DE19823433C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf eine Karkasse - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf eine KarkasseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen dünner Materialstreifen aus
Gummi auf eine mindestens teilweise vulkanisierte Karkasse eines Luftreifens, wobei
die Karkasskontur bereits im wesentlichen der des fertigen Reifens entspricht, bei
dem ein vorgefertigter und auf seiner Auflageseite mit einer Schutzfolie versehener
Materialstreifen im wesentlichen kontinuierlich der Fertigung vorgelegt und mit
seinem auflaufenden Ende mittels Führungseinrichtungen oder Rollensystemen bis
vor einen Auflagepunkt auf der Karkasse gefördert wird, und bei dem vor dem
Aufbringen die Schutzfolie von dem Materialstreifen abgezogen und letzterer durch
eine Andrückrolle auf die rotierende und durch Aufrauhen vorbereitete Karkasse
aufgelegt wird.
Ebenfalls wird eine Vorrichtung zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf die
Seitenwände eines Luftreifens nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie eine
Verwendung des Verfahrens beansprucht.
Beim klassischen Herstellungsverfahren von Neureifen erfolgt der bekannte Aufbau
der Reifenkarkasse auf einer ersten Aufbautrommel und der weitere Aufbau zum
fertigen Rohreifen auf einer zweiten Aufbautrommel, die einen Bombierteil umfaßt
und auf der die Karkasse mit dem Gürtellaufflächenpaket zusammengefügt wird.
Ebenfalls ist es üblich, ein Einstufenverfahren einzusetzen, bei dem die
Karkassenherstellung und die Fertigstellung des Rohreifens auf einer einzigen
Trommel erfolgt.
Der fertiggestellte Rohreifen wird in einer entsprechenden Vulkanisationsform
ausvulkanisiert und erhält somit seine endgültige Gestalt mit eingeformtem
Laufstreifenprofil.
Hierbei ergibt sich immer das Problem, daß bereits bei der Bombierung des
zylinderförmigen Rohlings zum torusförmigen Reifenkörper und auch während der
Vulkanisation, bei der der Rohling über einen Balg mit Innendruck beaufschlagt und
unter erhöhte Temperatur gesetzt wird und dann seine sogenannte "Resterhebung"
erhält, berücksichtigt werden muß, daß sich durch jeden Expansionsvorgang die
Geometrie der Karkasse verändern und auch die Volumina der Gummiauflagen, d. h.
also z. B. auch die der Laufstreifen oder der Seitenwandgummiteile verlagern
können, so daß bereits im Vorfeld eine diesbezügliche und empirisch zu ermittelnde
Einstellung zur Kompensation vorgenommen werden muß. Eine solche
Kompensation birgt damit in sich die Nachteile, daß etwa in den besonders der
Ausdehnung unterworfenen Bereichen, wie z. B. in den Seitenwänden, eine genaue
Dosierung der Gummivolumina und eine exakte Formgebung schwierig sind.
Dementsprechend sind immer wieder Verfahren und auch Vorrichtungen
vorgeschlagen worden, bei denen zunächst eine mindestens teilweise vulkanisierte
Rohkarkasse hergestellt wird und die äußeren Lagen des Reifens, ähnlich wie bei
der Runderneuerung, nachträglich auf die in ihrer Kontur bereits im wesentlichen
dem fertigen Reifen entsprechenden Rohkarkasse bzw. den Karkasskörper
aufgebracht werden.
Die DE-OS 21 48 420 zeigt ein Verfahren zum Aufbringen eines vulkanisierbaren
Rohlaufstreifens ohne Schutzfolie auf die Karkasse eines Luftreifenrohlings oder
eines rundzuerneuernden Luftreifens, bei dem der Rohlaufstreifen um ein Vielfaches
seiner Ausgangslänge vorgereckt und nach dem Auflegen unter Aufrechterhaltung
seiner Reckung vulkanisiert wird. Die für einen sicheren Verbund hier notwendige
Reckung wird durch einen entsprechend starken Zug auf den Rohlaufstreifen vor
und während der Auflage aufgebracht, wodurch der Nachteil entsteht, daß einzelne
Bereiche des aufzulegenden Streifens unter hoher Spannung überdehnt werden und
Verdünnungen oder Einschnürungen aufweisen können, die eine ungleichförmige
Auflage und Probleme bei der nachfolgenden Profilierung erzeugen können.
Die DE-PS 14 29 029 zeigt ein weiteres Verfahren zum Aufbringen eines
Laufstreifens ohne Schutzfolie auf die Karkasse eines Luftreifenrohlings, bei dem ein
gegenüber der Karkasse eine kürzere Ausgangslänge aufweisender Laufstreifen erst
beim Aufbringen auf die Karkasse durch eine Quetschrolle auf deren Umfangsmaß
gelängt wird, jedoch erfogt auch hier die Zufuhr des Laufstreifens durch direkt auf
den Laufstreifen einwirkende Reib- und Förderrollen, wodurch bereits eine Dehnung
erfolgt, so daß durch den Druck der Quetschrolle auch hier nachteilige
Verdünnungen oder Einschnürungen entstehen können, zu deren Kompensation .
auch eine komplizierte online Drucksteuerung der Quetschrolle kaum ausreicht.
Die DE 32 32 162 C2 zeigt eine Vorrichtung zum Aufbringen von Reifenmaterial, welche
zwei in Richtung des Aufbringens hintereinander liegende und einzeln verfahrbare
Andruckrollen beinhaltet, die einzeln zugestellt werden können und während des
Auflegens des Materialsstreifens eine Zugspannung in den Materialstreifen einbringen,
die vermeiden soll, daß das Material beim Auflegen auf die Trommel faltig zur Anlage
kommt. Eine solche Zugspannung ist jedoch durch die entstehende Materialdehnung
nachteilig, da ebenfalls Verdünnungen oder Einschnürungen entstehen können, die durch
starkes Zustellen der Rollen mit weicher Oberfläche und nachfolgende Verquetschung
des Materials wieder kompensiert werden müssen.
Die DE 22 46 482 C2 zeigt eine Vorrichtung zum Anrollen der Lagen der sich auf einer
Aufbautrommel drehenden Karkasse eines Luftreifens, welche aus einem Rollensatz
besteht, der mehrere scheibenförmige und konisch an die Karkassoberfläche angepaßte
Rollen zeigt, die über einen gemeinsamen Hebel- und Haltemechanismus angestellt
werden. Da der dort ausgebildete Rollensatz aus in Auflagerichtung hintereinander
wirkenden Scheibenrollen besteht, kommt es auch hier zu Materialdehnungen, nicht nur in
Längs- oder Umfangsrichtung des anzurollenden Materialstreifens, sondern durch den in
Ablaufrichtung hintereinander liegenden Eingriff von Mitten- und Außenrollen auch zu
Querdehnungen des Materialstreifens in axialer Richtung, die insbesondere im Hinblick
auf die Reifengleichförmigkeit unerwünscht sind.
Bei der Runderneuerung sind Verfahren bekannt, bei denen nach einem
entsprechenden Vorbereiten und Abbürsten der Oberflächen des bereits konturierten
Reifens durch Kalt- oder Warmverfahren auch ein neues Seitenwandgummi
aufgebracht werden kann. Im Gegensatz zum Aufbringen des Laufstreifens, der auf
eine etwa zylindrische Oberfläche gelegt werden kann, besteht bei den in
Streifenform aufgelegten Seitenwänden nicht allein der Nachteil, daß ein gerader
Streifen Seitenwandgummi auf einer stark konvexen, d. h. nach außen gewölbten
Seitenwandoberfläche aufgebracht werden muß, sondern es besteht auch das
Problem, daß der Seitenwandgummistreifen quer zu seiner Längsrichtung zu einem
scheibenförmigen Gebilde geformt wird, was im Streifenmaterial durch die dann
entstehenden unterschiedlichen Radien starke Stauchungen oder Dehnungen
hervorruft. Üblicherweise wird auch hier - insbesondere bei unvulkanisiertem
"grünen" Material - der aufzulegende Seitenwandstreifen während der Zuführung
bereits Dehnungen unterworfen, die das präzise Auflegen erschweren, wenn nicht
durch eine aufwendige vorherige Gestaltung der Seitenwandgummistreifen mit einem
trapezförmigen oder dreieckigen Querschnitt eine Kompensation erreichbar ist.
Insbesondere beim Aufbringen von gleichmäßig dünnen Lagen, die in aller Regel als
vorgefertigter und auf seiner Auflageseite mit einer Schutzfolie versehener
Materialstreifen im wesentlichen als Streifen oder Rollen kontinuierlich der Fertigung
vorgelegt werden, können durch Transport- und Vorlagevorgänge vor der Auflage
aufgebrachte Dehnungen relativ große Fertigungsprobleme aufwerfen, da die
Materialstreifen die Tendenz aufweisen, sich - auch nach erfolgter Auflage auf die
Karkasse - auf ihre Ursprungslänge zurückzuziehen.
Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, das es
ermöglicht, dünne Materialstreifen aus Gummi auf eine mindestens teilweise
vulkanisierte Karkasse eines Luftreifens aufzubringen, ohne bereits vor der Auflage
Dehnungen in den Materialstreifen zu erzeugen, welches eine gute Haftung des
Materialstreifens und dessen angepaßte Dicke und Dehnung nach dem Auflegen auf
die Karkasse sicherstellt, welches ohne umfangreiche Kompensations- und
Steuerungsmaßnahmen für eine betriebstaugliche und wirtschaftliche Fertigung
ausgelegt, und welches mit einem überschaubaren Aufwand an Vorrichtungen
arbeitsfähig ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Vorteilhafte
Weiterbildungen hierzu sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Zur Lösung der
Aufgabe wird weiterhin eine zur Durchführung des Verfahrens zum Aufbringen von
Materialstreifen auf die Seitenwände einer Karkasse in besonderer Weise geeignete
Vorrichtung offenbart.
Hierbei erfolgt die Förderung des Materialstreifens bis unmittelbar vor den
Auflagepunkt durch das Aufbringen einer in Längsrichtung des Materialstreifens
tangentialen Zugkraft auf die Schutzfolie. Die Schutzfolie wird erst unmittelbar vor
dem Auflagepunkt durch ein Umlenken der Schutzfolie über eine Abzugskante
abgezogen, daß durch die so erfolgende Änderung der Zugrichtung relativ zum
Materialstreifen die Zugkraft die Haftung zwischen Schutzfolie und Materialstreifen
überschreitet und der Materialstreifen durch seine Eigensteifigkeit freitragend ohne
Umlenkung dehnungsfrei in Förderrichtung bis zum Auflagepunkt weiterbewegt wird.
Durch das Aufbringen der zur Förderung benötigten tangentialen Zugkraft lediglich
auf die Schutzfolie wird der Materialstreifen zum Auflagepunkt auf der Karkasse
gefördert, ohne ihn einer Längsdehnung zu unterwerfen, so daß am Auflagepunkt
keine Fertigungssprobleme entstehen, wie sie üblicherweise durch unkontrollierte
Dickenänderung oder durch die Tendenz der Materialstreifen, sich auf ihre
Ursprungslänge zurückzuziehen, bei den bisherigen Verfahren auftraten.
Vorteilhafterweise wird erst während des Aufbringens des Materialstreifens auf den
Auflagepunkte eine Dehnung in Längsrichtung des Materialstreifens aufgebracht.
Durch eine solche Ausbildung des Verfahrens erreicht man, daß die notwendigen
Dehnungen des Materialstreifens, die zur sicheren Auflage auf der Karkasse
erforderlich sind, erst dort kontrolliert aufgebracht werden, wo sie benötigt sind.
Durch die vor der Andrückrolle ausgebildete freitragende Länge können darüber
hinaus die Spannungen, die sich eventuell in den nachlaufenden
Materialstreifenteilen ausbilden, abgebaut und kompensiert werden, so daß eine
Übertragung von Spannungen bis in den Förderbereich sicher vermieden wird.
Die Dehnung des Materialstreifens wird hierbei vorteilhafterweise durch lediglich eine
Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Andrückrolle relativ zur
Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Reifenkarkasse am Auflagepunkt erzeugt
und nicht etwa durch direkt auf dem Materialstreifen einwirkende Zugkräfte.
Hierdurch erreicht man, daß Dehnungen lediglich in der im wesentlichen linienförmig
berührenden Anlage zwischen Andrückrolle und Karkasse aufgebaut werden, wobei
durch die Anstellungen der Andrückrolle und die dadurch erfolgende Abstützung des
Materialstreifens sowie auch durch den im Einlaufspalt sich ausbildenden minimalen
Einzugswulst eine Übertragung von Spannungen auf den rückwärtigen, d. h.
nachlaufenden Teil des Materialstreifens sicher vermieden wird.
Vorteilhafterweise wird eine über die Breite des Materialstreifens unterschiedliche
Dehnung in Längsrichtung des Materialstreifens aufgebracht, so daß eine genaue
Anpassung der Dehnungswerte an die vorgegebene Karkasskontur und das zu
belegende Karkassprofil erreichbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht darin, daß nach dem
Aufbringen der erforderlichen Länge des Materialstreifens die Karkassenrotation
gestoppt und der Materialstreifen im Bereich seiner freitragenden Länge durch eine
Schneidvorrichtung getrennt, anschließend die Schutzfolie von der Zugkraft entlastet
und das nachlaufende Ende des Materialstreifens durch die Andrückrolle auf die
dann nun wieder bzw. weiter rotierende Karkasse aufgelegt wird.
Dadurch, daß lediglich der Materialstreifen im Bereich seiner freitragenden und damit
spannungsfreien Länge, nicht aber die Schutzfolie getrennt wird, ist die Möglichkeit
gegeben, kontinuierlich nacheinander Reifen für Reifen zu fertigen, ohne daß jeweils
erneute komplizierte Einfahr- und Zustellvorgänge für den Materialstreifen
erforderlich werden. Hierzu wird dann lediglich die belegte Karkasse samt ihrer
Trägereinrichtung zurückgefahren, ein neuer Karkasskörper aufgelegt und wieder in
der Auflegeposition zugestellt. Danach läßt sich durch einfachen Zug auf die
Schutzfolie der Materialstreifen mit seiner freitragenden Länge wieder bis unter die
Andrückrolle vorschieben, so daß der nächste Auflegevorgang erfolgen kann.
Zur Ausbildung der erforderlichen Dehnungswerte im Auflagepunkt und auch zur
Ausbildung einer entsprechenden Fließ- oder Strömungsgeometrie im Einlaufspalt
wird die Andrückrolle vorteilhafterweise mit einer Druckkraft von 200 N bis 500 N,
vorzugsweise mit einer Druckkraft von 350 N, der rotierenden Karkasse so zugestellt,
daß sich die Achse der Andrückrolle am Auflagepunkt im wesentlichen in oder in der
Nähe der Oberflächenkontur bzw. Oberflächenebene befindet, die sich durch eine
unverformte Karkasse am Auflagepunkt ausbilden würde.
Durch ein solches Eindrücken der Karkasse und das Erzeugen einer im Auflagepunkt
bestehenden im wesentlichen gerundeten Kavität in der Karkasse wird der
aufgelegte Materialstreifen im Auflagepunkt auf eine Länge gedehnt, die etwas
größer ist als die Länge des Oberflächenbereiches, die sich bei einer an dieser Stelle
unverformten Karkasse ausbilden würde. Durch diesen aufgeprägten
Längenüberschuß erreicht man, daß nach Rückbildung der originären
Karkassenform hinter dem Auflagepunkt etwaige sich im Materialstreifen nach der
Auflage ausbildende Rückzugseffekte kompensiert werden, so daß eine über alle
Bereiche sichere Haftung des Materialstreifens an der Karkasse gewährleistet ist.
Vorteilhafterweise ist das Verfahren so ausgebildet, daß der zwischen der
Zugrichtung der Schutzfolie vor dem Umlenken und der Zugrichtung der Schutzfolie
nach dem Umlenken sich ausbildende Abzugswinkel einen Wert von 5° bis 30°,
vorzugsweise 20°, aufweist.
Angepaßt auf die Dicke des zugeführten Materialstreifens erreicht man hierdurch,
daß nach dem Umlenken eine geringe Tendenz des Materialstreifens vorhanden ist,
der Umlenkung der Schutzfolie zu folgen, die jedoch nach wenigen Millimetern durch
die Änderung der Zugrichtung zwischen Schutzfolie und Materialstreifen
unterbrochen wird, so daß sich insbesondere bei der freitragenden Förderung des
Materialstreifens eine leichte bogenförmige Ausbildung desselben und ein sicheres
Eintreten in den zwischen Andrückrolle und Karkasse gebildeten Einlaufspalt
erreichen läßt.
Eine besonders sichere Führung erreicht man dadurch, daß die freitragende Länge
des Materialstreifens quer zur Förderrichtung elastisch abgestützt wird. Hierdurch
lassen sich geringfügige Korrekturen zur genauen Position des Einlaufs durchführen.
Im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen ergibt sich eine vorteilhafte
Ausbildung dadurch, daß die rotierende Karkasse mit einem Innendruck von maximal
2,5 bar, vorzugsweise von 0,5 bis 0,8 bar, vorgespannt wird, da hierdurch die nötige
Formstabilität bei gleichzeitig ausreichender Elastizität des Karkassengrundkörpers
bereitgestellt werden kann.
Ebenfalls ist es günstig, daß die Karkasse leicht vorgewärmt wird. Eine ausreichende
Vorwärmung ergibt sich bereits bei einer Temperatur von 20 bis 30°C.
Das Verfahren ist insbesondere dazu geeignet, einen "grünen" und leicht klebrigen
Materialstreifen trocken, d. h. ohne das Aufbringen von zusätzlichen klebrigen
Sprühlösungen auf den Karkasskörper aufzubringen. Üblicherweise reicht ein
Aufrauhen des Karkasskörpers durch Bürsten. Die normalerweise durch das
Aufbringen von gummierten Sprühlösungen auftretenden Probleme der Entsorgung
oder auch der Arbeitsplatzkonzentration von schädlichen Substanzen spielen bei der
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung von Neureifen
somit keine Rolle mehr.
Die Klebrigkeit des Materialstreifens kann durch Variation der Harzanteile bei der
Mischungsherstellung eingestellt werden. Die an der Andrückrolle anliegende Seite
des Materialstreifens ist dabei mit einem "Rauhstaub" beschichtet, um dort ein
Kleben des Streifens an der Rolle zu vermeiden.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Runderneuerung von
Reifen, bei denen ebenfalls die Karkasskörper nach Abtragen der oberen Schichten
durch Bürsten aufgerauht werden, ist es selbstverständlich auch möglich,
Materialstreifen unter Verwendung eines zwischengeschalteten Klebers
aufzubringen. Hierbei kann entweder der Materialstreifen selbst mit einem Kleber
belegt sein oder aber vor dem Aufbringen mit einem Kleber besprüht werden.
Weiterhin ist es wichtig für das Verfahren, Materialstreifen zu nutzen, die mit Löchern
oder Einprägungen versehen sind, die dann teilweise beim Aufwälzen des
Materialstreifens oder bei der nachfolgenden Vulkanisation verschlossen oder
verbacken werden. Diese Löcher oder Einprägungen dienen der Luftabfuhr und
verhindern, daß sich Luftblasen unter dem aufgelegten Materialstreifen ausbilden
können, die die Haftung und die weitere Verarbeitung sehr stark beeinflussen.
Natürlich lassen sich mit dem Verfahren auch Materialstreifen aufbringen, die
gegebenenfalls mit Verstärkungselementen, wie Corden, Filamenten oder Geweben
versehen sind. Insbesondere bei solchen Materialstreifen mit über die Materialbreite
unterschiedlichen Elastizitäten ist es nämlich wichtig, daß vor der Auflage auf die
Karkasse keinerlei Dehnungen eingeprägt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf die
Seitenwände einer mindestens teilweise vulkanisierten Karkasse eines Luftreifens ist
eine Vorrichtung besonders geeignet, bei der der Vorrichtung
- a) eine Einrichtung zur Aufnahme und zum rotierenden Antrieb einer Karkasse zugeordnet ist, und die Vorrichtung
- b) eine Speichereinrichtung für Vormaterial zur Aufnahme eines mit einer Schutzfolie auf seiner Auflageseite versehenen Materialstreifens sowie
- c) eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der vom Materialstreifen abgezogenen Schutzfolie aufweist, und wobei die Vorrichtung
- d) eine Führungseinrichtung und mindestens eine Umlenkrolle zur Führung des Materialstreifens bis unmittelbar vor den Auflagepunkt des Materialstreifens auf die rotierende Karkasse sowie
- e) eine mindestens normal zur Zenitebene der Karkasse zustellbare Andrückrolle zum Auflegen des Materialstreifens auf die rotierende Karkasse und eine Schneidvorrichtung zur Trennung des Materialstreifens beinhaltet, wobei die Vorrichtung weiterhin
- f) Schwenk- und Verfahreinrichtungen zur Zustellung der Vorrichtung an die rotierende Karkasse aufweist, und wobei
- g) die Vorrichtung einen vom Antrieb der Aufwickelvorrichtung unabhängigen Zugantrieb für die Schutzfolie bzw. zum Abziehen der Schutzfolie von dem Materialstreifen sowie
- h) ein am karkassenseitigen Ende der Führungseinrichtung befestigtes und unmittelbar vor dem Auflagepunkt angeordnetes und in seinem Stirnbereich mit einer profilierten Umlenkkante versehenes Umlenkblech für das Umlenken der Schutzfolie aufweist, und wobei
- i) die Andrückrolle aus einem im Vergleich zum Materialstreifen wesentlich härteren Material, vorzugsweise aus Metall besteht, zwischen dem karkassenseitigen Ende der Führungseinrichtung und der Karkasse angeordnet und über eine im wesentlichen linienförmig berührende Anlage reibschlüssig durch die rotierende Karkasse antreibbar ist, wobei
- j) die Andrückrolle einen über ihre Länge sich ändernden Rollendurchmesser mit einer solchen Stufung aufweist, daß dem mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit drehenden Schulterbereich der rotierenden Karkasse ein an der Karkassenoberfläche anliegender Rollenbereich zugeordnet ist, der einen geringeren Rollendurchmesser aufweist als der Rollenbereich, der an dem mit einer niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit drehenden wulstnahen Bereiche der rotierenden Karkasse anliegt.
Durch den unabhängigen Zugantrieb für die Schutzfolie und das zu deren Umlenken
unmittelbar vor dem Auflagepunkt angeordnete Umlenkblech läßt sich die Förderung
des Materialstreifens über einen Antrieb erreichen, der an geeigneter Stelle weit
außerhalb des Auflagebereiches angeordnet sein kann und der nicht auf den
Materialstreifen als solchen einwirkt bzw. hier zu Dehnungen und
Materialverformungen führen kann.
Durch die Andrückrolle aus einem im Vergleich zum Materialstreifen wesentlich
härteren Material und deren im wesentlichen linienförmig berührende Anlage an der
Karkasse lassen sich die zur Erzeugung einer Dehnung erst im Auflagepunkt nötigen
Kräfte präzise und gezielt an dem Punkt aufbringen, an dem sie erforderlich werden.
Der reibschlüssige Antrieb der Andrückrolle durch die rotierende Karkasse in
Zusammenwirken mit dem gestuften Rollendurchmesser, bei dem der mit einer
höheren Umfangsgeschwindigkeit drehenden Schulterbereich der rotierenden
Karkasse ein geringerer Rollendurchmesser zugeordnet ist als dem mit einer
niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit drehende wulstnahe Bereich der rotierenden
Karkasse führt dazu, daß durch die rotatorisch angetriebene Karkasse die Rolle
reibschlüssig über einen durch Zustellwinkel und Rollenform bestimmten bzw.
einstellbaren "mittleren Antriebsdurchmesser" erfolgt, während die mit einem
anderen Rollendurchmesser versehenen Rollenbereiche im Schlupf und zur
Erzeugung einer entsprechenden Dehnung langsamer oder - ggf. bei der Erzeugung
eines Spleißes und dem Auswalzen des nachlaufenden Materialstreifens - auch
schneller angetrieben sein können.
Die Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht daher eine insgesamt sehr klein bauende
und zur Durchführung des Verfahrens sehr wirksame Konstruktion, die mit einer
Mindestanzahl von Wirkelementen eine sichere Auflage des Materialstreifens auf die
Karkasse erreichbar werden läßt.
Vorteilhafterweise zeigt die Andrückrolle zur Realisierung der Durchmesserstufung
eine im wesentlichen konische Ausbildung, wobei der Konus einen Winkel von 2° bis
7°, vorzugsweise 5°, zur Rollenachse aufweist. Entsprechend der Verfahrens- und
Vorrichtungsausbildung befindet sich dabei der größere Konusdurchmesser im
Bereich des Reifenwulstes und der kleinere Konusdurchmesser im Bereich der
Reifenschulter.
Vorteilhafterweise weist hierbei der mittlere Rollendurchmesser der Andrückrolle
einen Wert auf, der dem 0,15-fachen bis 0,35-fachen der wirksamen Rollenbreite
entspricht, wobei hier unter Rollenbreite die Ausdehnung der Rolle längs ihrer
Mittelachse verstanden wird. Eine solche Rolle erlaubt eine sehr klein bauende
Vorrichtung, ohne die Funktionsweise in irgendeiner Form einzuschränken.
Zur Anpassung der beim Auflegen des Materialstreifens aufgebrachten Dehnung in
den Übergangsbereichen, also z. B. an den Rändern des späteren Laufstreifens oder
auch im Wulstbereich ist es vorteilhaft, daß die Andrückrolle in mindestens einem
ihrer Endbereiche konkav ausgebildet ist.
Hierdurch erreicht man eine weitere Durchmesserstufung in differenziell kleinen
Schritten, wodurch in sehr kleinen Bereichen eine Anpassung des Schlupfes der
Andrückrolle an die in den Randbereichen des aufgelegten Materialstreifens sich
stark ändernde Karkassgeometrie, also beispielsweise in den Schulterbereichen
bzw. in den Übergangsbereichen zum Laufstreifen, ermöglicht wird.
Während üblicherweise die Achse der Andrückrolle und die Achse der rotierenden
Karkasse in einer Ebene liegen, besteht eine besonders vorteilhafte Ausbildung
darin, daß die Andrückrolle in bezug auf die rotierende Karkasse ablaufseitig versetzt
ist und die Achse der Andrückrolle in einem Bereich von bis zu 100 mm,
vorzugsweise ca. 30 mm, unterhalb der Achse der rotierenden Karkasse angeordnet ist
(ablaufseitiger Versatz).
Durch eine solche Stellung der Andrückrolle relativ zur Achse der rotierenden
Karkasse ergibt sich eine stärkere Schrägstellung (Keilstellung) des vorlaufenden
Endes des Materialstreifens in bezug auf das nachlaufende Ende. Man erreicht
dadurch bei der Herstellung des Spleißes, bei dem das vorlaufende und bereits auf
der Karkasse sich befindende Ende des Materialstreifens mit dem geschnittenen
nachlaufenden Ende belegt wird, daß an den Wulstbereichen der Karkasse ein
keilförmiger Abschnitt von der Überlappung durch das nachlaufende Ende freibleibt,
so daß hier die Doppelung der Materialstärke nicht erfolgt. Dadurch ergibt sich eine
definierte saubere Innenkante des aufgelegten Materialstreifens, die von jeglicher
Wellenbildung freigehalten werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die Andrückrolle während des
Auflegevorganges relativ zur Achse der rotierenden Karkasse in Auflegerichtung
bzw. gleichsinnig zur Richtung der Karkassrotation verfahrbar ausgebildet.
Ähnlich, wie durch den bereits oben geschilderten ablaufseitigen Versatz der
Andrückrolle, läßt sich auch hierdurch eine vorteilhafte Beeinflussung des
Spleißbereiches erreichen. In diesem Fall geschieht dies dadurch, daß insbesondere
im letzten Teil des Auflegeverfahrens, d. h. während bzw. kurz vor der
Spleißerstellung, bei dem das nachlaufende über das vorlaufende Ende gelegt wird,
die Andrückrolle in Auflegerichtung verfahren wird, wodurch eine Veränderung der
Keilform der Überlappung erfolgt. Die Keilform bzw. die entstehende Keillinie oder
Schräglinie läßt sich hier sogar in ihrem Vorzeichen umkehren, so daß die
üblicherweise zum Außenrand sich verjüngende Keilform in eine zum Innenrand des
aufgelegten Materialstreifens sich verjüngende Keilform überführt wird. Der hier
durch diese beiden Extreme begrenzte mittlere Bereich erlaubt dann auch die
Ausbildung eines Stumpfstoßes, der insbesondere im Hinblick auf die spätere
Reifenoptik als die beste Lösung einer Spleißherstellung anzusehen ist.
Vorteilhafterweise ist die Speichereinrichtung mit einem ggf. bremsbaren Dorn zur
Aufnahme eines rollenförmig aufgespulten und mit einer Schutzfolie auf seiner
Außenseite versehenen Materialstreifens und die Aufnahmeeinrichtung als
Aufwickeleinrichtung mit einem antreibbaren Dorn zum rollenförmigen Aufspulen der
vom Materialstreifen abgezogenen Schutzfolie ausgebildet.
Hierdurch lassen sich in einfacher Weise rollenförmig vorgefertigte Vormaterialien für
die Fertigung nutzen, was dazu führt, daß die Vorrichtung selbst in bezug auf ihre
Einrichtungen zur Aufnahme von Vormaterial sehr kompakt gebaut werden kann.
Auch das Aufwickeln der Schutzfolie reduziert den Raumbedarf beträchtlich und führt
zum anderen dazu, daß der Arbeitsbereich von störendem Fremdmaterial
freigehalten wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist zwischen dem karkassenseitigen Ende
der Führungseinrichtung und der Andrückrolle eine zustellbare elastische
Stützeinrichtung für den Materialstreifen, vorzugsweise eine nichtrotierende Bürste,
angeordnet. Eine solche Stützeinrichtung erlaubt, wie bereits oben beschrieben, die
genaue Positionierung des Materialstreifens und dient darüber hinaus als Unterlage
zur Abstützung des Trennschnittes, was vorteilhaft in bezug auf die dann lediglich
geringen erforderlichen Messertoleranzen ist.
Einen sicheren Abzug der Schutzfolie und ein günstiges bogenförmigen Führen des
freitragenden Endes des Materialstreifens erreicht man dadurch, daß das Stirnprofil
der Umlenkkante zur Umlenkung der Schutzfolie als Rundung mit einem Radius von
0,4 mm bis 3 mm, vorzugsweise mit einem Radius von 0,75 mm, ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung weist die Führungseinrichtung unterhalb
der Umlenkkante eine als Führungstisch und bis nahe an die Karkasse
heranreichende Auflage für den Materialstreifen auf, wobei die Spalthöhe zwischen
Umlenkkante und Auflage die Dicke des Materialstreifens mit aufgelegter Schutzfolie
um einen Wert von 1,5 mm bis 2 mm überschreitet.
Ein solcher Führungstisch verhindert sicher, daß u. a. aufgrund des Eigengewichtes
des Materialstreifens und der durch das Abziehen der Schutzfolie sich ausbildenden
Bogenform die Andrückrolle hinterlaufen oder die Positionierung im Hinblick auf den
Einlaufspalt problematisch wird.
Es hat sich gezeigt, daß beste Ergebnisse im Hinblick auf die aufzubringende
Andrückkraft und Dehnung des Materialstreifens über dessen Breite und damit im
Hinblick auf die Haftung dann erreicht werden, wenn die Achse der Andrückrolle mit
der Zenitebene der rotierenden Karkasse einen Winkel (Anstellwinkel) von 5° bis
20°, vorzugsweise einen Winkel von 12,5°, bildet.
Das Auflegen des Materialstreifens auf die rotierende Reifenkarkasse erfolgt hierbei
mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 30 m pro Minute, vorzugsweise mit einer
Geschwindigkeit von 19,5 m pro Minute. Mit dieser Vorzugsgeschwindigkeit ergibt
sich eine ausreichende Produktionsrate bei einer im Hinblick auf die
Prozeßsicherheit problemlosen Haftung des Materialstreifens am Karkasskörper.
Die nach dem Aufbringen der erforderlichen Länge des Materialstreifens im Bereich
seiner freitragenden Länge durchgeführte Trennung erfolgt durch eine auf eine
Temperatur von 120 bis 200°C, vorzugsweise auf 150°C, vorgewärmte
Schneidvorrichtung, die auf die oben bereits genannte Bürstenunterlage einwirkt.
Durch die so vorgewärmte Schneidvorrichtung ist ein sehr sauberer und schneller
Schnitt möglich, zumal das Schneidmesser den Materialstreifen ohne Stoß durch
Einfahren in die Bürste durchtrennen kann.
Praktischerweise sind die Drehzahlen der rotierenden Karkasse und die
Abzugsgeschwindigkeit der Schutzfolie vom Materialstreifen synchronisierbar, so
daß die Zufuhr des Materialstreifens ohne das Aufbringen von Dehnungen erfolgt
und die jeweilige Rotationsgeschwindigkeit anpaßbar ist.
Der Zugantrieb für die Schutzfolie besteht in einer vorteilhaften Ausbildung aus
einem angetriebenen und auf die auf einer Stützwalze ablaufenden Schutzfolie
einwirkenden geriffelten Reibrad, wobei die Aufwickelvorrichtung bzw. deren Dorn
mit einem schlupfunempfindlichen Luftmotor angetrieben wird, so daß eine präzise
Zugkraft durch das Reibrad auf die Schutzfolie ausgeübt wird, welche dann nach
dem Durchlaufen des Reibradantriebes in der erforderlichen Menge und Schnelligkeit
durch den Luftmotor aufgewickelt wird.
Das geschilderte Verfahren eignet sich auch besonders zur Herstellung von in zwei
voneinander getrennten Verfahrensteilen A und B hergestellten Neureifen, wobei im
Verfahrensteil A ein im wesentlichen den Karkassenkörper beinhaltender Teilreifen
aufgebaut und anschließend in einer Vulkanisationsform ausvulkanisiert wird, die
sowohl der Oberfläche als auch dem bzw. den Festigkeitsträger(n) eine
vorbestimmte Querschnittskontur vermittelt und wobei im Verfahrensteil B der
Teilreifen durch Hinzufügen der jeweils fehlenden Laufstreifenteile und
Seitenwandgummiteile zu einem Komplettreifen aufgebaut wird, welcher ebenfalls
einem Vulkanisationsvorgang unterzogen wird. Je nach Konfektion und Bauart der im
Verfahrensteil A hergestellten Teilreifen kann der Karkasskörper hierbei bereits
einige Seitenwandgummiteile oder Laufstreifengummiteile enthalten, die dann im
Verfahrensteil B durch die Auflage der außenliegenden dünnen Materialstreifen
komplettiert werden.
Innerhalb eines solchen Fertigungsverfahrens mit einem ausvulkanisierten Teilreifen
läßt sich das Aufbringen von Materialstreifen für Seitenwände und Laufstreifen
besonders gut nutzen und realisieren, da hier im Sinne einer Reduzierung der
Teilevielfalt aus einer Karkasse eines Typs mehrere Reifenkonfektionen aufgebaut
werden können.
Anhand eines Ausführungsbeispieles zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf die
Seitenwände einer Karkasse sollen das erfindungsgemäße Verfahren und die
erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Fertigungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Aufbringen dünner Materialstreifen auf die Seitenwände einer Karkasse in der
Zusammenstellung und als Draufsicht,
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Ansicht,
Fig. 3 den Auflegebereich einer Vorrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine der Karkasse in Arbeitsstellung zugestellte Andrückrolle der Vorrichtung
in der Ansicht,
Fig. 5 eine Prinzipskizze einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine Fertigungsanlage 1 zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf
die Seitenwände einer Karkasse, die eine linksseitige Vorrichtung 2 und eine
rechtsseitige Vorrichtung 3 beinhaltet. Beide Vorrichtungen sind auf den
Grundrahmen 4 und 4' in mindestens zwei Achsen verfahrbar und so der
Reifenkarkasse 5 zustellbar. Die Anordnung der zugestellten Vorrichtungen im
Arbeitszustand 2' und 3' ist hierbei mit unterbrochenen Linien dargestellt.
Die Fertigungsanlage 1 beinhaltet weiterhin einen mit einem hier nicht näher
dargestellten Antrieb sowie mit Steuerung und Bedienpult versehenen
Maschinenkasten 201, an dem auch eine Spannvorrichtung 202 für die mindestens
teilweise vulkanisierte Karkasse 5 eines Luftreifens angeordnet ist.
Die Fig. 2 zeigt die linksseitige Vorrichtung 2 in einer Ansicht, wobei die
Vorrichtung im wesentlichen aus den Gestellteilen 101-107 aufgebaut ist, die über
entsprechende Anschlußkonstruktionen auf dem Grundrahmen der Fertigungsanlage
befestigt sind und mit deren Hilfe eine Speichereinrichtung 6 für Vormaterial, eine
Aufnahmeeinrichtung 7 für die Aufnahme der abgezogenen Schutzfolie, eine
Führungseinrichtung 8 zur Führung des Materialstreifens, ein vom Antrieb 9 der
Aufwickelvorrichtung unabhängiger Zugantrieb 10 sowie eine Schneidvorrichtung 11
an der Vorrichtung angeschlossen sind.
Die Speichereinrichtung 6 für Vormaterial zur Aufnahme eines mit einer Schutzfolie
12 auf seiner Auflageseite versehenen Materialstreifens 13 beinhaltet einen mit einer
pneumatischen Bremse 14 bremsbaren Dorn 15, der als spannbare Aufnahme des
rollenförmig aufgespulten Materialstreifens 13 ausgebildet ist. Der bremsbare Dorn
15 ist über Lagerböcke 16 auf dem Gestellteil 103 gelagert.
Die Aufnahmeeinrichtung 7 beinhaltet neben dem als Luftmotor ausgebildeten
Antrieb 9 einen durch letzteren antreib- und spannbaren Dorn 17 zum rollenförmigen
Aufspulen der vom Materialstreifen abgezogenen Schutzfolie 12, der über
Lagerböcke 18 an dem Gestellteil 104 angeflanscht ist. Der antreibbare Dorn 17 läßt
sich über eine pneumatische Bremse 19 ebenfalls abbremsen.
Der Zugantrieb 10 für die Schutzfolie 12 beinhaltet einen Elektromotor 20, auf
dessen Antriebsachse ein geriffeltes Antriebsrad 21 angeordnet ist und beinhaltet
weiterhin eine als gummierte Rolle ausgebildete Stützwalze 22, die über einen
Kniehebelmechanismus 23 an das geriffelte Reibrad 21 anstellbar ist, so daß die
Schutzfolie 12 zwischen Reibrad und Stützwalze geführt und über die entstehende
Reibkraft gezogen werden kann.
Der Elektromotor 20 mit dem geriffelten Reibrad 21, die Stützwalze 22 und der
Kniehebelmechanismus 23 sind innerhalb eines Kastenrahmens 24 gelagert, der
wiederum an dem Gestellteil 107 angeschweißt ist.
Das Gestellteil 105 ist an dem Gestellteil 102 gelenkig und schwenkbar gelagert und
wird mit einem Pneumatikzylinder 25 verschwenkt, der über Lagerflansche an
seinem oberen mit dem Rahmenteil 104 und an seinem unteren Ende mit dem
Rahmenteil 105 verbunden ist. Am Kopfende des Gestellteiles 105 befindet sich die
Schneidvorrichtung 11, die aus einer Lasche 26 und aus einem daran befestigten
beheizten Messer 27 besteht. Die in Schneidposition verschwenkte Arbeitsstellung
105' des Gestellteiles 105 ist durch eine unterbrochene Linie dargestellt.
Am Gestellteil 101 ist ein weiterer Pneumatikzylinder 28 befestigt, über den eine als
Bürste 29 ausgebildete zustellbare elastische Stützeinrichtung für den
Materialstreifen bis in den Auflagebereich verfahren werden kann.
Die Führungseinrichtung 8 weist neben der Umlenkrolle 30 für den noch mit
Schutzfolie versehenen Materialstreifen 13 einen justierbaren Führungstisch 31 auf,
der aus einer Unterplatte 32 mit beidseitig angeordneten Materialführungswangen
33, 33' besteht, wie die Fig. 3 in einer vergrößerten Abbildung des
Auflagebereiches verdeutlicht.
In den im kopfseitigen Bereich der Materialführungswangen befindlichen
Ausnehmungen ist ein Folienumlenkungsblech 34 angeordnet, um dessen untere
Umlenkkante 35 die Schutzfolie 12 umgelenkt und abgezogen wird, während der
Materialstreifen nun als Materialstreifen 36 ohne Schutzfolie in den Auflagebereich
und unter die Andrückrolle 37 weiterläuft.
Der zwischen der Umlenkkante 35 und der als Auflage für den Materialstreifen 12
dienenden Unterplatte 32 gebildete Spalt überschreitet hierbei die Dicke des
Materialstreifens 12 mit aufgelegter Schutzfolie um 1,8 mm, wobei die Breite der
durch die Materialführungswangen 33, 33' seitlich eingefaßten Unterplatte 32 im
wesentlichen der Breite des Materialstreifens entspricht. Der zwischen der
Zugrichtung der noch auf dem Materialstreifen aufliegenden Schutzfolie 12 vor dem
Umlenken und der Zugrichtung der Schutzfolie 12 nach dem Umlenken sich
ausbildende Abzugswinkel 38 beträgt hierbei 20°. Das kopfseitige Stirnprofil der
Umlenkkante 35 zur Umlenkung der Schutzfolie 12 ist als Rundung mit einem Radius
von 0,75 mm ausgebildet.
Die Andrückrolle 37 ist mit einer Druckkraft von 350 N der rotierenden Karkasse 5 so
zugestellt, daß sich die Achse 39 der Andrückrolle am Auflagepunkt im wesentlichen
in oder in der Nähe der Oberflächenkontur 40 befindet, die sich durch eine
unverformte Karkasse 5 am Auflagepunkt ausbilden würde. Die Karkasse ist hierbei
mit einem Innendruck von 0,5 bar vorgespannt.
Die gesamte Vorrichtung ist so eingestellt, daß die Andrückrolle 37 in bezug auf die
rotierende Karkasse 5 im Hinblick auf die Drehrichtung 41 ablaufseitig unterhalb der
Achse 42 der rotierenden Karkasse 5 angeordnet ist. Der Versatz beträgt hierbei 30
mm.
Die Fig. 3 verdeutlicht auch noch einmal die Arbeitsstellung des Gestellteiles 105'
mit dem kopfseitig angeordneten beheizten Messer, wobei hier die Linien
unterbrochen gezeichnet sind. In der Arbeitsstellung fährt die Messerspitze bis in die
Bürste 29 und trennt dadurch den Materialstreifen 36, der bereits von der Schutzfolie
befreit ist.
Die Fig. 4 zeigt die Andrückrolle 37 in Arbeitsstellung während des Auflegens des
Materialstreifens in der Ansicht und verdeutlicht den Anstellwinkel 43 von 12,5°, den
die Achse der Andrückrolle mit der Zenitebene 44 der rotierenden Karkasse 5 bildet.
Die Andrückrolle 37 weist hierbei über den größten Teil ihrer Anlage einen im
wesentlichen konischen Bereich 45 auf, der in den Endbereichen der Rolle in einen
oberen konkaven Endbereich 46 und in einen unteren konkaven Endbereich 47
übergeht, wodurch eine Anpassung der beim Auflegen des Materialstreifens 36 auf
gebrachten Dehnung in den Übergangsbereichen, so z. B. an den Rändern des
Laufstreifens oder auch im Wulstbereich erreicht werden kann.
Der mittlere Rollendurchmesser 48 beträgt hierbei etwa das 0,15-fache bis 0,35-
fache der wirksamen Rollenbreite 49, so daß ein lediglich geringer Einbauraum nötig
wird. Bedingt durch den Anstellwinkel 43 und den Anstelldruck der Andrückrolle 37
an die Karkasse 5 ergibt sich der hier dargestellte theoretische Antriebsdurchmesser
50, wobei die übrigen Bereiche in einem von der Rollenform abhängigen positiven
oder negativen Schlupf im Hinblick auf die Drehzahl der Karkasse laufen.
Die Lagerung der Rolle erfolgt in den hier nicht näher dargestellten Lagerböcken 51
und 51'.
Die Fig. 5 zeigt im Vergleich hierzu eine Aufwickelvorrichtung aus dem Stand der
Technik, bei der ein mit einer Schutzfolie versehener Materialstreifen 52 von einer
Auswickelrolle 53 abgezogen wird, wobei der Antrieb hier direkt über das Aufbringen
einer Zugkraft auf den über mehrere Umlenk- und Spannrollen 54, 54', 54" sowie 55,
55', 55" und 56 umgelenkten Materialstreifen über die Antriebsrolle 57 erfolgt. Die
Auflage des Materialstreifens 58 ohne Schutzfolie an die Karkasse 5 erfolgt hier über
eine weiche Bürstenrolle 59 und der Abzug der Schutzfolie 60 innerhalb des
Umlenksystems, wonach die Schutzfolie 60 auf eine Folienrolle 61 aufgewickelt wird.
Bei diesem System ergeben sich die bereits genannten Nachteile, die durch das
Einbringen von Spannungen in den Materialstreifen vor dem Auflegen auf die
Karkasse entstehen.
1
Fertigungsanlage
2
linksseitige Vorrichtung
2
'Arbeitszustand der linksseitigen Vorrichtung
3
rechtsseitige Vorrichtung
3
'Arbeitszustand der rechtsseitigen Vorrichtung
4
,
4
'Grundrahmen
5
Reifenkarkasse
6
Speichereinrichtung für Vormaterial
7
Aufnahmeeinrichtung für Schutzfolie
8
Führungseinrichtung
9
Antrieb der Aufwickelvorrichtung
10
Zugantrieb
11
Schneidvorrichtung
12
Schutzfolie
13
Materialstreifen mit Schutzfolie
14
pneumatische Bremse
15
bremsbarer Dorn
16
Lagerbock
17
antreibbarer Dorn
18
Lagerbock
19
pneumatische Bremse
20
Elektromotor
21
geriffeltes Reibrad
22
Stützwalze
23
Kniehebelmechanismus
24
Kastenrahmen
25
Pneumatikzylinder
26
Lasche
27
beheiztes Messer
28
Pneumatikzylinder
29
Bürste
30
Umlenkrolle
31
Führungstisch
32
Unterplatte
33
,
33
'Materialführungswange
34
Folienumlenkungsblech
35
Umlenkkante
36
Materialstreifen ohne Schutzfolie
37
Andrückrolle
38
Abzugswinkel
39
Achse der Andrückrolle
40
Oberflächenkontur der unverformten Karkasse
41
Drehrichtung der Karkasse
42
Karkassenachse
43
Anstellwinkel der Andrückrolle
44
Zenitebene der Karkasse
45
konischer Rollenbereich
46
oberer konkaver Endbereich
47
unterer konkaver Endbereich
48
mittlerer Rollendurchmesser
49
Rollenbreite
50
Antriebsdurchmesser
51
,
51
'Lagerbock
52
Materialstreifen mit Schutzfolie
53
Auswickelrolle
54
,
54
',
54
"Umlenk- und Spannrolle
55
,
55
',
55
"Umlenk- und Spannrolle
56
'Umlenk- und Spannrolle
57
Antriebsrolle
58
Materialstreifen ohne Schutzfolie
59
Bürstenrolle
60
Schutzfolie
61
Folienrolle
101-107
Gestellteile
201
Maschinenkasten
202
Spannvorrichtung für die Karkasse
Claims (17)
1. Verfahren zum Aufbringen dünner Materialstreifen aus Gummi auf eine
mindestens teilweise vulkanisierte Karkasse eines Luftreifens, wobei die
Karkasskontur bereits im wesentlichen der des fertigen Reifens entspricht, bei
dem ein vorgefertigter und auf seiner Auflageseite mit einer Schutzfolie
versehener Materialstreifen im wesentlichen kontinuierlich der Fertigung
vorgelegt und mit seinem auflaufenden Ende mittels Führungseinrichtungen oder
Rollensystemen bis unmittelbar vor einen Auflagepunkt auf der Karkasse
gefördert wird, und bei dem vor dem Aufbringen die Schutzfolie von dem
Materialstreifen abgezogen und letzterer durch eine Andruckrolle auf die
rotierende und durch Aufrauhen vorbereitete Karkasse aufgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Förderung des Materialstreifens bis unmittelbar vor den Auflagepunkt durch
das Aufbringen einer in Längsrichtung des Materialstreifens tangentialen Zugkraft
auf die Schutzfolie erfolgt und die Schutzfolie erst unmittelbar vor dem
Auflagepunkt durch ein Umlenken der Schutzfolie über eine Abzugskante
abgezogen wird, daß durch die so erfolgende Änderung der Zugrichtung relativ
zum Materialstreifen die Zugkraft die Haftung zwischen Schutzfolie und
Materialstreifen überschreitet und der Materialstreifen durch seine Eigensteifigkeit
freitragend ohne Umlenkung dehnungsfrei in Förderrichtung bis zum
Auflagepunkt weiterbewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erst während des
Aufbringens des Materialstreifens auf den Auflagepunkt eine Dehnung in
Längsrichtung des Materialstreifens aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnung des
Materialstreifens durch eine Differenz der Umfangsgeschwindigkeit der
Andruckrolle relativ zur Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden
Reifenkarkasse am Auflagepunkt erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine über die
Breite des Materialstreifens unterschiedliche Dehnung in Längsrichtung des
Materialstreifens aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem
Aufbringen der erforderlichen Länge des Materialstreifens die Karkassenrotation
gestoppt und der Materialstreifen im Bereich seiner freitragenden Länge durch
eine Schneidvorrichtung getrennt, anschließend die Schutzfolie von der Zugkraft
entlastet und das nachlaufende Ende des Materialstreifens durch die
Andruckrolle auf die dann weiter rotierende Karkasse aufgelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckrolle
mit einer Druckkraft von 200 N bis 500 N, vorzugsweise mit einer Druckkraft von
350 N der rotierenden Karkasse so zugestellt wird, daß sich die Achse der
Andrückrolle am Auflagepunkt im wesentlichen in oder in der Nähe der durch
eine unverformte Karkasse sich dort ausbildenden Oberflächenebene befindet.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der zwischen der Zugrichtung der Schutzfolie vor dem
Umlenken und der Zugrichtung der Schutzfolie nach dem Umlenken sich
ausbildende Abzugswinkel einen Wert von 5° bis 30°, vorzugsweise 20°
aufweist.
8. Vorrichtung zum Aufbringen dünner Materialstreifen auf die Seitenwände einer
mindestens teilweise vulkanisierten Karkasse eines Luftreifens nach Anspruch 1
bis 7, wobei der Vorrichtung
- a) eine Einrichtung zur Aufnahme und zum rotierenden Antrieb einer Karkasse zugeordnet ist, und die Vorrichtung
- b) eine Speichereinrichtung (6) für Vormaterial zur Aufnahme eines mit einer Schutzfolie auf seiner Auflageseite versehenen Materialstreifens (13) sowie
- c) eine Aufnahmeeinrichtung (7) zur Aufnahme der vom Materialstreifen abgezogenen Schutzfolie (12) aufweist, und wobei die Vorrichtung
- d) eine Führungseinrichtung (8) und mindestens eine Umlenkrolle (30) zur Führung des Materialstreifens bis unmittelbar vor den Auflagepunkt des Materialstreifens (36) auf die rotierende Karkasse (5) sowie
- e) eine mindestens normal zur Zenitebene (44) der Karkasse zustellbare Andrückrolle (37) zum Auflegen des Materialstreifens auf die rotierende Karkasse und eine Schneidvorrichtung (11) zur Trennung des Materialstreifens (36) beinhaltet, wobei der Vorrichtung weiterhin
- f) Schwenk- und Verfahreinrichtungen zur Zustellung der Vorrichtung an die rotierende Karkasse zugeordnet sind,
- a) die Vorrichtung einen vom Antrieb (9) der Aufwickelvorrichtung unabhängigen Zugantrieb (10) für die Schutzfolie bzw. zum Abziehen der Schutzfolie (12) von dem Materialstreifen (13) sowie
- b) ein am karkassenseitigen Ende der Führungseinrichtung (8) befestigtes und unmittelbar vor dem Auflagepunkt angeordnetes und in seinem Stirnbereich mit einer profilierten Umlenkkante (35) versehenes Folienumlenkblech (34) für das Umlenken der Schutzfolie (12) aufweist, und wobei
- c) die Andrückrolle (37) aus einem im Vergleich zum Materialstreifen (36) wesentlich härteren Material, vorzugsweise aus Metall besteht, zwischen dem karkassenseitigen Ende der Führungseinrichtung und der Karkasse angeordnet und über eine im wesentlichen linienförmig berührende Anlage reibschlüssig durch die rotierende Karkasse (5) antreibbar ist, wobei
- d) die Andrückrolle (37) einen über ihre Länge sich ändernden Rollendurchmesser mit einer solchen Stufung aufweist, daß dem mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit drehenden Schulterbereich der rotierenden Karkasse (5) ein an der Karkassoberfläche anliegender Rollenbereich zugeordnet ist, der einen geringeren Rollendurchmesser aufweist als der Rollenbereich der an dem mit einer niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit drehenden wulstnahen Bereich der rotierenden Karkasse anliegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrolle (37)
eine wesentlichen konisch Ausbildung aufweist, wobei der Konus einen Winkel
von 2° bis 7°, vorzugsweise 5° zur Rollenachse aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere
Rollendurchmesser (48) der Andrückrolle (37) einen Wert aufweist, der dem
0,15-fachen bis 0,35-fachen der wirksamen Rollenbreite entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Andrückrolle (37) in mindestens einem ihrer Endbereiche (46, 47) konkav
ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrolle
(37) in bezug auf die rotierende Karkasse (5) ablaufseitig versetzt ist und die
Achse (39) der Andrückrolle in einem Bereich von bis zu 100 mm, vorzugsweise
ca. 30 mm unterhalb der Achse (42) der rotierende Karkasse angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Andrückrolle (37) während des Auflegevorgangs relativ zur Achse der rotierenden
Karkasse in Auflegerichtung bzw. gleichsinnig zur Richtung der Karkassrotation
verfahrbar ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Speichereinrichtung (6) mit einem ggf. bremsbaren Dorn (15) zur Aufnahme
eines rollenförmig aufgespulten und mit einer Schutzfolie auf seiner Auflageseite
versehenen Materialstreifens (13) und die Aufnahmeeinrichtung (7) als
Aufwickeleinrichtung mit einem antreibbaren Dorn (17) zum rollenförmigen
Aufspulen der vom Materialstreifen (13) abgezogenen Schutzfolie (12)
ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem karkassenseitigen Ende der Führungseinrichtung und der Andrückrolle (37)
eine zustellbare elastische Stützeinrichtung (29) für den Materialstreifen (36),
vorzugsweise eine nichtrotierende Bürste angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnprofil
der Umlenkkante (35) zur Umlenkung der Schutzfolie (12) als Rundung mit einem
Radius von 0,4 mm bis 3 mm, vorzugsweise mit einem Radius von 0,75 mm
ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungseinrichtung (8) unterhalb der Umlenkkante (35) eine als Führungstisch
dienende und bis nahe an die Karkasse heranreichende Auflage (32) für den
Materialstreifen aufweist, wobei die Spalthöhe zwischen Umlenkkante und
Auflage die Dicke des Materialstreifens mit aufgelegter Schutzfolie um einen Wert
von 1,5 mm bis 2 mm überschreitet.
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