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Verfahren und Aufbauvorrichtung zum Aufbau von Fahrzeugluftreifen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau von Fahrzeugluftreifen, bei dem
die Wulstbereiche und die sich daran anschließenden Bereiche der Seitenwände in
der Gestalt aufgebaut werden, die sie in dem fertigen Reifen einnehmen, und bei
dem die im wesentlichen zylindrische Karkasse im Verlauf der Bewegung der Wülste
aufeinander zu unter Halten der Wülste in die der Reifengestalt entsprechende Gestalt
gebracht wird. Es ist bekannt, die Wulstbereiche und die daran anschließenden Partien
der Seitenwände in der Form aufzubauen, die sie in dem fertigen Reifen haben sollen.
Vielfach begnügt man sich aber damit, die Wulstpartien einer Karkasse in Richtung
radial nach außen auf den Seitenscheiben einer Aufbautrommel festzuklemmen. Die
Seitenscheiben halten zwischen sich einen gespannten Mantel, auf dem der Rest der
Karkasse aufliegt. Zum Bombieren werden die Seitenringe in Richtung aufeinander
zu verschoben und zugleich der Mantel aufgebläht, wobei aber nicht verhindert werden
kann, daß die Karkasse während des Aufblähens Rollt bewegungen macht, durch die
sie, insbesondere in den Seitenwandteilen, verformt wird.
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Das Aufblähen der Karkasse erfolgt bekanntlich auch durch eine beliebige,
radial nach außen gerichtete Kraft, beispielsweise durch die Zentrifugalkraft, die
durch eine schnelle Umdrehzahl der Vorrichtung erzeugt wird, oder durch Aufblähen
der Karkasse selbst, indem ein in ihr Inneres eingelegter Blähkörper aufgebläht
wird oder indem ein Druckmittel in den entsprechend abgedichteten Innenraum der
Vorrichtung und der Karkasse eingebracht wird. Im letzteren Fall geht man so vor,
daß man zwischen den Seitenscheiben, die die Wulstringe tragen, und der Karkasse
einen Luftraum einschließt, Formhälften für den fertigen Reifen, im speziellen Fall
Vulkanisierformhälften, mit den Seitenscheiben verbindet und mit ihnen zusammen
verschiebt, so daß die eingeschlossene Luft die Karkasse mit dem aufgelegten Laufstreifen
zur Anlage an die Innenkontur der Form bringt. Hierbei müssen Volumen und Form der
Karkasse auf das Volumen der Form und auf den Verschiebeweg der Seitenscheiben und
der Formhälften bzw. des eingeschlossenen Luftraumes sorgfältig abgestimmt werden,
daß am Schluß der Bewegung sowohl die Formhälften dicht aneinanderliegen als auch
die Karkasse an den Wänden der Form anliegt, ohne daß in der letzten Phase Teile
der Karkasse durch die Trennfuge austreten. Die Rollbewegung der Karkasse ist auch
hierbei nicht zu vermeiden.
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Bei dieser Einrichtung ist es auch bekannt, die
Wulsthalteringe zweiteilig
zu machen und den Wulstbereich zwischen ihnen einzuklemmen.
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Das kann auch nicht dadurch verhindert werden, daß die Seitenscheiben,
die die Wülste tragen, als Stützflächen für den anschließenden Seitenbereich des
Reifens ausgebildet sind.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine wirkungsvollere
Abstützung der Wulstbereiche der Karkasse während des Bombierens zur Vermeidung
der Rollbewegungen zu schaffen.
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Für das obengenannte Verfahren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß die Wulstbereiche und die sich daran anschließenden Bereiche der Seitenwände
während des Verbringens der Karkasse in die der Reifengestalt entsprechende Gestalt
in der Aufbaugestalt gehalten werden. Dadurch wird das Rollen der Karkasse und damit
ihre Verzerrung in eine unsymmetrische Gestalt verhütet.
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Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Aufbauvorrichtung mit zwei
im Abstand zueinander angeordneten und in axialer Richtung aufeinander zu bewegbaren
Stirnwänden, die axial außenliegende, sich radial erstreckende Oberflächen aufweisen,
die entsprechend den inneren Umfangsflächen der Wulstbereiche und der sich daran
anschließenden Bereiche der Seitenwände des Fahrzeugluftreifens gestaltet sind,
und mit den Stirnflächen zugeordneten Klemmgliedern vorgesehen, für die erfindungsgemäß
vorgeschlagen wird, daß die Klemmglieder nach innen liegende Oberflächen aufweisen,
die der äußeren Umfangsfläche der Wulstbereiche und der sich daran anschließenden
Bereiche der Seitenwände des Fahrzeugluftreifens entsprechend gestaltet sind. Mit
dieser Vorrichtung werden zunächst wie bei den bekannten Vorrichtungen die Wulstbereiche
festgeklemmt.
Über die Funktion der bekannten Vorrichtungen hinaus
wird aber nicht nur erreicht, daß der an den Wulstbereich anschließende Bereich
der Seitenwände abgestützt ist, sondern daß dieser Bereich sowie der Wulstbereich
in seiner Aufbaugestalt während der Bewegung der Wülste aufeinander zu in der Aufbaugestalt
gehalten wird, weil er von den Klemmgliedern völlig eingeschlossen und festgeklemmt
ist.
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Zweckmäßigerweise sind die Klemmglieder zur Abschließung des von
den Stirnwänden eingeschlossenen Raumes an Scheiben angeordnet, und eine der Scheiben
weist einen Stutzen zum Anschluß an eine Druckmittelquelle auf.
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In den Zeichnungen sind an Hand von Beispielen Ausführungsformen
des Verfahrens und der Aufbauvorrichtung dargestellt.
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Fig. 1 bis 4 sind Schnitte durch eine Aufbauvorrichtung mit Zubehörteilen,
auf welcher eine Karkasse aufgebaut ist, für die fortschreitenden Phasen beim Aufbau
eines Luftreifens.
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Die dargestellte Aufbauvorrichtung entspricht den bekannten Hochschulter-Aufbautrommeln,
auf welchen die Karkasse in einer schon teilweise bombierten Form im Gegensatz zum
Aufbau auf Flachtrommeln aufgebaut wird.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 besteht die Aufbauvorrichtung
aus einem Paar von ringförmigen Stirnwänden 1 und 2, die an Seite und Schulter so
profiliert sind, wie es bei den seitlichen Teilen der Hochschultertrommeln üblich
ist. Jede Stirnwand besteht aus einem Zentralring 3 von rechteckigem Querschnitt,
von deren einer äußeren Ecke sich ein Flansch erstreckt, der sich axial und radial
nach außen bis zu dem erwünschten Schulterdurchmesser erweitert, bei dem die Karkasse
aufgebaut werden soll, und der dann axial nach innen abbiegt und in einen zylindrischen
Flansch ausläuft, der den für den Aufbau der Karkasse erwünschten Kronendurchmesser
aufweist und den Zentrairing 3 übergreift und in der Ebene von dessen äußerer Kante
endet, welche der gegenüberliegt, von der der Flansch ausgeht. Die beiden Stirnwände
sind symmetrisch zueinander angeordnet und sind auf vier drehbaren Spindeln 4 gelagert,
die jeweils von ihrer Mitte nach den beiden Enden mit Gewinden entgegengesetzter
Steigung versehen sind. Die Stirnwände haben mit Gewinde versehene BohrungenS in
ihren Ringteilen 3 für die Aufnahme der Spindeln 4. Die Gewinde der beiden Stirnwände
haben entgegengesetzte Steigung, entsprechend den Teilen der Spindeln, die sie aufnehmen.
Die mit Gewinde versehenen Teile der Spindeln erstrecken sich ausgehend von der
Mitte nach beiden Enden ein ausreichendes Stück, um bei Umlauf die erwünschte Axialverschiebung
der Stirnwände aufeinander zu bzw. voneinander weg zu bewirken, wie noch näher beschrieben
werden wird.
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Jenseits der Gewindeteile ist der Spindeldurchmesser kleiner als der
Kerndurchmesser der Gewinde, so daß die Stirnwände leicht darauf gleiten können,
wenn sie außer Eingriff mit den Gewinden sind. Bei Umlauf der Spindeln in einer
Richtung, z. B. in Fig. 1 von links gesehen im Uhrzeigersinn, können die Stirnwände
1 und 2 aufeinander zu bewegt werden, und bei Umlauf der Spindeln im entgegengesetzten
Sinne können sie voneinander wegbewegt werden; dabei ist ihre Stellung jeweils symmetrisch
in bezug auf die Mittenebene A der Aufbauvorrichtung.
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Die Spindeln 4 sind in Lagern 6 an den Enden der Arme von Speichensternen
7 drehbar gelagert. Die Speichensterne 7 haben mittig angeordnete Lager 8, so daß
die ganze Anordnung drehbar auf der Hauptwelle der Aufbauvorrichtung gelagert werden
kann.
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Bei Betrieb der Anlage werden zuerst die Stirnwände 1 und 2 durch
Drehung der Spindeln 4 auf einen Abstand zueinander angeordnet, gemäß der Breite
der aufzubauenden Reifenkarkasse, und die Karkassenlagen werden um sie herum aufgelegt,
deren Seitenteile umgekappt und um die aufgesetzten Wulstkerne herumgeschlagen.
Die zylindrischen Flansche der Stirnwände bilden die äußeren Teile einer Aufbaufläche,
und mit halbwegs steifen Karkassenlagen ist das Fehlen des mittleren Teiles oder
der Krone der Aufbaufläche nicht von Nachteil.
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F i g. 1 zeigt eine vollständig aufgebaute Karkasse 10 auf der Aufbauvorrichtung.
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Nachdem die Karkasse, wie in F i g. 1 dargestellt, aufgebaut ist,
werden den Stirnwänden 1 und 2 entsprechende Klemmglieder 11 und 12 für die Wulstbereiche
9 aufgesteckt, wie in F i g. 2 dargestellt ist.
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Jedes Klemmglied hat auf einer Seite einen ringförmigen, erweiterten
äußeren Teil mit einem Innendurchmesser gleich dem der Ringe 3, dessen von dem Klemmglied
abgelegene Stirnfläche so profiliert ist, daß sie an die auf der entsprechenden
Stirnwand 1 oder 2 geformte Wulstpartie der Karkasse zur Anlage gebracht werden
kann, um der Wulstpartie die gewünschte Gestalt zu geben und sie fest gegen die
Stirnwand zu pressen. Jedes Klemmglied hat eine Nabel3 mit einer Bohrung, die mit
Gleitsitz auf die Hauptwelle der Aufbauvorrichtung paßt; in der Bohrung ist ein
Ring 14 aus Gummi zur Erzielung einer sicheren Abdichtung gegenüber der Welle eingebaut.
Hilfsmittel, wie z. B. Druckfedern, können auf der Welle so angeordnet werden, daß
sie an den Außenflächen der plattenförmigen Klemmglieder 11 und 12 zur Anlage kommen
und diese fest gegen die Stirnwändel und 2 drücken. Zur Anordnung der Klemmglieder
11 und 12 werden die Speichensterne 7 von den Spindeln 4 abgenommen, damit die Spindeln
durch entsprechende, mit genügend Spiel versehene Bohrungen 15 in den äußeren Bereichen
der Klemmglieder gesteckt werden können. In der Praxis wird ein Speichenstern abgenommen,
der nach Montage des entsprechenden Klemmgliedes wieder aufgesteckt wird, bevor
der andere abgenommen wird.
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Das eine Klemmglied 11 hat eine Öffnung, von der ein Anschlußstutzen
16 hervorgeht, durch welche Druckluft in das Innere der Aufbauvorrichtung geleitet
werden kann. Dieser Innenraum bildet, wenn die Karkasse und die Klemmglieder sich
in der in F i g. 2 dargestellten Stellung befinden, eine abgeschlossene Kammer.
Ein Druckluftschlauch- ist an den Stutzen 16 angeschlossen; ein allmählich steigender
Luftdruck wird zugeführt, während die Spindeln 4 gleichzeitig in langsame Umlaufbewegung
versetzt werden, so daß die Stirnwände 1 und 2 aufeinander zubewegt werden, d. h.
im Uhrzeigersinn, wenn man auf die Zeichnungen von links sieht. Der Luftdruck innerhalb
der Aufbauvorrichtung bewirkt eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Kronenpartie
17 der Karkasse, die zwischen den zylindrischen Flanschen der Stirnwände 1 und 2
frei liegt, wobei die Karkasse gedehnt wird. Diese nach außen gerichtete Dehnung
der Kronenpartie der Karkasse
bewirkt, daß die Wulstbereiche9 aufeinander
zubewegt werden. Die Drehung der Spindeln 4 regelt diese Einwärtsbewegung, so daß
die Wulstbereiche 9 und die Stirnwände 1 und 2 sich symmetrisch in bezug auf die
MittenebeneA nach innen bewegen. Die Karkasse beginnt so die Gestalt des fertigen
Reifens anzunehmen. Wenn sich die Stirnwände 1 und 2 schließlich in der Mittenebene
A berühren, hat die Karkasse im wesentlichen die Form, wie sie in F i g. 3 dargestellt
ist. Ein Laufflächenverstärkungsstreifen und ein Rohlaufstreifen können in diesem
Stadium auf die Kronenpartie der Karkasse aufgelegt werden, wonach der Reifenrohling
von der Aufbauvorrichtung zwecks Vulkanisation, nachdem der Rohlaufstreifen und
der Laufflächenverstärkungsstreifen mit der Karkasse zu einer Einheit verbunden
sind, abgenommen wird. Vorzugsweise werden jedoch der Laufflächenverstärkungsstreifen
18 und der Rohlaufstreifen 19 oder, falls kein Verstärkungsstreifen verwendet wird,
nur der Rohlaufstreifen, vor dem Bombieren der Karkasse in einem Haltering 20 mit
etwa dem Durchmesser, den sie im fertigen Reifen haben sollen, angeordnet, wobei
der Ring 20 aus drei oder mehr Segmenten aufgebaut ist, um ihn zerlegen und nach
Beendigung des Reifenrohlingsaufbaus abnehmen zu können. Der Haltering 20 hat im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt; seine Innenfläche ist im wesentlichen komplementär
zur Form der Außenfläche des Rohlaufstreifens 19 ausgespart, der somit bündig in
dem Ring sitzt. Der Ring 20 mit dem darin angeordnetem Rohlaufstreifen und Laufflächenverstärkungsstreifen
wird vorzugsweise koaxial und symmetrisch über der Aufbauvorrichtung in Stellung
gebracht, wenn das in F i g. 2 dargestellte Stadium erreicht ist, d. h. nach Aufbau,
aber vor dem Bombieren der Karkasse. Es sind sowohl an dem Ring 20 als auch an dem
Gestell der Aufbauvorrichtung Stellvorrichtungen vorgesehen, um den Ring genau koaxial
und symmetrisch anzuordnen. Die Karkasse wird dann in der beschriebenen Weise bombiert.
Wenn die Stirnwände aufeinandertreffen, wird die Kronenpartie zur Anlage an den
Verstärkungsstreifen 18 kommen und daran festhaften. In F i g. 3 ist dargestellt,
wie die Krone der Karkasse gerade zur Anlage an die Mitte des Verstärkungsstreifens
18 kommt. Nach Andrücken und Anheften der Karkasse am Rohlaufstreifen und Versta
kungsstreifen wird der Ring 20 entfernt, und die Seitenteile des Rohlaufstreifens
werden an die Schultern der Karkasse angerollt. Das Endprodukt ist ein fertig aufgebauter
und bombierter Reifenrohling, der gemäß F i g. 4 auf der Aufbauvorrichtung sitzt.
Der Reifenrohling wird dann von der Aufbauvorrichtung abgenommen und vulkanisiert.
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Anstatt die Karkasse, wie beschrieben, mit Hilfe eines Druckmittels
zu bombieren, kann auch die Fliehkraft herangezogen werden. Hierbei brauchen die
Klemmglieder 11 und 12 nicht gegenüber der Hauptwelle abzudichten und können zwecks
Gewichtsersparnis durchbrochen sein. Auch der Stutzen 16 ist nicht erforderlich.
Nachdem die Klemmglieder mit den Stirnwänden und der darauf aufgebauten Karkasse,
wie in F i g. 2 dargestellt, zusammengestellt sind, wird die ganze Aufbauvorrichtung
in Umlauf versetzt, und zwar bei einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um eine auf
die Kronenpartie der Kar-
kasse wirkende Zentrifugalkraft zu erzeugen, welche sie
dehnt. Zusätzlich zu diesem Umlauf rotieren die Spindeln 4 um ihre Achsen, so daß
die Stirnwände 1 und 2 sich aufeinander zubewegen können und die Karkasse die Reifengestalt
annehmen kann, wie vorher beschrieben wurde.
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In allen Ausführungsformen haben die Klemmglieder 11 und 12 radial
nach außen gerichtete Flansche an ihren Rändern, um die Karkasse, wenn sie bombiert
wird, zu stützen und das »Rollen« der Karkasse nach einer Seite zu verhindern. Obgleich
in allen Figuren der Zeichnungen Hochschulter-Aufbautrommeln dargestellt sind, können
auch andere Typen von Aufbautrommeln verwendet werden. Es ist nur notwendig, daß
die Stirnwände starre Partien haben, um darauf die Wülste und die anliegenden Teile
der Seitenwand während des Bombierens zu stützen.