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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen der Rohlauffläche,
insbesondere zusammen mit den Seitenstreifen, auf eine Reifenkarkasse, bei dem ein
strangförmiges flaches Band geringer Stärke und gleicher Breite aus einer entsprechenden
Kautschukmischung in vielen sich zum Teil überdeckenden, nebeneinanderliegenden
Windungen auf die Karkasse von einer Seite der Zentralebene der Karkasse aus zu
deren anderen Seite aufgewickelt wird.
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Das Band besteht dabei aus flexiblem Elastomermaterial, z. B aus
natürlichem oder künstlichem Kautschuk oder eine Kombination dieser Kautschukarten
oder aus einem Kunstharz oder kautschukähnlichen oder harzähnlichen Materialien.
Die Karkasse kann von einem bereits gebrauchten Reifen zum Zwecke der Runderneuerung
abgeschliffen sein; das Verfahren kann jedoch auch zur ursprünglichen Herstellung
eines Reifens dienen.
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Bei einem bekannten Verfahren der genannten Art (deutsche Auslegeschrift
1 016 434) werden Bänder mit rhombus- oder linsenförmigem Querschnitt in mehreren
gleich starken Lagen aufeinandergewickelt.
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Dabei erfolgt jeweils eine Überlappung der gegenüber dem zentralen
Bandbereich schwächeren Bandränder. Das gewünschte Reifenprofil wird dadurch erhalten,
daß, von der Zentralebene der Karkasse aus in Breitenrichtung gesehen, mehr oder
weniger viele Bandlagen übereinandergewickelt werden.
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Dieses bekannte Verfahren erfordert also spezielle Bandformen mit
rhombus- oder linsenförmigem Querschnitt und gibt darüber hinaus nicht die Möglichkeit,
in einer einzigen Bandlage Rohlaufflächenmasse mit verschiedener Höhe auf die Karkasse
aufbringen zu können.
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Es ist nun zwar auch bereits bekannt (USA.-Patentschrift 1 335 879),
ein sehr schmales flaches Band auf der Reifenkarkasse aufzuspulen, indem von beiden
Seiten der Reifenkarkasse aus in Richtung zur Zentralebene hin zwei Bandspulen mit
entsprechend der Stärke der zu erzielenden Lauffläche wechselnder Geschwindigkeit
bewegt werden. Hierbei kann zwar bereits ein gleichmäßig starkes Band Verwendung
finden. Die wechselnde Laufflächenstärke wird dabei durch mehr oder minder starkes
Übereinanderspulen der sehr schmalen Bandstreifen gewonnen. Dabei entsteht jedoch
notwendigerweise in der Zentralebene der Karkasse eine V-förmige Grube, die zum
Herstellen der vollständigen Rohlauffläche erst ausgefüllt werden muß.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die ganze,
verschieden starke Rohlauffläche oder wenigstens einen beträchtlichen Anteil ihrer
Stärke unter Überquerung der Zentralebene der Karkasse als eine einzige Bahnlage
mit entsprechend der Profilhöhe der Rohlauffläche wechselnder Stärke aufzuwickeln
und dabei nicht an geometrisch besonders angepaßte Bahnformen gebunden zu sein.
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Zum Lösen dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das
Band in mindestens einer Bandlage mit sich entsprechend der Stärke der zu erzeugenden
Schicht ändernder Steigung aufgewickelt wird.
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Man kann somit unter Verwendung eines normalen Flachbandes trotz
der anscheinend durch die Schrägstellung der sich überlappenden Bandwickel gegebenen
Unsymmetrie gegenüber der Zentralebene der Karkasse eine gegenüber der Zentralebene
symmetrische oder anderweitig vorbestimmte Lauffläche
verschiedener Stärke, sogar
einschließlich der Seitenstreifen, erzeugen. Es finden dabei relativ breite Bänder
Verwendung, deren Breite größer als die Stärke einer Bandlage ist.
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Auch wenn man gelegentlich besonders starke Rohlaufflächenprofile,
wie bei Speziallastwagenreifen, aufbauen will, oder wenn aus anderen Gründen ein
mehrlagiger Aufbau der Rohlauffläche gewünscht wird, kommt man mit verhältnismäßig
wenig Bahnlagen aus.
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Ein weiterer Vorteil der Verfahrensführung gemäß der Erfindung besteht
in seiner Anpaßbarkeit an verschiedene Karkassengestalten, ohne daß die Notwendigkeit
besteht, jeweils andere Bandformate oder Bandgestaltungen vorzusehen. Von der normalen
Reifengestalt eines Neureifens abweichende Karkassengestalten erhält man häufig
bei der Runderneuerung eines abgefahrenen Reifens, wo man je nach dem Zustand des
abgefahrenen Reifens mehr oder weniger alte Lauffläche vor dem Aufbringen der neuen
Rohlauffläche abschleift. Vorzugsweise wird das Band zum Aufbringen der Rohlauffläche
zusammen mit den Seitenstreifen in einer einzigen Bandlage mit einsinniger Wickelrichtung
aufgewickelt.
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Zweckmäßigerweise wird das Band bei Unsymmetrien der Karkassenoberfläche
unter Beibehaltung des Wickelsinnes und Anpassung der Steigung zu einer symmetrischen
Rohlauffläche aufgewickelt.
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Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit einem Gestell mit einem drehbaren Aufnahmekörper für die etwa
Reifengestalt aufweisende Reifenkarkasse, einem Drehantrieb für den Aufnahmekörper
zum Drehen der Karkasse um ihre Achse und einer Einrichtung zum Zuführen des insbesondere
von einer vorgeschalteten Strangpresse erzeugten Bandes von einer ein Mehrfaches
seiner Dicke betragenden Breite mit einer das Band in Kontakt mit der Karkasse und/
oder vorher aufgebrachten Windungen des Bandes anpressenden Einrichtung, vorzugsweise
einer Andrückrolle, wobei der Aufnahmekörper für die Reifenkarkasse und die Einrichtung
zum Zuführen des Bandes relativ zueinander um eine Achse schwenkbar ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist gemäß der Erfindung so eingerichtet,
daß sich die Schwenkbarkeit des Aufnahmekörpers für die Reifenkarkasse und/oder
der Einrichtung zum Zuführen des Bandes über einen Winkel von etwa 1800 um eine
Achse erstreckt, deren Verlängerung etwa eine Tangente an den aus den Mittelpunkten
der Querschnitte der Karkasse bestehende Kreis bildet.
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Das Verfahren und die Vorrichtung werden im folgenden an Hand schematischer
Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Aufbringen der
Rohlauffläche; F i g. 1 a ist eine Seitenansicht einer Matrize und zeigt im Querschnitt
einen Reifen, bei dem auf die Karkasse eine ausreichende Menge des Bandes aufgewickelt
worden ist; F i g. 2 zeigt die Vorderansicht der Vorrichtung; F i g. 2 a zeigt im
Grundriß und teilweise geschnitten ein bei der Vorrichtung verwendetes Zahnradgetriebe;
F i g. 3 ist eine in größerem Maßstabe gezeichnete Seitenansicht der Einrichtung
zum Zuführen und Aufbringen des Bandes;
F i g. 4 zeigt die Anordnung
nach F i g. 3 in einem Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3; Fig. 5 ist ein Teilschnitt
längs der Linie 5-5 in Fig. 3; Fig. 6 und 7 zeigen jeweils im Querschnitt das Band
aus einer vulkanisierbaren Kautschukmischung, das auf einer Unterlage angeordnet
ist; F i g. 8 bis 15 veranschaulichen schematisch verschiedene Muster, nach denen
das Band auf die Karkasse des Reifens aufgebracht wird.
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Gemäß F i g. 1 bis 6 umfaßt die Vorrichtung Gestellteile 10 bis 18.
Die Gestellteile dienen als Unterstützungen für die verschiedenen Bauteile der Vorrichtung.
Der als Querträger ausgebildete Gestellteil 18 trägt einen mit konstanter Drehzahl
laufenden Elektromotor 20 und ein Getriebe 21, mittels dessen ein Aufnahmekörper
120 für einen Reifen über eine Kette 115 angetrieben werden kann. Ferner trägt das
Gestell einen mit konstanter Drehzahl laufenden Motor 22 mit einem verstellbaren
Getriebe 22 a, das dazu dient, ein Zahnradsegment 40 zusammen mit der in F i g.
3 in größerem Maßstabe gezeigten Einrichtung 48 zum Zuführen und Aufbringen des
Bandes hin- und herzuschwenken. Die Schwenkbewegungen der genannten Einrichtung
48 zusammen mit einer Vorratsspule 59 für das Band und den zugehörigen Armen 47
und 47 a sowie einer Wickeleinrichtung ermöglichen es, das Band in regelbarer Weise
auf die Umfangsfläche der Reifenkarkasse 72 aufzubringen, so daß die Karkasse mit
einer oder mehreren Schichten des Bandes 56 versehen wird. F i g. 8 bis 15 zeigen
jeweils im Querschnitt Beispiele für die mögliche Anordnung des Bandes. Nachstehend
wird die Vorrichtung zum Aufbringen des Bandes beschrieben.
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Die Welle des Motors 22 trägt ein Kettenrad 24, das über eine Kette
26 ein Kettenrad 28 auf einer Welle 30 antreibt. Die Welle 30 ist in einem Getriebe
31 und einem mit dem Gestellteil 13 verbundenen Bock 32 gelagert. Sie trägt ein
gemäß F i g. 2 a in dem Getriebe 31 angeordnetes umsteuerbares Kegelzahnrad 200,
das mit der Welle fest verbunden ist und mit Umsteuerzahnrädern zusammenarbeitet,
die auf einer Welle 34 verschiebbar angeordnet sind. Die Welle 34 ist in einem rohrförmigen
Fortsatz 36 des Gehäuses des Getriebes 31 gelagert; das Gehäuse wird von einem Gestellteil
37 getragen. Die Welle 34 treibt ein damit verkeiltes Ritzel 38 an, mittels dessen
ein mit einer Welle 42 verkeiltes Zahnradsegment 40 hin- und hergedreht wird. Die
Welle 42 führt somit zusammen mit dem Zahnradsegment 40 hin- und hergehende Drehbewegungen
aus. Die Welle 42 ist in einem Bauteil 43 des Maschinengestells drehbar gelagert.
Das Zahnradsegment 40 ist fest mit einem U-förmigen Bauteil 44 verbunden, das auf
der Welle 42 drehbar gelagert ist. Daher besteht zwischen dem umsteuerbaren Motor
22 und dem Zahnradsegment 40 eine Antriebsverbindung über das umsteuerbare Getriebe
22 a, das Kettenrad 24, die Kette 26, das Kettenrad 28, die Welle 30, das umsteuerbare
Getriebe 31 und dem Fortsatz 36, die mit der Welle 34 verbundenen Umsteuerzahnräder,
das Ritzel 38 und das Zahnradsegment 40. Diese Antriebsverbindung umfaßt ferner
einen mit der Hand zu betätigenden Griff 41, mittels dessen jeweils eines von zwei
Kegelzahnrädern 208 und 209 in Eingriff mit dem Kegelzahnrad 200 gebracht werden
kann, um die Drehrichtung der Welle 34 umzukehren; ferner kann mit Hilfe des Griffs
41 die Antriebsverbindung zwischen der Welle 34 und
der beschriebenen Antriebseinrichtung
unterbrochen werden. Das umsteuerbare Getriebe mit den Kegelzahnrädern 200, 208,
209, der Welle 34 und dem Ritzel 38 umfaßt außerdem eine Reibungskupplung mit einer
Reibscheibe 210. Die Reibscheibe 210 greift einerseits an dem Gestellteil 37 der
Vorrichtung und andererseits an einer Kupplungsscheibe 211 an. Diese Reibungskupplung
dient dazu, die gesamte Einrichtung zum Aufbringen des Bandes in der richtigen Winkelstellung
zu halten, wenn die Einrichtung mit Hilfe des Zahnradsegmentes 40 schräg gestellt
wird.
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Anderenfalls würde die Schwerkraft bewirken, daß sich die Einrichtung
dreht, bis sie am Gestell der Maschine anstößt. Dies geht auch aus der folgenden
Beschreibung der Einrichtung 48 hervor.
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Die Einrichtung 48, mittels deren das Band von der Vorratsspule 59
aus auf den Reifen aufgebracht wird, ist auf der Welle 42 angeordnet und kann mit
Hilfe des Zahnradsegmentes40 hin- und hergeschwenkt werden. Das Zahnradsegment 40
ist, wie schon erwähnt, fest mit dem auf der Welle 42 drehbar gelagerten U-förmigen
Bauteil 44 verbunden. Das U-förmige Bauteil 44 umfaßt einen Schwenkarm 45, der an
seinem auskragenden Ende eine Bohrung zum Aufnehmen eines Lagerbolzens 46 aufweist.
Der Bolzein 46 stellt eine Gelenkverbindung zwischen dem Schwenkarm 45 und den beiden
Armen 47 und 47 a her. Die Arme 47 und 47 a tragen die zum Zuführen des Bandes dienende
Einrichtung 48 und einen Lagerbock 49 für die Vorratsspule 59; der Lagerbock 49
bildet einen Bestandteil des Arms 47 a. Die Einrichtung 48 umfaßt gemäß F i g. 3
und 4 eine tonnenförmige Walze zum Andrücken des Bandes 56 und zwei zusammenarbeitende
Rollen 51 und 52, mittels deren eine Unterlage 54 von dem Band 56 abgezogen wird,
nachdem das Band 56 auf den Reifen aufgebracht worden ist. Der aus dem Band 56 mit
der Unterlage 54 gebildete Bandstreifen ist mit 68 bezeichnet. Da das Abziehen der
bandförmigen Unterlage54 von dem Band 56 erst nach dem Aufbringen des Bandstreifens
68 auf den Reifen erfolgt, werden alle Beanspruchungen, denen das Band 56 während
des Aufbringens auf den Reifen ausgesetzt ist, nicht von dem Band 56, sondern von
der UnterlageS4 aufgenommen, so daß das Band 56 beim Aufbringen nicht ge dehnt wird.
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Die Rolle 52 ist mit Gummi überzogen, während die Rolle 51 ganz aus
Metall besteht und gegen die Rolle 52 gedrückt wird. Auf diese Weise dreht die Rolle
52 die Rolle 51, wenn die Rolle 52 von einer Rolle 50 aus über Zahnräder 53, 53
a, 53 b, und 53 c angetrieben wird, während die Rollen 51 und 52 lediglich dazu
dienen, die bandförmige Unterlage 54 von dem Band 56, das aus einer vulkanisierbaren
Kautschukmischung besteht, auf eine noch näher zu erläuternde Weise abzuziehen und
zu führen.
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Bei dem Material des Bandes 56, aus dem das Reifenprofil aufgebaut
wird, handelt es sich, wie schon erwähnt, um natürlichen oder künstlichen Kautschuk
oder eine Kombination von künstlichem mit natürlichem Kautschuk oder um künstliche
Kautschuk-und Harzsorten. Je nach den Eigenschaften des Materials kann eine mehr
oder minder klebrige Oberfläche vorhanden sein, so daß das Material an der Oberfläche
der Karkasse festhaftet und sich dann, wenn dies durch das Aufwickelmuster bedingt
ist, auch mit sich selbst verklebt. Natürlicher Kautschuk behält seine Klebrigkeit
lange Zeit hindurch bei, da
er Harze und Proteinstoffe enthält.
Wenn das Band 56 aus einem Material besteht, das von Natur aus eine starke Klebfähigkeit
besitzt, ist es daher erforderlich, eine Unterlage 54 zu verwenden, die aus Polyäthylen,
Leinen, Papier usw. besteht; eine Unterlage aus Polyäthylen ist besonders geeignet,
da ihre Kosten gering sind, und da dieses Material auch dann eine hohe Zugfestigkeit
besitzt, wenn die Dicke des Bandes 56 nur in der Größenordnung von etwa 0,05 mm
liegt.
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Die meisten synthetischen Kautschuksorten sind normalerweise bei
Raumtemperatur nicht klebrig, und daher ist es möglich, auf die Verwendung einer
Unterlage 54 zu verzichten, wodurch sich die Kosten für das Material zum Aufbauen
der Reifenprofile verringern. Das Herbeiführen einer ausreichenden Bindung zwischen
dem nicht klebfähigen Band 56 und der Karkasse werden weiter unten beschrieben.
Die folgende Beschreibung gilt für ein klebfähiges Band 56, bei dem die Verwendung
einer Unterlage aus Polyäthylen erforderlich ist, d. h. für Fälle, in denen entweder
ein Kautschuk oder ein Harz verarbeitet wird, bei dem mindestens eine klebrige Fläche
vorhanden ist.
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Bei der Ausbildungsform der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 5 ist der
Bandstreifen 68 auf der Vorratsspule 59 aufgewickelt, die von einem Spulenkörper
getragen wird; der Spulenkörper besitzt eine Gewindebohrung und ist mit einer Schraube
61 ausgerüstet, mittels deren die Nabe 60 der Spule an dem Lagerbock49 befestigt
werden kann. Die Vorratsspule 59 ist auf einer hohlen Nabe 60 a drehbar gelagert.
Die Arme 47 und 47 a sind mit Verlängerungen 55 bzw. 55 a versehen; die Verlängerung
55 a ist in F i g. 3 nicht zu erkennen, jedoch aus F i g. 1 ersichtlich; die Verlängerungen
tragen eine Führungsrolle 70, einen Führungsstift 62 und gemäß Fig. 4 zwei Führungsklappen63
und 64; alle diese Teile führen den Streifen 68 über die Rolle 70 zu der tonnenförmigen
Rolle, die auf einer Achse 64 a drehbar ist, welche ihrerseits durch die Arme 47
und 47 a unterstützt wird.
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Die vorzugsweise aus Metall hergestellte Rolle 51 ist auf einem Bolzen
65 drehbar gelagert. Der Bolzen 65 wird durch zwei seitliche Platten 66 und 67 unterstützt,
welche die beiden Verlängerungen der Führungsarme 47 und 47 a bilden. Die Rolle
50 ist mit der Rolle 52 durch die Zahnräder 53, 53 a, 53 b, und 53 c verbunden,
so daß die Rolle 52 von der Rolle 50 aus angetrieben wird. Wie schon erwähnt, dienen
die Rollen 51 und 52 dazu, die Unterlage 54 von dem Band 56 abzuziehen und die abgezogene
Unterlage 54 einem hier nicht gezeigten Aufnahmebehälter zuzuführen.
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Es ist wichtig, mit Hilfe der Rolle 50 einen gleichmäßigen Druck
auf die Reifenkarkasse 72 auszuüben.
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Zu diesem Zweck sind die äußeren Enden der Führungsarme47 und 47 a
durch Bolzen 74 mit einer Kolbenstange 76 verbunden, die an einem Kolben 78 befestigt
ist, welcher in einem schwenkbaren Zylinder 80 arbeitet, der mittels eines Bolzens
82 an dem Bauteil 44 angelenkt ist. Der Zylinder 80 ist über Schläuche 84 und 86
an eine Quelle für ein Druckmittel, z. B. Druckluft, angeschlossen. Die Schläuche
86 und 84 sind mit einem von Hand zu betätigenden Ventil 87 (F i g. 2) mit einem
Betätigungsgriff 88 verbunden. Bei dem Ventil 87 handelt es sich um ein Vierwegeventil,
mittels dessen die Druckluft entweder
dem oberen oder dem unteren Ende des Zylinders
80 zugeführt werden kann, um die Einrichtung 48 in ihre Betriebsstellung nach Fig.
1 und 3 zu bewegen, sie in der Betriebsstellung zu halten und bei Beendigung des
Aufwickelvorgangs in ihre hier nicht gezeigte Ruhestellung zurückzuführen. Das Ventil
87 ist an die Schläuche 84 und 86 angeschlossen, während eine Rohrleitung 89 an
einen nicht gezeigten Druckregler und eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Das
Ventil 87 ist auf einer Platte 90 angeordnet. Da der Zyliner 80 mit der Druckluftquelle
über den Druckregler verbunden ist, wird durch den Kolben 78 auf die Rolle 50 und
den Streifen 68 ein konstanter Druck ausgeübt, während das Band 56 auf die Reifenkarkasse
72 aufgewickelt wird, und zwar ohne Rücksicht auf die Winkelstellung der Führungsarme
47 und 47 a.
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Außer dem Ventil 87 mit dem Betätigungsgriff 88 trägt die Platte
90 einen von Hand zu betätigenden Arm 92 zum Regeln der Drehzahl. Ferner ist auf
der Platte 90 eine Skala 94 zum Anzeigen der Winkelstellung des Arms 92 vorgesehen.
Der Arm 92 ist mit einer Stange 98 verbunden, mittels deren die Winkelgeschwindigkeit
geregelt wird, mit der die Einrichtung 48 um die Welle 42 geschwenkt wird; dies
geschieht durch Variieren der Drehzahl des Motors 22, der das Zahnradsegment 40
antreibt und über dieses eine Schwenkbewegung der Einrichtung 48 mit der Vorratsspule
59 herbeiführt, wie es in F i g. 2 bei 99 a durch einen Doppelpfeil angedeutet ist.
Wenn die Zahnräder 208 und 209 (F i g. 2 a) ausgerückt sind, wird die ganze Einrichtung
fest in ihrer Lage gehalten, und Schwenkbewegungen der Einrichtung werden durch
die Reibungskupplung zwischen dem Gestellteil 37 und der Welle 34 verhindert. Die
Reibungskupplung umfaßt die Reibscheibe 210, die Kupplungsscheibe 211, die mit der
Welle 34 axial verschiebbar verkeilt ist, sowie eine Tellerfeder 212 zum Vorspannen
der Kupplung.
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Der Motor 20 dient zum Antreiben des Aufnahmekörpers 120 für den
Reifen. Der Körper 120 ist auf einer Welle 99 mittels fünf Sitftschrauben 100 bis
104 und Sechskantmuttern (F i g. i) befestigt. Bei dem Körper 120 handelt es sich
um ein abgeändertes Kraftfahrzeugrad, bei dem einer der Flansche abnehmbar ist,
um ein schnelles Montieren und Abnehmen der Reifenkarkasse 72 zu ermöglichen. Die
Welle 99 ist in zwei durch Gestellteile unterstützen Lagern 106 und 108 gelagert.
Sie ist als Hohlwelle ausgebildet, und ihr äußeres Ende ist an einem Druckluftschlauch
110 angeschlossen, über den der Karkasse Druckluft zugeführt werden kann, die über
die Felge des Körpers 120 zu der Reifenkarkasse 72 gelangen kann. Zwischen der Welle
99 und dem Druckluftschlauch 110 ist eine drehbare, nach außen abgedichtete Verbindung
vorgesehen. Der Innendruck der Reifenkarkasse soll genügend hoch sein, um den Durchmesser
und die Form der Reifenkarkasse während des Bewicklungsvorgangs konstant zu halten.
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Von der Konstanthaltung des Durchmessers und der Form hängt in einem
gewissen Ausmaß die Kautschukmenge ab, die auf die Flächeneinheit der Karkasse aufgebracht
wird, und sie beeinflußt auch das einwandfreie Aufbringen des Bandes auf die Karkasse.
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Gemäß Fig. 1 und la ist die Vorrichtung mit einer auswechselbaren
und einstellbaren Bezugsschablone ausgerüstet. Die Schablone wird vom
Gestell
der Vorrichtung aus durch einen verstellbaren Halter 140 unterstützt. Die Schablone
bestimmt die gewünschte Umrißform des Reifens am Ende des Bewicklungsvorgangs. Die
Umrißform wird gemäß F i g. 1 a durch die drei inneren Kanten 141, 142 und 143 der
Schablone bestimmt. Die drei Kanten werden von der Bedienungsperson als Bezugslinien
benutzt, damit eine ausreichende Menge des Bandes 56 aufgewickelt werden kann, um
die Spalte auszufüllen, die anfänglich zwischen der abgeschliffenen Reifenoberfläche
und den Kanten 141, 142 und 143 vorhanden sind. An dem verstellbaren Halter 140
sind Anzeigemittel vorgesehen, damit die Schablone in die richtige Lage gegenüber
dem Gestell und der Welle 99 gebracht werden kann, um die richtige Spaltbreite zwischen
der abgeschliffenen Reifenfläche und der Schablone einzustellen. Auf diese Weise
wird es der Bedienungsperson ermöglicht, das Reifenprofil zu messen und die Dicke
der neuen Kautschukschicht zu bestimmen, die auf die abgeschliffene Karkasse aufgebracht
werden muß, um einen Rohlaufstreifen mit der gewünschten Dicke herzustellen und
auch die Karkasse mit der aufgebrachten neuen Kautschukschicht den Innenabmessungen
der Reifenformteile anzupassen.
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Nachstehend ist die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben.
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Je nach dem Grad der Abnutzung des Reifens vor dem Abschleifen wird
der Reifen auf einer hier nicht gezeigten Schleifmaschine auf eine passende Umrißform
abgeschliffen. Nach der Beendigung des Abschleifens wird der Reifen auf dem Körperl20
angeordnet und gemäß F i g. 1 mit Hilfe des abnehmbaren Flansches 125 in seiner
Lage gesichert. Hierauf wird der Reifen aufgeblasen; zu diesem Zweck wird ein Ventil
127 (F i g. 2) geöffnet, um den Reifen mit dem Schlauch 110 zu verbinden, der an
die Druckluftquelle angeschlossen ist. Der in diesem Stadium zum Aufpumpen des Reifens
benutzte Druck reicht aus, um die Karkasse während des Bewicklungsvorgangs stabil
in ihrer Lage zu halten und die abgeschliffene Fläche ausreichend stabil und starr
zu machen, damit der Streifen einwandfrei auf die abgeschliffene Fläche aufgebracht
werden kann.
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Nach dem Montieren des Reifens auf dem Körper 120 und nach dem Aufblasen
trägt man auf die abgeschliffene Fläche der Karkasse einen Klebstoff auf, um sie
klebfähig zu machen; dann kann der Bewicklungsvorgang eingeleitet werden. Der Streifen
68 soll nach dem Aufbringen mit Hilfe der Rolle 50 seine Lage auf der Karkasse beibehalten.
Nur auf diese Weise ist es möglich, das Band 56 in Form eines zusammenhängenden
Musters nach F i g. 8 bis 15 aufzubringen und es in seiner Lage zu halten. Aus diesem
Grund wird auch der Klebstoff auf die Außenfläche der Karkasse aufgetragen. Wenn
ein frisch ausgepreßtes heißes Band 56 verwendet wird, das von Natur aus genügend
klebrig ist, kann man auf die Verwendung des Klebstoffes verzichten.
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Nunmehr bringt man an dem Halter 140 eine passende Schablone 144
an, deren Abmessungen der Größe des zu erneuernden Reifens entspricht, und stellt
dann den Halter so ein, daß die Schablone in den richtigen Abstand von der abgeschliffenen
Reifenfläche kommt, so daß der Luftspalt zwischen der abgeschliffenen Fläche und
den Kanten 141, 142 und 143 der Schablone gemäß Fig. la die Dicke der neuen Kautschukschicht
anzeigt, die auf die Reifen-
karkasse aufgebracht werden muß, um ein brauchbares
Reifenprofil zu erzeugen.
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Gemäß F i g. 6 umfaßt der Bandstreifen 68 eine Unterlage 54, die
aus Polyäthylen bestehen kann, sowie das Band 56 von rechteckigem Querschnitt. Im
vorliegenden Fall muß das Band 56 eine ausreichend klebrige Oberfläche 56 A aufweisen,
um ein einwandfreies Befestigen des Bandes 56 während des Bewicklungsvorgangs zu
gewährleisten. Eine Möglichkeit, die Oberfläche des Bandes 56 klebrig zu machen,
besteht darin, für das Band 56 ein Gemisch aus künstlichem und natürlichem Gummi
zu verwenden.
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Die Breite 705 des Bandes 56 nach F i g. 6 oder 7 ist nicht kritisch,
doch ist zu beachten, daß eine gewisse Breite nicht überschritten werden darf, wenn
ein einwandfreies Aufbringen des Bandes und die Anwendung der Muster nach Fig. 15
bis 24 ermöglicht werden soll. Sehr gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die
Breite 705 des Bandes etwa zwischen 12,5 und etwa 40mm liegt; vorzugsweise besitzt
das Band eine Breite von etwa 25 mm bei einer Dicke von etwa 1,5 bis etwa 3,2 mm.
Für den Fall, daß ein solches Band bei der Runderneuerung von Personenwagenreifen
verwendet wird, wird auf die Breite und Dicke des Bandes an Hand von F i g. 8 noch
näher eingegangen.
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Nachdem die Karkasse 72 auf dem Aufnahmekörper 120 angeordnet und
aufgeblasen ist, wird die Vorratsspule 59 aus dem Streifen 68 zwischen die Wände
58, 57 einer Spule eingesetzt. Der Streifen 68 wird zwischen den Rollen 70, 50,
51 und 52 hindurchgeführt. Die Rollen 51 und 52 dienen zum Abziehen der Unterlage
54 von dem Band 56, so daß während des Einfädelvorgangs die Unterlage 54 gemäß F
i g. 3 von dem Band 56 getrennt und zwischen den Rollen 51 und 52 hindurchgeführt
wird, während das freie Ende des Bandes 56 mit der abgeschliffenen Fläche der Reifenkarkasse
und insbesondere mit den Teilen der Reifenkarkasse verklebt wird, die etwas oberhalb
der seitlichen Schmuckringe liegen. Diese Teile bestimmen die Begrenzungskreise
bzw. die kreisrunden Verbindungsstellen zwischen der Karkasse und dem auf sie aufgewickelten
neuen Band 56.
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Nachdem das freie Ende des Bandes 56 an der abgeschliffenen Kante
der Karkasse befestigt worden ist, kann damit begonnen werden, das Band 56 gemäß
einem der Muster nach F i g. 8 bis 15 auf die Karkasse aufzuwickeln. Bevor diese
Muster näher beschrieben werden, sei allgemein bemerkt, daß alle gezeigten Muster
lediglich dadurch entstehen, daß man die Winkelstellung der Einrichtung 48 um die
Welle 42 und die Drehgeschwindigkeit variiert. Der Motor 22 dreht den Aufnahmekörper
120 mit der Reifenkarkasse 72 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit und daher
auch mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit. Wenn man die Winkelgeschwindigkeit variiert,
ist es möglich, in jeder bestimmten Querebene eine größere oder kleinere Kautschukmenge
aufzubringen. Ferner kann man eine größere oder kleinere Kautschukmenge in jeder
bestimmten Querebene dadurch aufbringen, daß man eine konstante Winkelgeschwindigkeit
der Einrichtung 48 um die Welle 42 aufrechterhält und gleichzeitig die Drehgeschwindigkeit
des Reifens variiert. Zu diesem Zweck kann man den Motor 22 mit einer vorbestimmten
konstanten Drehzahl laufen lassen und die Drehzahl des Motors 20 variieren.
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Mit beiden Antriebsarten könnte man die gewünschte
Wirkung
hervorrufen. Aus Gründen der Einfachheit wird die erste der beiden Antriebsarten
beschrieben, bei der die Drehzahl des Motors 22 variiert wird, während der Motor
20 mit einer vorbestimmten konstanten Drehzahl läuft. Wenn der Motor 20 ein mit
variabler Drehzahl arbeitender Motor ist, kann man seine Drehzahl mit Hilfe einer
Betätigungsstange96 und eines von Hand zu verstellenden Arms 91 regeln, wobei der
Arm 91 auf der Platte 90 angeordnet ist und mit einer Skala 93 zusammenarbeitet.
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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Einrichtung
48 um die Welle 42 geschwenkt, und dies geschieht dadurch, daß man den Arm 92 zum
Regeln der Drehzahl betätigt, um so die Winkelgeschwindigkeit der Welle42, des Zahnradsegments
40 und der Einrichtung 48 zu variieren. Entsprechend wird die Winkelgeschwindigkeit
des Bandes 56 variiert.
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Das Bewickeln des Reifens nach den in Fig. 8 bis 11 gezeigten Mustern
wird beendet, nachdem die letzte Windung der schraubenlinienförmigen Spirale für
die Bewicklung aufgebracht worden ist. Beim Erreichen dieses Punktes wird die Drehbewegung
des Körpers 120 unterbrochen, wodurch die gesamte Vorrichtung stillgesetzt wird;
hierbei kommt auch die Einrichtung 48 zum Stillstand, da sie durch den Reibungsschluß
zwischen der Umfangsfläche der Karkasse und der Rolle 50 angetrieben wird. In diesem
Stadium wird die Einrichtung 48 durch Betätigen des Griffs 88 des Ventils 87 von
dem Reifen weggeschwenkt, woraufhin das hintere Ende des Bandes 56, das zuletzt
auf den Reifen aufgebracht wurde, mit der Hand abgeschnitten wird. Nunmehr ist der
Bewicklungsvorgang beendet, Es-ist nur noch erforderlich, die Karkasse 72 mit der
Bewicklung von dem Körper 120 abzunehmen und sie in die Reifenform einzulegen, worauf
die Vulkanisation durchgeführt wird.
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Gemäß F i g. 8 wird die gewünschte trapezförmige Umrißform1600, 1601,
1602 dadurch erzielt, daß man die Winkelgeschwindigkeit der Einrichtung 48 variiert,
während es sich längs einer Bahn 1603 bewegt. Der Bewicklungsvorgang schreitet von
einem Punkt 1604 zu einem Punkt 1605 fort. Wenn man die Winkelgeschwindigkeit vermindert,
wird der Winkel zwischen der ebenen Fläche des Bandes 56 und der Außenfläche der
Reifenkarkasse, d. h. der Winkel e, entweder größer oder kleiner, was sich jeweils
nach der Größe der Winkelgeschwindigkeit längs der Bahn 1603 richtet; der Winkel
wird größer, wenn man die Winkelgeschwindigkeit herabsetzt, und er wird kleiner,
wenn die Winkelgeschwindigkeit vergrößert wird. Auf diese Weise ist es möglich,
das Muster nach F i g. 8 lediglich dadurch zu erzeugen, daß man die Winkelgeschwindigkeit,
den Neigungswinkel des Bandes 56 gegenüber der abgeschliffenen Fläche der Karkasse
und den Grad der Überlappung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen variiert. Gemäß
F i g. 8 ist keine Umkehrung der Bewegungsrichtung erforderlich. Daher kann man
das Bewicklungsmuster leicht von Hand oder automatisch herstellen.
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Die Abmessungen des Bandes 56, das man zweckmäßig für die Muster
nach Fig. 8 bis 11 verwendet, ergeben sich aus einer Betrachtung des betreffenden
Musters. Zunächst soll die Breite des Bandes 56 größer als die maximale Dicke der
Reifensohle sein, so daß es stets möglich ist, das Band unter einem Winkel 0 anzuordnen,
und zwar auch bezüglich des mitt-
leren Teils des Reifenprofils bzw. des etwa in
Symmetrieachse liegenden Teils. Dieser Winkel soll kleiner als 90° sein und vorzugsweise
im Bereich von 40 bis 70" liegen, damit eine bequeme Verarbeitung des Bandes 56
möglich ist und das Band 56 der Spirale von variabler Steigung nach F i g. 8 auf
natürliche Weise folgen kann, um sich zwanglos an die schon vorhandenen Windungen
anzulegen. Hierbei wird auch eine hervorragende Verankerung und ein Verkleben der
Flachseite jeder Windung mit der Flachseite der vorhergehenden Windung erzielt,
so daß die gesamte Bewicklung der zu erneuernden Reifenfläche eine Kautschukschicht
von unterschiedlicher Dicke bildet, die sich schon vor dem Formen bzw. Vulkanisieren
zu einer massiven Masse vereinigt.
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Wie schon erwähnt, kann die Breite des Bandes 56 beim Runderneuern
von Personenwagenreifen im Bereich von etwa 20 bis etwa 40 mm liegen.
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Die Dicke des Bandes 56 richtet sich nach der Breite; je breiter
das Band ist, desto größer soll auch die Dicke sein, um Verformungen und Verwerfungen
des Bandes zu vermeiden, während es auf die Karkasse aufgewickelt wird, wobei es
gemäß F i g. 8 teilweise hochkant angeordnet wird. Hervorragende Ergebnisse lassen
sich mit einem Band erzielen, das bei einer Breite von etwa 25 mm eine Dicke in
der Größenordnung von etwa 3 mm besitzt.
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F i g. 12 veranschaulicht das Aufbringen einer Bewicklung ähnlich
derjenigen nach F i g. 8 auf einen unsymmetrisch abgeschliffenen Reifen. Man erkennt,
daß sich die unsymmetrische Bewicklung bei der Anwendung dieses Musters sehr leicht
dadurch erzielen läßt, daß man den Winkel 0 nach Fig. 8 variiert.
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Fig. 10 und 14 veranschaulichen geringfügige Abwandlungen der Muster
nach F i g. 8 und 12. Die Änderung besteht darin. daß der Sektor 1800 in F i g.
10 durch eine Bewicklung mit einem Band 1801 für rutschfeste Winterreifen gebildet
wìrd, währènd innerhalb der Sektoren 1802 und 1803 ein gewöhnliches Band aufgebracht
wird. Beirrutschfesten Reifenprofilen kann man Kautschukmaterial verwenden, in dem
Fremdkörper gleichmäßig verteilt sind. Um das Muster nach F i g. 10 bzw. 14 zu erzeugen,
wird zuerst der Sektor 1800 aufgebracht, und danach bringt man den Sektor 1802 und
zuletzt den Sektor 1803 in der beschriebenen Weise auf.
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Fig. 9 und 13 zeigen eine weitere Abwandlung des Musters nach Fig.8
und 12. In diesem Fall bringt man zuerst den Sektor 1700 auf, und -danach wird der
Sektor 1701 aufgebracht, wobei die Einrichtung 48 die bei 1702 und 1703 angedeuteten
Bahnen durchläuft. Der linke Sektor 1701 ist dem rechten Sektor 1700 im mittleren
Teil des Reifens etwas über lagert. Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung
verschiedener Bewicklungsmuster dürfte sich eine nähere Erläuterung erübrigen.
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In Fig. 11 und 15 sind Muster dargestellt, bei denen es möglich ist,
verschiedene Arten von Kautschukmischungen in den verschiedenen Sektoren der Bewicklung
vorzusehen. Gemäß F i g. 11 bestehen die beiden äußeren Sektoren 1900 und 1901 wiederum
aus einem Kautschuk der gebräuchlichen Art, während der mittlere Sektor 1902 aus
rutschfestem Kautschuk aufgebaut werden kann, wie es bezüglich F i g. 10 und 13
erwähnt wurde. Der Sektor 1902 der Bewicklung wird auf der Außenseite der Sektoren
1900 und 1901 angeordnet. Das Bewicklungsmuster
nach F i g. 11 und
15 läßt sich auch erzielen, wenn man die Einrichtung 48 entsprechend der bei 1904
bis 1907 angedeuteten Bahn bewegt. Die Bahn 1904 entspricht demjenigen Teil der
Bewicklung, welcher aus Kautschuk der üblichen Art besteht, während längs der Bahn
1905 der verbleibende Teil des Musters erzeugt wird, der dem mittleren Sektor 1902
entspricht, für den im vorliegenden Fall rutschfester Kautschuk verwendet wird.
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Aus der vorstehenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele ist
ersichtlich, daß ein sehr schnelles Aufbringen von Bewicklungen der verschiedensten
Art möglich ist, daß man sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Bewicklungen
herstellen kann und daß es möglich ist, die Gesamtdicke der Bewicklung an jeder
beliebigen Stelle längs des von der Bewicklung in der Querebene überdeckten Kreisbogens
zu variieren. Somit kann man die geometrischen Verhältnisse der Bewicklung nach
Wunsch bezüglich der Dicke und der Breite variieren. Somit kann man die verschiedensten
Musterformen und Abmessungen der fertigen Bewicklung mit Hilfe eines Bandes erzielen,
wobei man ein Band mit einer bestimmten Breite und einer bestimmten Dicke verwendet.
Ferner kann man die verschiedensten Formen der Bewicklung bei Reifen unterschiedlicher
Größe vorsehen. Es ist auch möglich, die verschiedensten Arten von Reifen mit unterschiedlichen
Abmessungen und Formen einer Runderneuerung zu unterziehen, und zwar innerhalb eines
großen Bereichs von Reifen für Sportwagen bis zu Reifen für schwere Lastkraftwagen,
wobei man nur eine einzige Sorte des Bandes 56 mit bestimmter Breite und Dicke benötigt.
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Wenn man die Runderneuerung von Spezialreifen mit ungewöhnlich großen
Abmessungen betrachtet, z. B. die Runderneuerung von Reifen für Erdbewegungsmaschinen
sowie mancher der besonders großen Landeradreifen für Flugzeuge, so erweist es sich
als zweckmäßig, sowohl die Breite als auch die Dicke des aufzubringenden Bandes
56 zu vergrößern, damit die Bewicklung innerhalb einer genügend kurzen Zeit erfolgen
kann. Auf Reifen dieser Art muß man bei der Runderneuerung mehrere hundert Kilogramm
Kautschuk aufbringen, und es liegt auf der Hand, daß es unter diesen Umständen zweckmäßig
ist, mit einem breiteren und dickeren Band 56 zu arbeiten.
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Im Vergleich hierzu sei erwähnt, daß man für die Runderneuerung von
Personenwagenreifen eine Kautschukmenge von nur etwa 4 bis 5 kg je Reifen benötigt.
Natürlich besteht eine Obergrenze für die Abmessungen des Bandes. Beispielsweise
würde es wirtschaftlicher sein, ein Band mit bestimmten Abmessungen bei den verschiedensten
Reifen zu verwenden und die gewünschte Dicke durch das Aufbringen mehrerer Schichten
zu erzielen. Hierbei erhält jede Schicht gemäß der an Hand von Fig. 8 gegebenen
Beschreibung eine variable Dicke.
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Bei der Herstellung neuer Reifen bringt man auf die Karkasse gemäß
Fig.8 eine Kautschukschicht oder eine Schicht aus einem anderen Elastomer von variabler
Dicke auf, die dann in der üblichen Weise vulkanisiert wird, um den Reifen fertigzustellen.
In diesem Fall erstreckt sich die eine variable Dicke aufweisende Schicht von einem
Wulst der Karkasse zum anderen. Das Band 56 wird in der in Fig. 8 gezeigten Weise
auf die zylindrische Karkasse aufgebracht. Der einzige Unterschied beim Aufbringen
des
Bandes besteht darin, daß die Schicht von variabler Dicke auf eine zylindrische
Karkasse gewickelt wird, während bei der Runderneuerung eine etwa Reifengestalt
aufweisende Karkasse bewickelt wird.
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Bei der Herstellung eines neuen Reifens handelt es sich bei der Bewegung
des Bandes gegenüber der zylindrischen Karkasse um eine mit variabler Geschwindigkeit
erfolgende lineare Bewegung, damit eine Spirale von variabler Steigung entsteht,
während bei der Runderneuerung mit einer mit variabler Geschwindigkeit erfolgenden
kreisbogenförmigen Bewegung um die Karkasse herum gearbeitet wird.
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Wenn die Karkasse für einen neuen Reifen die gleiche ist wie diejenige
eines gebrauchten Reifens, würde man die äußere Elastomerschicht für die Seitenwände
und die Reifensohle in der in F i g. 8 gezeigten Weise aufbringen.
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Gemäß F i g. 1, 2, 3 und 5 ist der Bandstreifen 68 zwischen den Wänden
58, 57 einer Spule angeordnet.
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Eine Spule dieser Konstruktion kann nur eine begrenzte Menge des Streifens
68 in der Gestalt der Vorratsspule 59 aufnehmen. Man kann deshalb auch den Streifen
aus einem Vorratsbehälter zuführen.
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Es wurde schon erwähnt, daß es auch möglich ist, das Band 56 auch
ohne Unterlage zu verwenden, wenn es nicht klebrig ist. Um das nicht klebende Band
56 auf eine Reifenkarkasse aufzubringen, kann man das Band kurz vor dem Aufbringen
auf die Karkasse erhitzen, wenn es sich um ein Kautschukmaterial handelt, das beim
Erhitzen klebrig wird.
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Man kann aber auch einen Klebstoff auf die Außenfläche der Karkasse
aufspritzen, und zwar in einem Winkelabstand von 90 oder 180 oder 3200 von dem Punkt,
an dem das Band auf die Karkasse aufgebracht wird; erforderlichenfalls kann man
den aufgespritzten Klebstoff einer Infrarotstrahlung aussetzen, um ihn zu erhitzen
oder zu trocknen, so daß sich seine Klebfähigkeit erhöht, bevor das Band an die
klebfähige Fläche angedrückt wird.