls korrigiert wird, und
des weiteren wird die Geradheit gegebenenfalls zum Zeitpunkt des
Zuführens zum Schneidvorgang und zum Zuführen
des abgeschnittenen Cordstücks C1a zur Verbindungsvorrichtung 31 korrigiert,
wodurch der ausgerichtete und verbundene Zustand der einzelnen abgeschnittenen
Cordstücke C1a über die Gesamtlänge gleichmäßiger
wird und ein Gürtelmaterial mit guter Qualität
hergestellt werden kann.
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Es
wurde die Ausführungsform bezüglich des Falls
beschrieben, daß der Gürtelcord aus metallischem
Cord wie Stahlcord besteht. Die Erfindung kann jedoch auch auf den
Fall angewendet werden, das der Cord aus einer Faser wie einer Aramidfaser hoher
Festigkeit besteht, wobei sich die gleichen vorteilhaften Auswirkungen
ergeben.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
Erfindung kann bei der Herstellung eines Gürtelmaterials
für die Gürtellage eines Reifens angewendet werden,
das heißt bei einem Gürtelmaterial, bei dem die
Cordlagen shräg zur Längsrichtung verlaufen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Aufsicht, die den Umriß der ganzen Vorrichtung
zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Herstellen eines Gürtelelements für einen
Reifen zeigt.
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2 ist
eine schematische Schnittansicht, die vergrößert
einen Teil einer Aufwärmvorrichtung zeigt.
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3 ist
eine schematische Seitenansicht, die eine Geradheits-Korrekturlinie
zeigt.
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4 ist
eine schematische Schnittansicht, die vergrößert
die Geradheits-Korrekturlinie zeigt.
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5 ist
eine schematische Seitenansicht, die eine Konstantraten-Schneidelinie
zeigt.
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6 ist
eine schematische Aufsicht, die vergrößert einen
Abschnitt einer Verbindungsvorrichtung zeigt.
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7 ist
eine schematische Schnittansicht, die vergrößert
den Abschnitt der Verbindungsvorrichtung vor der Verbindung zeigt.
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8 ist
eine schematische Schnittansicht, die vergrößert
den Abschnitt der Verbindungsvorrichtung im Verbindungszustand zeigt.
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9 ist
eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Reifens zeigt.
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Beschreibung der Bezugszeichen
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B:
Spule, C: Gürtelcord, C1: gummibeschichteter Cord, C1a:
abgeschnittenes Cordstück, 10: Gummibeschichtungsprozeß, 11:
Zuführabschnitt, 12: erste Treibrolle, 13:
zweite Treibrolle, 14: Aufwärmvorrichtung, 14a:
Gerätegehäuse, 14b: Heiz spule, 15:
Gummibeschichtungsdüse, 16: Geradheits-Korrekturlinie, 17:
Formrolle, 17a: Achse, 18: Federeinrichtung, 19:
flache Führungsplatte, 20: Konstantraten-Schneidelinie, 21:
Hängevorrichtung, 22: Schneidvorrichtung, 23:
Geradheits-Korrektureinrichtung, 24: Formrolle, 25:
Achse, 26: Zahnkranz, 27: Antriebselement, 30:
Ausrichttisch, 31: Verbindungsvorrichtung, 32:
Schlitzabschnitt, 33: Trennabschnitt, 35: Aufnahmetreibrolle, 36:
Druckrolle, 36a: Welle, 36b: Rollenkörper, 37:
Halteelement, 38: Federeinrichtung, 39: Nocken, 40:
Antriebseinrichtung, 41: Nockenwelle, 42: Drehungsübertragungseinrichtung, 43:
Hängeabschnitt, 44: Vorschubförderer.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung umfaßt einen Gummibeschichtungsprozeß für
Cord und Prozesse zum Abschneiden und Ausrichten von Cordstücken
in einer Reihe von Prozessen, um eine Vereinfachung der Installationen
und Prozesse zu ermöglichen und ein Gürtelelement
hoher Qualität zu produzieren, bei dem die Geradheit und
die Haftung des Gummis am Cord verbessert sind. Als Maßnahme
dafür wird ein Gürtelelement (50) mit
einer vorgegebenen Breite, in der eine einfache Cordlage (C) schräg
verläuft, durch Zuführen eines einfachen Cordfadens
(C) unter Aufrechterhaltung der Geradheit davon in Längsrichtung,
Hindurchführen des Cords durch eine Gummibeschichtungsdüse
(15) während der Zuführung zum Abdecken
des Cords (C) mit Gummi, das nachfolgende Zuführen des
vorderen Endabschnitts des gummibeschichteten Cords (C1) zu einer
Konstantraten-Schneidelinie (20) zum Abschneiden des vorderen
Endabschnitts des gummibeschichteten Cords (C1) bei jeder Zuführung
und das Zuführen der gummibeschichteten, abgeschnittenen
Cordstücke (C1a) zu einem Ausrichttisch (30) unter
Aufrechterhaltung der Geradheit davon und aufeinanderfolgendem Ausrichten
und Verbinden der Cordstücke in schräger Richtung
zur Cordrichtung hergestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 11-99564
A [0008]
- - JP 2000-280373 A [0008]