DE112012006214B4

DE112012006214B4 - Wulstringwickler

Info

Publication number: DE112012006214B4
Application number: DE112012006214.0T
Authority: DE
Inventors: c/o Fuji Seiko Co. Ltd. Nishida Kihachiro
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: RU2596556C2; KR101946276B1; JP5969595B2; WO2013153642A1; CN104220187A; IN2014MN01932A; US20150083271A1; DE112012006214T8; CN104220187B; JPWO2013153642A1; PH12014502260A1; PH12014502260B1; KR20150003190A; US9533461B2; RU2014145034A; DE112012006214T5

Abstract

Wulstringwickelmaschine, einen rotierenden Körper (21) umfassend, der um eine Welle (22) rotieren kann, wobei der rotierende Körper (21) eine Außenumfangsfläche aufweist, die mit einer ringförmigen Wickeleinheit (23) versehen ist, wobei die Wickeleinheit (23) mehrere Ausrichtungsnuten (25) aufweist, in denen Windungen eines Drahtes (W) ausgerichtet werden, wobei die Wickeleinheit (23) mit einem ungenuteten Abschnitt (26) versehen ist, der so ausgebildet ist, dass er die Ausrichtungsnuten (25) überbrückt.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft eine Wulstringwickelmaschine zur Ausbildung eines Wulstrings, der beispielsweise in Fahrzeugreifen verwendet wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Eine Wulstringwickelmaschine dieser Art ist beispielsweise im Patentdokument 1 offenbart. Bei diesem herkömmlichen Aufbau ist ein ringförmiger, eingetiefter Abschnitt, der zum Wickeln eines Drahtes in Reihen und in Schichten verwendet wird, in der Außenumfangsfläche eines kreisförmigen Wulstformers ausgebildet, der um eine Welle rotieren kann. Der innere Bodenabschnitt des eingetieften Abschnitts ist mit mehreren Ausrichtungsnuten versehen, in denen Windungen des Drahtes auf der innersten Umfangslinie in regelmäßigen Intervallen geführt und ausgerichtet werden.
Die Ausrichtungsnuten, die im Patentdokument 1 beschrieben werden, beinhalten eine Umfangsnut, in welcher der Draht im Wesentlichen über eine Windung in der Umfangsrichtung des Wulstformers gewickelt wird, und eine schräge Nut, die zwischen einander benachbarten Umfangsnuten ausgebildet ist. Die schräge Nut dient dazu, den Draht, der in einer Umfangsnut gewickelt worden ist, auf eine nächste Umfangsnut zu führen. Das Patentdokument 1 offenbart ferner eine Ausrichtungsnut, die in einem Spiralmuster ausgebildet ist. Bei dieser Struktur wird der Draht in einem Spiralmuster auf dem Wulstformer gewickelt.
Die Ausrichtungsnuten der Wulstringwickelmaschine des Patentdokuments 1 beinhalten die Umfangsnut und die schräge Nut. Somit wird eine Wicklungsbahn des Drahtes auf der innersten Umfangslinie in einer kurzen Richtungswechselregion der schrägen Nut zwangsweise geändert. Jedoch lässt sich der Draht wegen der hohen Steifigkeit des Drahtes nicht bereitwillig entlang der schrägen Nut auf eine nächste Umfangsnut verlagern. Dies kann nachteilhafterweise zu einem unregelmäßigen Wicklungszustand führen. Der Aufbau, bei dem die Ausrichtungsnut in einem Spiralmuster ausgebildet ist, bildet jeweils einen Seitenrandabschnitt der Ausrichtungsnut, wo das Wickeln beginnt, und einen Seitenrandabschnitt der Ausrichtungsnut, wo das Wickeln endet, innerhalb einer engen Breite. Dadurch ist es unmöglich, an einer Stelle, wo das Wickeln beginnt und an einer Stelle, wo das Wickeln endet, Windungen des Drahtes auf der innersten Umfangslinie auszurichten. Dies kann nachteilhafterweise zu einem unregelmäßigen Wicklungszustand führen, so dass der Draht, der außerhalb des Drahtes auf der innersten Umfangslinie gewickelt wird, leicht kollabieren kann. Ein solches Kollabieren der Wicklung des Drahtes auf der innersten Umfangslinie bewirkt eine instabile innere Umfangslänge des Wulstrings. Ferner wird durch ein Wickeln des gesamten Drahtes in einem Spiralmuster der Draht in einer Richtung angeordnet, die zur Achsenlinie des Wulstrings schräg ist. Dies kann bewirken, dass die innere Umfangslänge des Wulstrings instabil ist, oder dass der Draht schräg angeordnet wird. Dies kann nachteilhafterweise die Haftfunktion eines Reifenwulstabschnitts als Funktion, die dem Wulstring inhärent ist, beschädigen.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente
Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-12326 .
Als weiterer Stand der Technik werden die JP 2013- 78 902 A , die WO 2009/ 128 286 A1 sowie die DE 11 2012 006 136 T5 genannt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, DIE VON DER ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Wulstringwickelmaschine, die in der Lage ist, während der Ausbildung eines Wulstrings durch Wickeln Draht zu wickeln, ohne einen unregelmäßigen Wickelzustand zu verursachen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Um das genannte Problem zu lösen, schafft ein Aspekt der Erfindung eine Wulstringwickelmaschine, die einen rotierenden Körper aufweist, der um eine Welle rotieren kann. Der rotierende Körper weist eine Außenumfangsfläche auf, die mit einer ringförmigen Wickeleinheit versehen ist. Die Wickeleinheit weist mehrere Ausrichtungsnuten auf, in denen Windungen eines Drahtes ausgerichtet werden. Die Wickeleinheit ist mit einem ungenuteten Abschnitt versehen, der so ausgebildet ist, dass er die Ausrichtungsnuten überbrückt.
Während der Draht auf der innersten Umfangslinie infolge der Rotation des rotierenden Körpers in die Wickeleinheit gewickelt wird, wird der Draht bei diesem Aufbau im Wesentlichen über eine Windung entlang einer Ausrichtungsnut gewickelt, und dann geht der Draht im ungenuteten Abschnitt auf eine nächste Ausrichtungsnut über. Dadurch wird im ungenuteten Abschnitt eine problemlose Zufuhr von Teilungen des Drahtes zwischen den Ausrichtungsnuten verwirklicht. Somit können Windungen des Drahtes, der auf der innersten Umfangslinie gewickelt wird, ausgerichtet werden, ohne einen unregelmäßigen Wicklungszustand zu verursachen. Infolgedessen wird der Draht, der außerhalb des Drahtes auf der innersten Umfangslinie gewickelt wird, nicht kollabieren. Dadurch wird es möglich, einen Wulstring mit stabiler Innenumfangslänge durch Hochgeschwindigkeitswickeln zu erhalten.
Vorzugsweise ist bei der oben genannten Wulstringwickelmaschine die Außenumfangsfläche des rotierenden Körpers mit mehreren Segmentelementen versehen, die in einer Umfangsrichtung segmentiert sind, so dass die Segmentelemente in einer radialen Richtung des rotierenden Körpers bewegbar sind, bilden die Segmentelemente die Wickeleinheit und ist der ungenutete Abschnitt in einer Wickelrichtung des Drahtes an einem Endabschnitt eines der Segmentelemente ausgebildet.
Bei der oben genannten Wulstringwickelmaschine liegt die Breite eines Spaltes, der den ungenuteten Abschnitt beinhaltet und der zwischen einander benachbarten von den Segmentelementen definiert ist, in einem Bereich von 30 bis 110 mm, und der ungenutete Abschnitt weist in Umfangsrichtung eine Länge von 40 % bis 80 % der Breite auf.
Vorzugsweise ist bei der oben genannten Wulstringwickelmaschine eine Führungswalze dem ungenuteten Abschnitt vorgeschaltet und zwischen dem Segmentelement mit dem ungenuteten Abschnitt und einem anderen Segmentelement, das dem Segmentelement mit dem ungenuteten Abschnitt benachbart ist, angeordnet, und die Führungswalze führt die Zufuhr des Drahtes in einer Reihenrichtung.
Vorzugsweise ist bei der oben genannten Wulstringwickelmaschine die Führungswalze in einer axialen Richtung des rotierenden Körpers bewegbar, ist eine andere Führungswalze, die den Draht zu der Führungswalze führt, der Führungswalze in einer Drahtförderrichtung vorgeschaltet angeordnet und ist die andere Führungswalze gemeinsam mit der Führungswalze in der axialen Richtung bewegbar.
Vorzugsweise ist bei der oben genannten Wulstringwickelmaschine eine Druckwalze, die den Draht gegen die Wickeleinheit drückt, der Führungswalze nachgeschaltet angeordnet.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Diese Erfindung ist in der Lage, einen Draht zu wickeln, ohne während der Ausbildung eines Wulstrings durch Wickeln einen unregelmäßigen Wicklungszustand zu bewirken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Frontansicht, die eine Wulstringwickelmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Teildraufsicht, die einen Abschnitt einer Wickeleinheit an einem rotierenden Körper in Vergrößerung zeigt.
3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 von 1.
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 von 1.
5 ist eine Schnittansicht, die eine Beziehung zwischen einer Klemmwalze und einem Draht zeigt.
6 ist eine Schnittansicht, die eine Beziehung zwischen einer Führungswalze und dem Draht zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die eine Beziehung zwischen einer Druckwalze und dem Draht zeigt.
8 ist eine Schnittansicht, die eine Beziehung zwischen der Druckwalze und dem Draht zeigt.
9 ist eine Teilfrontansicht, die einen Zustand zeigt, wo der Draht in die Wickeleinheit gewickelt ist.
10 ist eine Teilfrontansicht, die einen Zustand zeigt, wo der Draht weiter in die Wickeleinheit gewickelt ist.

MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform, die eine Wulstringwickelmaschine der Erfindung verkörpert, wird nachstehend mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein rotierender Körper 21 auf einem Rahmen, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, so gelagert, dass er um eine horizontale Welle 22 als zentrale Achsenlinie (uniaxiale Linie) des rotierenden Körpers 21 rotieren kann. Der rotierende Körper 21 in 1 wird von einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Motor entgegen dem Uhrzeigersinn zum Rotieren gebracht. Mehrere Segmentelemente 23A bis 23D sind an der Außenumfangsfläche des rotierenden Körpers 21 vorgesehen. Die Segmentelemente 23A bis 23D sind in der Umfangsrichtung des rotierenden Körpers 21 in Intervallen angeordnet und sind in Bogenform ausgebildet. Ein Antriebsmechanismus, beispielsweise ein Motor oder ein Luftzylinder, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, bewegt die Segmentelemente 23A bis 23D in der radialen Richtung eines Kreises, dessen Zentrum die horizontale Welle 22 ist, einwärts oder auswärts. Jedes von den Segmentelementen 23A bis 23D weist einen Außenumfang auf, der mit einer Wickeleinheit 23 versehen ist, die dazu dient, einen Draht W zu wickeln. Die Wickeleinheit 23 ist in einer ringförmigen Region jedes einzelnen von den Segmentelementen 23A bis 23D angeordnet. Der Draht W wird durch Ummanteln der Außenumfangsfläche eines Drahtes aus Metall, beispielsweise Stahl, mit Gummi gebildet.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist die Außenumfangsfläche jedes einzelnen von den Segmentelementen 23A bis 23D mit einem eingetieften Abschnitt 24 versehen. Der eingetiefte Abschnitt 24 wird verwendet, um den Draht W in Reihen und in Schichten zu wickeln, um einen Wulstring auszubilden. Der innere Bodenabschnitt des eingetieften Abschnitts 24 ist mit mehreren Ausrichtungsnuten 25 versehen, in denen Windungen des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie in regelmäßigen Intervallen geführt und ausgerichtet werden. Die Ausrichtungsnuten 25 sind von im Wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt.
Wie in 1, 2 und 4 dargestellt ist, weist von den Segmentelementen 23A bis 23D der eingetiefte Abschnitt 24 des Segmentelements 23A einen Seitenrandabschnitt auf, wo die Wicklung des Drahtes endet. Dieser Seitenrandabschnitt ist mit einem ungenuteten Abschnitt 26 versehen, der so ausgebildet ist, dass er die Ausrichtungsnuten 25 der beiden einander benachbarten Segmentelemente 23A und 23B überbrückt. Wie von unterbrochenen Linien in 2 dargestellt ist, wird der Draht W während der Wicklung des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie in den eingetieften Abschnitt 24 im Wesentlichen in einer Windung entlang einer Ausrichtungsnut 25 gewickelt, und dann geht der Draht W im ungenuteten Abschnitt 26 auf eine nächste Ausrichtungsnut 25 über.
Wie in 2 dargestellt ist, weist eine Breite L einschließlich des ungenuteten Abschnitts 26, der zwischen den einander benachbarten Elementen 23A und 23B definiert ist (Abmessung des rotierenden Körpers 21 in der Umfangsrichtung) einen Wert im Bereich von 30 bis 110 mm auf. Dieser Wert liegt vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 90 mm, stärker bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 80 mm und am stärksten bevorzugt von 70 mm. Vorzugsweise weist der ungenutete Abschnitt 26 in diesem Fall im Hinblick auf die Stabilität der Wicklung des Drahtes in einer Umfangsrichtung eine Länge von 40 % oder mehr der Breite L auf.
Wie in 1 dargestellt ist, ist der rotierende Körper 21 da, wo die Wicklung des Drahtes W beginnt, mit einer Klemme 27 versehen, durch die ein Endabschnitt des Drahtes W festgeklemmt wird. Die Klemme 27 ist dem ungenuteten Abschnitt 26 vorgeschaltet angeordnet. Genauer ist die Klemme 27 zwischen dem Segmentelement 23A mit dem ungenuteten Abschnitt 26 und dem anderen Segmentelement 23B, das dem Segmentelement 23A benachbart ist, angeordnet. Die Klemme 27 wird von einem Antriebsmechanismus, beispielsweise einem Zylinder, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, in Breitenrichtung (in der axialen Richtung der horizontalen Welle 22) geöffnet und geschlossen. Die Klemme 27 klemmt den Anfang des Drahtes W fest, wenn die Klemme 27 geschlossen ist.
Wie in 1 und 5 dargestellt ist, ist eine erste Trägerplatte 33 auf einem Rahmen, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, oberhalb des rotierenden Körpers 21 so gelagert, dass sich die erste Trägerplatte 33 in der radialen Richtung des rotierenden Körpers 21 bewegen kann. Die erste Trägerplatte 33 wird ferner durch ein Paar Führungsstangen 34 so gelagert, dass sich die erste Trägerplatte 33 entlang der horizontalen Welle 22 bewegen kann. Die erste Trägerplatte 33 weist ein unteres Ende auf, das eine erste Führungswalze 35 so lagert, dass die erste Führungswalze um eine Achsenlinie rotieren kann, die parallel ist zur horizontalen Welle 22. Die Außenumfangsfläche der ersten Führungswalze 35 ist mit einem Nutabschnitt 35a versehen. Der Nutabschnitt 35a wird verwendet, um den Draht W zu einer bestimmten Stelle im eingetieften Abschnitt 24 zu führen.
Wie in 1 und 5 dargestellt ist, lagert das untere Ende der ersten Trägerplatte 33 eine zweite Führungswalze 38 als andere Führungswalze so, dass die zweite Führungswalze 38 um eine Achsenlinie rotieren kann, die parallel ist zur Rotationsachsenlinie der ersten Führungswalze 35. Die zweite Führungswalze 38 ist in einer Drahtförderrichtung der ersten Führungswalze 35 vorgeschaltet angeordnet. Die zweite Führungswalze 38 ist mit einem Führungsnutabschnitt 38a versehen, der dazu dient, den Draht W zur ersten Führungswalze 35 zu führen. Wenn sich die erste Trägerplatte 33 entlang der horizontalen Welle 22 bewegt, bewegen sich die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 gemeinsam in der gleichen Richtung.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die erste Trägerplatte 33 mit einem Antriebsmechanismus 39 verbunden, der bewirkt, dass die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 durch Zuführen einer Teilung des Drahtes W verschoben werden. Der Antriebsmechanismus 39 bewegt die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 entlang der horizontalen Welle 22 gemeinsam mit der ersten Trägerplatte 33. Der Antriebsmechanismus 39 besteht aus einem Kugelgewinde 40, das an der ersten Trägerplatte 33 vorgesehen ist, einer Mutter 41, die auf eine Weise auf das Kugelgewinde 40 geschraubt ist, die eine Rotation der Mutter 41 und eine Bewegung der Mutter 41 in Bezug auf das Kugelgewinde 40 zulässt, und einem Motor, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, um die Mutter rotieren zu lassen.
Wie in 1, 7 und 8 dargestellt ist, ist eine zweite Trägerplatte 42 auf einem Rahmen so gelagert, dass sich die zweite Trägerplatte 42 in der radialen Richtung des rotierenden Körpers 21 bewegen kann. Die zweite Trägerplatte 42 ist in der Drahtförderrichtung der ersten Trägerplatte 33 nachgeschaltet angeordnet. Die zweite Trägerplatte 42 weist ein unteres Ende auf, das eine Druckwalze 43 auf eine Weise lagert, die eine Rotation der Druckwalze 43 zulässt. Die Druckwalze 43 rotiert hinter der ersten Führungswalze 35 um eine Achsenlinie, die parallel ist zur Rotationsachsenlinie der ersten Führungswalze 35. Die Außenumfangsfläche der Druckwalze 43 ist mit mehreren Drucknutabschnitten 43a versehen, die so ausgebildet sind, dass sie mit entsprechenden Ausrichtungsnuten 25 in der Wickeleinheit 23 zusammenwirken. Die Drucknutabschnitte 43a dienen dazu, den Draht W gegen die Innenseite des eingetieften Abschnitts 24 der Wickeleinheit 23 zu drücken, während Windungen des Drahtes W, der außerhalb des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie gewickelt werden soll, ausgerichtet werden.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein erster Zylinder 46 mit der ersten Trägerplatte 33 verbunden. Der erste Zylinder 46 bewegt die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 zwischen ihren unteren Betätigungsstellungen, in denen die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 den Draht W aufnehmen, und ihren oberen Aussetzstellungen, in denen die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 vom Draht W getrennt sind. Ein zweiter Zylinder 47 ist mit der zweiten Trägerplatte 42 verbunden. Der zweite Zylinder 47 bewegt die Druckwalze 43 zwischen einer unteren Betätigungsstellung, in der die Druckwalze 43 in die Nähe der Wickeleinheit 23 am rotierenden Körper 21 gebracht wird, und einer oberen Aussetzstellung, in der die Druckwalze 43 von der Wickeleinheit 23 getrennt ist. Während der Draht W in die Wickeleinheit 23 gewickelt wird, bewegen die Vorschubbetätigungen der ersten und zweiten Zylinder 46 und 47 die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 und die Druckwalze 43 in ihre Betätigungsstellungen.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein dritter Zylinder 48 an der ersten Trägerplatte 33 gelagert. Ein vorderes Ende einer Kolbenstange des dritten Zylinders 48 lagert eine Walze 45a. Ein Aufnahmeabschnitt 49 ist an der zweiten Trägerplatte 42 befestigt. Die Walze 45a passt von oben auf solche Weise auf den Aufnahmeabschnitt 49, dass sich die Walze 45a in einer Richtung einer Achsenlinie bewegen kann. Die Druckkraft des dritten Zylinders 48 ist größer als die des zweiten Zylinders 47. Die Druckkraft des zweiten Zylinders 47 ist größer als die des ersten Zylinders 46. Infolgedessen ist die erste Trägerplatte 33 über den dritten Zylinder 48, die Walze 45a, den Aufnahmeabschnitt 49 und dergleichen so mit der zweiten Trägerplatte 42 verbunden, dass sich die erste Trägerplatte 33 gemeinsam mit der zweiten Trägerplatte 42 bewegen kann. Die erste Trägerplatte 33 kann sich in einer Richtung bewegen, in der sich die erste Trägerplatte 33 von der Wickeleinheit 23 entfernt.
Nachdem der Draht W auf der innersten Umfangslinie in die Wickeleinheit 23 gewickelt worden ist, wird der Draht W außerhalb des innersten Umfangs gewickelt, während die Druckwalze 43 Druck auf ihn ausübt. Während dieses Wickelns bewegt sich die Druckwalze 43 als Reaktion auf eine Änderung der Anzahl der Wickelschichten in einer Richtung, in der sich die Druckwalze 43 von der Wickeleinheit 23 entfernt, nach oben. Die Druckwalze 43 bewegt sich nach oben, während sie eine Druckkraft auf den Draht W ausübt, die vom dritten Zylinder 48 kommt. Dadurch wird die Höhe einer Weglinie für den Draht W zwischen der Druckwalze 43 und den ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 konstant gehalten.
Nun wird die Wirkung der oben genannten Wulstringwickelmaschine beschrieben.
Als Vorbereitung des Beginns der Wicklung durch die Wulstringwickelmaschine wird die erste Trägerplatte 33 in einer bestimmten Startstellung in der axialen Richtung der horizontalen Welle 22 angeordnet. Die zweite und die erste Führungswalze, 38 und 35, sind auf eine Ausrichtungsnut 25 in einem Endabschnitt der Wickeleinheit 23 gerichtet, wo die Wicklung beginnt. In diesem Zustand wird ein Endabschnitt des Drahtes W da, wo die Wicklung des Drahtes W beginnt, von einer Drahtlieferquelle, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, zugeführt und von der Klemme 27 festgeklemmt. Dann bewegen sich die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 als Reaktion auf Vorschubbetätigungen der ersten und zweiten Zylinder 46 und 47 in ihre unteren Betätigungsstellungen, um zu bewirken, dass der Draht W in den jeweiligen Nutabschnitte 35a und 38a der ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 aufgenommen wird. Dabei befindet sich der dritte Zylinder 48 in einem Aussetzzustand, und die Druckwalze 43 wird vom zweiten Zylinder 47 in einer oberen Rückzugsstellung angeordnet.
In diesem Zustand rotiert der rotierende Körper 21 in 1 entgegen dem Uhrzeigersinn, um den Draht W in den eingetieften Abschnitt 24 der Wickeleinheit 23 zu wickeln, wie in 9 dargestellt ist. Dabei wird der Draht W von der zweiten Führungswalze 38 zur ersten Führungswalze 35 geführt und wird von der ersten Führungswalze 35 zu einer bestimmten Wicklungsstellung im eingetieften Abschnitt 24 geführt. Während der Draht W auf der innersten Umfangslinie (in der ersten Schicht) in den eingetieften Abschnitt 24 gewickelt wird, werden infolgedessen Windungen des Drahtes W in regelmäßigen Intervallen entlang der Ausrichtungsnuten 25 des eingetieften Abschnitts 24 ausgerichtet.
Während des Wickelns des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie bewegt sich die erste Trägerplatte 33 jedes Mal um eine Wicklungsteilung entlang der horizontalen Welle 22, wenn der Draht W im Wesentlichen über eine Windung gewickelt wird und der ungenutete Abschnitt 26 so angeordnet ist, dass er auf die zweiten und ersten Führungswalzen 38 und 35 gerichtet ist. Die zweiten und ersten Führungswalzen 38 und 35 bewegen sich somit gemeinsam mit der ersten Trägerplatte 33 um eine Wicklungsteilung. Dadurch wird der Draht W im ungenuteten Abschnitt 26, wo keine Ausrichtungsnuten 25 ausgebildet sind, um eine Wicklungsteilung des Drahtes W bewegt. Infolgedessen geht der Draht W, wie von den durchbrochenen Linien in 2 dargestellt ist, im ungenuteten Abschnitt 26 bereitwillig auf eine nächste Ausrichtungsnut 25 über, nachdem der Draht W im Wesentlichen über eine Windung entlang einer Ausrichtungsnut 25 gewickelt worden ist.
Wenn die Wicklung des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie (in der ersten Schicht) fertig ist, wird der Draht W gemeinsam mit der Teilungszufuhr durch den Antriebsmechanismus 39 in einer zweiten Schicht und in folgenden Schichten außerhalb des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie gewickelt. Während der Draht W in der zweiten Schicht und in den folgenden Schichten gewickelt wird, bewegt sich die Druckwalze 43 durch den zweiten Zylinder 47 in eine Stellung, wo die Druckwalze 43 Druck auf den Draht W ausübt, und wird vom dritten Zylinder 48 in dieser Stellung gehalten. Der Draht W wird entlang der Drucknutabschnitte 43a der Druckwalze 43 geführt und wird gegen die Innenseite des eingetieften Abschnitts 24 der Wickeleinheit 23 gedrückt, während die zweiten und ersten Führungswalzen 38 und 35 eine Teilung des Drahtes W zuführen. Auf diese Weise wird bewirkt, dass der Draht W in einer oberen Schicht eng mit dem Draht W in einer unteren Schicht in Kontakt kommt.
Während der Draht W in der zweiten Schicht und in den folgenden Schichten gewickelt wird, bewegt sich die Stellung des Drahtes W, der vom dritten Zylinder 48 gehalten wird, als Reaktion auf eine Änderung der Anzahl der Wicklungsschichten nach oben. Dadurch wird die Druckwalze 43 in einer Richtung, in der sich die Druckwalze 43 von der Wickeleinheit 23 entfernt, nach oben bewegt, und die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 werden durch den dritten Zylinder 48 und dergleichen gemeinsam nach oben bewegt. Infolgedessen werden die jeweiligen Höhen der ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 auf Niveaus gehalten, die der Höhe der Druckwalze 43 entsprechen.
Auf diese Weise wird der Draht W in bestimmten Reihen und in bestimmten Schichten gewickelt, um einen Wulstring zu bilden, wie in 10 dargestellt. Dann wird der Draht W durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Trennmechanismus durchtrennt. Ferner wird der Endabschnitt des Drahtes W a, wo die Wicklung des Drahtes W begonnen hat, von der Klemme 27 aus der Klemme entlassen. Dann wird der dritte Zylinder 48 in einen Aussetzzustand gebracht. Ferner bewirken die ersten und zweiten Zylinder 46 und 47, dass sich die Walzen 38, 35 und 43 jeweils nach oben zurückziehen und die einzelnen Wickeleinheiten 23 in der radialen Richtung einwärts bewegen. Infolgedessen wird der Wulstring aus der Wulstringwickelmaschine entlassen. Dann wird der Wulstring durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Übertragungsmechanismus auf einen folgenden Schritt übertragen.
Diese Ausführungsform erreicht somit die folgenden Wirkungen.

(1) Die Wulstringwickelmaschine weist die ringförmige Wickeleinheit 23 auf, die auf der Außenumfangsfläche des rotierenden Körpers 21 ausgebildet ist, der um die Welle rotieren kann. Die Wickeleinheit 23 ist mit den Ausrichtungsnuten 25 versehen, in denen der Draht W gewickelt wird und Windungen des Drahtes W ausgerichtet werden. Ein Abschnitt der Wickeleinheit 23 ist mit dem ungenuteten Abschnitt 26 versehen, der so ausgebildet ist, dass er die Ausrichtungsnuten 25 überbrückt. Während der Draht W auf der innersten Umfangslinie infolge der Rotation des rotierenden Körpers 21 in die Wickeleinheit 23 gewickelt wird, wird der Draht W im Wesentlichen über eine Windung entlang einer Ausrichtungsnut 25 gewickelt, und dann geht der Draht W im ungenuteten Abschnitt 26 auf eine nächste Ausrichtungsnut 25 über. Dadurch wird im ungenuteten Abschnitt 26 eine problemlose Teilungszufuhr des Drahtes W zwischen den Ausrichtungsnuten 25 verwirklicht. Somit können Windungen des Drahtes W, der auf der innersten Umfangslinie gewickelt wird, ausgerichtet werden, ohne einen unregelmäßigen Wicklungszustand zu verursachen. Infolgedessen kommt es nicht zu einem Kollabieren des Drahtes W, der außerhalb des auf der innersten Umfangslinie gewickelten Drahtes W gewickelt wird. Dadurch kann ein qualitativ hochwertiger Wulstring mit stabiler Innenumfangslänge erhalten werden. Dadurch, dass ein Kollabieren des gewickelten Drahtes W vermieden wird, ist ein Hochgeschwindigkeitswickeln des Drahtes W möglich, wodurch eine hohe Produktionsleistung erreicht wird. Ein Spalt kann zwischen den aneinander angrenzenden Segmentelementen 23A und 23B vorgesehen sein, ohne dass in dieser Lücke der ungenutete Abschnitt 26 vorgesehen ist. Dadurch wird jedoch keine stabile Wicklung des Drahtes W erreicht, was zu einer minderen Qualität eines Wulstrings führt.
(2) Die Außenumfangsfläche des rotierenden Körpers 21 ist mit den Segmentelementen 23A bis 23D versehen, die in der Umfangsrichtung segmentiert sind. Jedes von den Segmentelementen 23A bis 23D kann sich in der radialen Richtung des rotierenden Körpers 21 bewegen und bildet die Wickeleinheit 23. Der ungenutete Abschnitt 26 ist in der Richtung, in welcher der Draht gewickelt wird, an einem Endabschnitt des Segmentelements 23A von den Segmentelementen 23A bis 23D ausgebildet. Somit kann der ungenutete Abschnitt 26 leicht ausgebildet werden, während die Anzahl der Bauteile nicht erhöht wird.
(3) Die Klemme 27 ist dem ungenuteten Abschnitt 26 vorgeschaltet angeordnet. Genauer ist die Klemme 27 zwischen dem Segmentelement 23A mit dem ungenuteten Abschnitt 26 und dem anderen Segmentelement 23B, das dem Segmentelement 23A benachbart ist, angeordnet. Der Antriebsmechanismus 39 ist zwischen der ersten Führungswalze 35 und dem rotierenden Körper 21 vorgesehen. Der Antriebsmechanismus 39 bewegt die erste Führungswalze 35 und den rotierenden Körper 21 relativ zueinander entlang der horizontalen Welle 22. Dadurch ist eine problemlose Teilungszufuhr des Drahtes W möglich, während die Klemme 27 den Endabschnitt des Drahtes W da festklemmt, wo die Wicklung des Drahtes W beginnt.
(4) Die erste Führungswalze 35 ist so gestaltet, dass sie sich in der axialen Richtung des rotierenden Körpers 21 bewegen kann. Die zweite Führungswalze 38, die den Draht W zur ersten Führungswalze 35 führt, ist in einer Drahtförderrichtung der ersten Führungswalze 35 vorgeschaltet angeordnet. Die zweite Führungswalze 38 kann sich gemeinsam mit der ersten Führungswalze 35 in der axialen Richtung bewegen. Somit führt die zweite Führungswalze 38 den Draht W während des Wickelns des Drahtes W zur ersten Führungswalze. Durch die gemeinsame Bewegung der ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 in der axialen Richtung wird eine Teilungszufuhr des Drahtes W ohne Schwierigkeiten erreicht.
(5) Die Druckwalze 43, die den Draht W gegen die Wickeleinheit 23 drückt, ist der ersten Führungswalze 35 nachgeschaltet angeordnet. Die Druckwalze 43 ist mit den Drucknutabschnitten 43a versehen. Während der Draht W in mehreren Schichten außerhalb des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie gewickelt wird, kann somit die Druckwalze 43 den Draht W gegen die Wickeleinheit 23 drücken, während die Windungen des Drahtes W ausgerichtet werden. Dadurch wird ein Kollabieren des Drahtes W, der außerhalb des Drahtes W auf der innersten Umfangslinie gewickelt wird, unwahrscheinlich.

Diese Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
Jedes der Segmentelemente 23A bis 23D der Wickeleinheit 23 auf dem rotierenden Körper 32 kann mit mehreren eingetieften Abschnitten 24 versehen sein, die in der axialen Richtung des rotierenden Körpers 21 in Intervallen beabstandet angeordnet sind. Wie bei dieser Ausführungsform können mehrere Ausrichtungsnuten 25 und ein ungenuteter Abschnitt 26 in jedem der eingetieften Abschnitte 24 vorgesehen sein. Ferner können die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 mit mehreren Nutabschnitten 35a und mehreren Nutabschnitten 38a versehen sein, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie mit entsprechenden eingetieften Abschnitten 24 zusammenwirken. Die Druckwalze 43 kann mit mehreren Drucknutabschnitten 43a versehen sein, die so ausgebildet sind, dass sie mit entsprechenden eingetieften Abschnitten 24 zusammenwirken. Dadurch ist ein gemeinsames Wickeln der Drähte W möglich, so dass mehrere Wulstringe gleichzeitig ausgebildet werden können. Dieser Aufbau ermöglicht zusätzlich zu den Wirkungen (1) bis (5) dieser Ausführungsform die gleichzeitige Ausbildung mehrerer Wulstringe, wodurch die Produktionsleistung erhöht wird.
Eine Teilung des Drahtes W kann auch dadurch zugeführt werden, dass man den rotierenden Körper 21 und die Druckwalze 43 in der axialen Richtung des rotierenden Körpers 21 in Bezug auf die ersten und zweiten Führungswalzen 35 und 38 bewegt.
Die Ausrichtungsnuten 25 oder die Drucknutabschnitte 43a können in eine dreieckige oder eine rechteckige Querschnittsform geändert werden.
Die Druckwalze 43 kann weggelassen werden.
Beispiele
Drei Personen bewerteten den fertigen Zustand von Wulstringen abhängig von der Breite L des Spaltes, der den ungenuteten Abschnitt 26 beinhaltet, zwischen den Segmentelementen 23A und 23B visuell. Tabelle 1 zeigt ein Ergebnis der Bewertung. Das Bewertungsergebnis wurde mit einem ungenuteten Abschnitt 26 erhalten, der in Umfangsrichtung eine Länge von 50 % der Breite L aufwies. Das Bewertungsergebnis änderte sich mit der Länge von 40 % bis 80 % nicht. Möglicherweise kann ein besseres Bewertungsergebnis erhalten werden, wenn die Länge mehr als 80 % beträgt. Jedoch ist ein Wert von über 80 % kein realistischer Wert im Hinblick auf die Notwendigkeit der Sicherstellung von Installationsraum für die Klemme 27 zwischen den Segmentelementen 23A und 23B und von Bewegungsraum für die Segmentelemente 23A und 23B.
In Tabelle 1 zeigt die vertikale Achse die Breite L der Lücke, und die horizontale Achse zeigt den Drahtdurchmesser (Durchmesser) des Drahtes W. Wulstringe mit einem „x“ mit einer geringen Breite L sind solche, die von allen Bewertern als nicht gebrauchstauglich eingestuft wurden. Bei diesen Wulstringen wurde die Teilung des Drahtes W in der Reihenrichtung des Drahtes W wegen der geringen Breite L scharf geändert. Dadurch wurde bewirkt, dass der Draht W zwischen einander benachbarten Ausrichtungsnuten 25 auf einen höchsten Punkt stieg, wodurch eine unregelmäßige Anordnung des Drahtes W bewirkt wurde. Wulstringe mit einem „x“ mit einer großen Breite L sind ebenfalls solche, die von allen Bewertern als nicht gebrauchstauglich eingestuft wurden. Bei diesen Wulstringen konnten Windungen des Drahtes W aufgrund eines großen Spaltes in der Umfangsrichtung zwischen den Ausrichtungsnuten 25 des Segmentelements 23A und denen des Segmentelements 23B nicht exakt ausgerichtet werden, wodurch eine unregelmäßige Anordnung des Drahtes W bewirkt wurde.
Wulstringe mit „O“ sind solche, die von den Bewertern nicht einheitlich bewertet wurden. Wulstringe mit „o“ sind solche, die zur Verwendung in Reifen geeignet sind, da sie eine exakte Ausrichtung des Drahtes W erreichten.
Wie deutlich aus Tabelle 1 hervorgeht, kann ein brauchbarer Wulstring durch Wickeln mit der Breite L eines Bereichs von 30 bis 110 erreicht werden. Die Breite L liegt vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 90 mm, stärker bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 80 mm und am stärksten bevorzugt von 70 mm.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN

21: Rotierender Körper
23: Wickeleinheit
23A bis 23D: Segmentelement
24: Eingetiefter Abschnitt
25: Ausrichtungsnut
26: Ungenuteter Abschnitt
27: Klemme
33: Erste Trägerplatte
35: Erste Führungswalze
38: Zweite Führungswalze
39: Antriebsmechanismus
40: Kugelgewinde
41: Mutter
42: Zweite Trägerplatte
43: Druckwalze
46: Erster Zylinder
47: Zweiter Zylinder
48: Dritter Zylinder
W: Draht

Claims

Wulstringwickelmaschine, einen rotierenden Körper (21) umfassend, der um eine Welle (22) rotieren kann, wobei der rotierende Körper (21) eine Außenumfangsfläche aufweist, die mit einer ringförmigen Wickeleinheit (23) versehen ist, wobei die Wickeleinheit (23) mehrere Ausrichtungsnuten (25) aufweist, in denen Windungen eines Drahtes (W) ausgerichtet werden, wobei die Wickeleinheit (23) mit einem ungenuteten Abschnitt (26) versehen ist, der so ausgebildet ist, dass er die Ausrichtungsnuten (25) überbrückt.
Wulstringwickelmaschine nach Anspruch 1, wobei die Außenumfangsfläche des rotierenden Körpers (21) mit mehreren Segmentelementen (23A, 23B, 23C, 23D) versehen ist, die in einer Umfangsrichtung segmentiert sind, so dass die Segmentelemente (23A, 23B, 23C, 23D) in einer radialen Richtung des rotierenden Körpers (21) bewegbar sind, die Segmentelemente (23A, 23B, 23C, 23D) die Wickeleinheit (23) bilden und der ungenutete Abschnitt (26) an einem Endabschnitt eines der Segmentelemente (23A, 23B, 23C, 23D) in einer Richtung ausgebildet ist, in welcher der Draht (W) gewickelt wird.
Wulstringwickelmaschine nach Anspruch 2, wobei die Breite (L) eines Spaltes, der den ungenuteten Abschnitt (26) beinhaltet und der zwischen aneinander angrenzenden Segmentelementen (23A, 23B) definiert ist, in einem Bereich von 30 bis 110 mm liegt und der ungenutete Abschnitt (26) in der Umfangsrichtung eine Länge von 40 % bis 80 % der Breite (L) aufweist.
Wulstringwickelmaschine nach Anspruch 3, wobei eine Führungswalze (35, 38) dem ungenuteten Abschnitt (26) vorgeschaltet und zwischen dem Segmentelement (23A) mit dem ungenuteten Abschnitt (26) und einem anderen Segmentelement (23B), das dem Segmentelement (23A) mit dem ungenuteten Abschnitt (26) benachbart ist, angeordnet ist und die Führungswalze (35, 38) die Zufuhr des Drahtes (W) in einer Reihenrichtung führt.
Wulstringwickelmaschine nach Anspruch 4, wobei die Führungswalze (35, 38) in einer axialen Richtung des rotierenden Körpers (21) bewegbar ist, eine andere Führungswalze (35, 38), die den Draht (W) zur Führungswalze (35) führt, der Führungswalze (35, 38) in einer Drahtförderrichtung vorgeschaltet ist, und die andere Führungswalze (35, 38) zusammen mit der Führungswalze (35, 38) in der axialen Richtung bewegbar ist.
Wulstringwickelmaschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Druckwalze (43), die den Draht (W) gegen die Wickeleinheit (23) drückt, der Führungswalze (35, 38) nachgeschaltet angeordnet ist.