DE2331504C2

DE2331504C2 - Steuerbarer Antrieb für eine Reifenaufbautrommel

Info

Publication number: DE2331504C2
Application number: DE2331504A
Authority: DE
Inventors: William R. Akron Ohio Casey
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1973-06-18
Publication date: 1982-09-02
Also published as: NL7308875A; DE2331504A1; BE801634A; IT985719B; NL173033B; JPS4942777A; NL173033C; CA984724A; FR2190604A1; US3769856A; FR2190604B1; GB1421028A; JPS5550775B2

Description

1.

3.

4.

die innere Hohlwelle (25) ist von einer weiteren Hohlwelle (23) umgeben, die ihrerseits von der die Trommel (12) tragenden Spindel (21) umgeben ist,

die Spindel (21) und die Hohlwelle (25) sind über eine Kupplung (31 ς) mit einem Antrieb (34) miteinander verbindbar,

die Spindel (21) und die Hohlwelle (23) sind über eine iweite Kupplung (51 ς) miteinander verbindbar,

3.1 die Hohlwelle (23) ist über eine dritte Kupplung (62) mit einem zweiten Antrieb (60) verbindbar und

3.2 mit einem Eingang eines Differentialgetriebes (70), dessen zweiter Eingang mit der Spindel (21) verbunden ist,

ein Eingang eines zweiten Differentialgetriebes (70') ist mit der Spindel (21) und der zweite Eingang mit der Hohlwelle (25) verbunden,
die Differentialgetriebe (70, 70') sind mit Schaiimitteln versehen, die entsprechend den in die Differentialgetriebe eingegebenen Differenz-Drehzahlen, Schalter zum Betätigen der Antriebe (34,60) bzw.der Kupplungen (3Ic,51c, 62) auslösen.

Die Erfindung betrifft einen steuerbaren Antrieb für die beweglichen Teile einer Reifenaufbautrommel, mit mindestens zwei zueinander koaxial angeordneten, synchron und relativ zueinander bewegbaren Hohlwellen.

Aus der DE-AS 11 89 266 ist eine Vorrichtung zum Steuern des Spreizens und Zusammenziehens der im Durchmesser veränderbaren Umfangsteile einer an einem Gehäuse freitragend gelagerten Reifenaufbautrommel bekannt. Die einzelnen Wellen oder Wellenabschnitte sind dabei koaxial zueinander angeordnet.

Darüber hinaus ist es bei Reifenaufbautrommeln bekannt, mehrere Getriebeabschnitte über entsprechende Kupplungen von einem Antrieb aus anzutreiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit getriebetechnisch einfachen Mitteln eine programmierbare Steuerung des Arbeitsablaufs einer Reifenaufbautrommel möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, erläutert werden.

Dabei zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsgerätes und

die F i g. 2 und 3 sind schematische Darstellungen von Teilen des Gerätes nach F i g. 1.

Fig. 1 zeigt das Gerät 10 zum Tragen und Betätigen einer Reifenaufbautrommel 12, von der ein Teil 12' in Fig. 1 zu sehen ist. Die Trommel ist so gehalten, daß sie sich um ihre Längsachse 15 dreht. Die Spindelanord- -nung 20 des Gerätes 10 enthält mehrere koaxiale Teile, die teleskopartig um eine koaxiale zur Trommel verlaufende gemeinsame Achse herum angeordnet sind. Das äußere Teil der Anordnung ist eine rohrförmige Spindel 21 mit kreisrundem Querschnitt, die mit einem ίο Flansch 2Γ oder einer gleichwertigen Einrichtung versehen ist, an der die Trommel lösbar befestigt ist. Die Spindel 21 wird in entsprechenden Lagern (nicht dargestellt) im Gehäuse des Gerätes 10 gehalten. Das Gehäuse trägt das Gerät 10 in einer üblichen Weise und wird deshalb weder besonders beschrieben noch in der Zeichnung gezeigt.

Das zweite Teil ist eine Hohlwelle 23, die so gehalten ist, daß eine relative Koaxialdrehung zwischen der Spindel 21 und der Hohlwelle 23 möglich ist. Am

Trommelende der Hohlwelle 23 ist ein Zahnrad 23' angebracht, das an einen Mechanismus zum Heben und Senken der Segmente radial zur Trommel 12 angreift und ihn antreibt. Das Zahnrad 23' kann zum Betätigen von unabhängig betriebsfähigen Teilen einer Trommel dienen, die am Gerät 10 befestigt sein können. Die Hohlwelle 23 verläuft koaxial durch die Spindel 21 und von dort mindestens so nach außen, daß ein Antriebskettenrad 23a koaxial und gleichlaufend auf der Hohlwelle aufgesetzt werden kann.

Ein drittes Teil der Anordnung ist eine innere Hohlwelle 25, die sich innerhalb der Hohlwelle 23 befindet. Am trommelseitigen Ende der Hohlwelle 25 befindet sich eine Keilnut 25', die als Antriebskupplung für eine entsprechende Mittelwelle in der Trommel 12 und zum Antrieb von beispielsweise einem nicht dargestellten Schraubspindelmechanismus zum Bewegen von Teilen der Trommel zu- und voneinander in bekannter Weise dient.
Die Hohlwelle 25 geht durch die Hohlwelle 23 hindurch und axial von dort nach außen von der Trommel weg und trägt zwei koaxiale und gleichlaufende Kettenräder 25a und 256. Das Kettenrad 25a bildet einen Teil des Antriebszuges, der hier als Primärantriebszug 30 bezeichnet wird.

Der Primärantriebszug 30 enthält eine Primärwelle 31, die parallel und im Abstand zur Achse 15 koaxial durch die hohle Ausgangswelle 32 des P.eduktionsgetriebes 33 am Gehäuse verläuft und gleichlaufende dort ; gelagert ist. Das Getriebe 33 wird von einem , Elektromotor 34 angetrieben, der an die Eingangswelle , 35 des Getriebes angekuppelt ist. Die Eingangswelle 35 trägt die Bremsscheibe 36a der Bremse 36, die mit Schuhen zusammenarbeitet und in einer am Getriebe befestigten Bremsklammer 36Zjgehalten wird.

Ein an der Primärwelle 31 umlaufendes und dort befestigtes Kettenrad 31a ist über eine Antriebskette 38 mit dem Kettenrad 25b verbunden, das sich an der inneren Hohlwelle 25 befindet. Am anderen Ende der Primärwelle 31 befindet sich ein Kettenrad 316. Das Kettenrad 21a ist auf der Spindel 21 angeordnet. Die Kettenräder 21a und 316 sind kraftschlüssig durch eine Antriebskette 39 verbunden. Von der Primärwelle 31 wird ferner eine fernbetätigte Klauenkupplung 31c getragen, die eine Drehung zwischen dem Kettenrad 316 und der Welle 31 und ein alternatives Angreifen des Kettenrades 3tb an die Primärwelle 31 zum Gleichlauf ermöglicht.
Der beschriebene Primärantrieb verbindet die Spin-

del 21 mit der Hohlwelle 25 zum synchronen Gleichlauf, wenn die Kupplung 31 ein Eingriff ist

Während jeder Drehung zwischen der Hohlwelle 25 und der Spindel 21 wird die Spindel 21 durch die Bremse 41 mit der Bremsscheibe 41a gesteuert und gegen Drehung gehalten. Die Bremsklammer ist am Gehäuse befestigt.

Der Antrieb enthält ferner einen Sekundärantriebszug 50 mit einer Sekundärwelle 51, die parallel und mit Abstand von der Achse 15 der Spindel angeordnet ist An der Sekuidärwelle 51 befindet sich ein Kettenrad 51a, das kraftschlüssig mit einem koaxial und gleichlaufend über eine Antriebskette 52 an der Spindel angebrachten Kettenrad 216 verbunden ist Auf der Hohlwelle 23 befindet sich weiterhin ein Kettenrad 516. 15, Eine fernbetätigbare Kupplung 51c bringt das Kettenrad 516 bei Gleichlauf mit der Sekundärwelle 51 in Eingriff bzw. mit dem Kettenrad 51£> außer Eingriff, damit es sich auf der Welle 51 drehen kann. Das Kettenrad 51 6 ist über eine Antriebskette -.3 mit dem Kettenrad 23a verbunden. Während die Kupplung 51c in Eingriff steht, befinden sich die Spindel 21 und die Hohlwelle 23 in synchronem Gleichlauf.

Zum Drehen der Hohlwelle 23 gegenüber der Spindel 21 und/oder der Hohlwelle 25 dient ein zweiter Antrieb in der Form eines hydraulischen Motors 60, der an seiner Ausgangswelle 61 mit einer fernbetätigbaren Kupplung 62 versehen ist, die ein mit der Kette 53 ausgerichtetes Kettenrad 63 trägt. Die Kette 53 greift kraftschlüssig an jedes der Kettenräder 23a, 51Z) und 63 an. Bei geöffneter oder gelöster Kupplung dreht sich d^s Kettenrad 63 frei, während die Hohlwelle 23 von der Sekundärwelle 51 gedreht wird. Wenn die Kupplung 51c gelöst und die Kupplung 62 geschaltet ist, wird die Hohlwelle 23 in bezug auf die Spindel 21 und/oder die Hohlwelle 25 vom Motor 60 angetrieben.

Zum Regeln der Bewegung des Betätigungsmechanismus in der Trommel innerhalb entsprechender Grenzen ist es zweckmäßig, wenn die Drehung oder relative Winkelverschiebung eines Teils der Spindelanordnung 20 zu dem oder den anderen Teilen entsprechend geregelt werden. Hierzu enthält das Gerät 10 ein Differentialgetriebe 70, das in F i g. 2 im Querschnitt gezeigt wird. Das Differentialgetriebe 70 besitzt einen ersten Eingang mit einer Welle 71, die über die Sekundärwelle 51 kraftschlüssig mit der Spindel 21 verbunden ist. Dabei ist mit dem Kettenrad 73 über eine Kette 74 ein an der Sekundärwelle 51 liegendes Kettenrad 72 verbunden. In einem Gestell ist koaxial und Gleichlauf mit dem Kettenrad 73 eines von zwei Umkehrzahnrädern 75a und 75b befestigt, das (T5a) mit dem anderen Kettenrad 756 kämmt, das koaxial an der Eingangswelle 71 des Differentialgetriebes angeordnet ist. Der zweite Differentialeingang enthält eine F.ingangswelle 76, die kraftschlüssig über die Antriebskette 77 mit der Hohlwelle 23 verbunden ist. Die Kette 77 befindet sich koaxial und gleichlaufend mit dem Kettenrad 510 an der Welle 51, das, wie berei's erwähnt, kraftschlüssig über die Kette 53 mit dem an der Hohlwelle 23 liegenden Kettenrad 23a verbunden ist.

Das Differentialgetriebe 70 selbst wird in F i g. 2 gezeigt. Die erste Eingangswelle 71 verläuft koaxial zum !Differentialgetriebe und trägt ein Eingangszahnrad 71a. Die zweite Eingangswelle 76 verläuft koaxial zum Differentialgetriebe und trägt das Kettenrad 78 und das Eingangszahnrad 76a. Der Differentialausgang besteht aus dem zylindrischen Gehäuse 79, das sich in entsprechenden, nicht dargestellten Lagern koaxial zum Differentialgetriebe um seine Achse dreht Am Gehäuse ist parallel und in radialem Abstand zur Achse des Differentialgetriebes eine Planetenwelle 79a drehbar befestigt, die in axialem Abstand zwei koaxiale und gleichlaufende Zahnräder 796 vjid 79c trägt. Das Zahnrad 796 kämmt mit dem ersten Eingangszahnrad 71a und das Zahnrad 79c mit einem Leerlaufritzel 81, das im Gehäuse 79 drehbar befestigt ist Das Ritzel 81 kämmt wiederum mit dem zweiten Eii.gangszahnrad 76a.

Differentialgetriebe sind für sich bekannt. Die F i g. 2

und 3 zeigen Stirnraddifferentialgetriebe. Es kann aber auch ein beliebig anderes Differentialgetriebe, z. B. ein Kegeldifferentialgetriebe in gleicher Weise verwendet

^ werden.

Bei Differentialgetrieben werden die Verhältnisse der Zahnräder 71a, 796 und der Zahnräder 76a, 81 und 79c so gewählt, daß in Richtung und Größe gleiche Winkelverschiebungen oder Drehnungen der ersten Eingangswellen 71 und 76 eine Null-Winkeldrehung des Differentialgehäuses 79 ergeben und daß ein Unterschied in Richtung und Größe der Winkeldrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Eingang einen Dreh- oder Winkeldrehungsausgang durch das Differentialgehäuse 79 bewirkt. Weil das Getriebe ein Differentialgetriebe ist, ist die Winkelbewegung des Differentialgehäuses 79 unmittelbar proportional der algebraischen Differenz der Winkelbewegungen der Wellen 71 und 76. Die Winkeldrehung des Differentialgehäuses 79 erlaubt eine direkte Messung der Winkeldrehung zwischen der Spindel 21 und der Hohlwelle 23.

Gemäß der Erfindung befindet sich zur Nutzung der Drehung des Differentialgehäuses 79 konzentrisch an ihm eine zylindrische Muffe 84, die mit einer Klammer versehen ist, durch die Muffe winkelig um das Gehäuse herum verschoben werden kann. Die Muffe 84 führt mehrere Nockenstifte 86, deren relative Lagen so gewählt werden, daß diese und besonders die Endgrenzen der Verschiebungen des Betriebsmechanismus innerhalb der Trommel 12 durch die relative Drehung der Hohlwelle 23 betrieben werden. Mehrere Begrenzungsschalter 88, die als Verschiebesensoren dienen, die auf die einzelnen Winkelbewegungen des Differential gehäuses 79 ansprechen, befinden sich so am Gestell, daß sie durch die Nockenstifte 86 an deren einzelnen Winkeldrehungen um die Achse des Differentialgetriebes in Eingriff kommen können.

Das Gerät 10 besitzt ein zweites Differentialgetriebe 70' (gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszahlen und mit einem ' bezeichnet), das dem vorher beschriebenen gleich ist. und bei dem eine erste Eingangswelle TY mit der Spindel 21 über eine Kette 91 kiaftschlüssig verbunden ist, die wiederum kraftschlüssig mit einem Kettenrad 21c verbunden ist. Dieses Rad ist koaxial an der Spindel 21 und das Kettenrad 93 ist koaxial zusammen mit einem Umkehrzahnrad 95a befestigt, das mit dem zweiten Umkehrzahnrad 956 kämmt, das koaxial an der ersten Eingangswelle 71' liegt. Die zweite Differentialeingangswelle 76' ist mit der Welle 25 über ein Kettenrad 78' kraftschlüssig verbunden, das koaxial zur Eingangswelle 76' angeordnet ist. Die Kettenräder 256, 78 und 256 sind über eine Antriebskette 94 verbunden. Die entsprechenden Eingänge des Differentialgetriebes 70' sind somit mit der Spindel 21 und der inneren Hohlwelle 25 verbunden. Wie bei dem bereits beschriebenen Differentialgetriebe ist der Differentialausgang das Differentialgehäuse 79'. Ein koaxial mit

dem Gehäuse 79' verbundenes Kettenrad 96 ist über eine Antriebskette 97 mit dem Kettenrad 98 verbunden, das sich koaxial an einer Führungsspindel 100 befindet. Das Rad 98 ist durch eine Handkupplung mit der Spindel 100 verbunden oder wird von ihm gelöst. Die Handkupplung 102 kann gelöst werden, damit sich die Führungsspindel 100 unabhängig und relativ zum Antrieb 96, 97 und 98 und deshalb zum Differentialgehäuse 79' drehen kann, damit die Drehung der Welle 25 in richtiger Phase zu der verbindenden Mittelschraube der Trommel 12 koordiniert wird.

Eine sich nicht drehende Gewindemulter 104 steht mit der Führungsspindel 100 in Eingriff, um sich in Längsrichtung entsprechend der Spindeldrehung zu bewegen. Die Mutter wird durch übliche, nicht dargestellte Mittel gegen Verdrehen gehalten. An ihr befindet Sich ein Zeiger 106, der iTili cifiSr linearen Skala 108 zusammenarbeitet, die parallel zur Führungsspindel verläuft und der die analogen relativen Axialstellungen der axial beweglichen Elemente innerhalb der Trommel anzeigt, die von der Hohlwelle 25 betätigt werden. Zum Verwenden der analogen Winkeldrehung der Hohlwelle 25 zur Spindel 21 und somit der axialen Stellungen der beweglichen Elemente, die dadurch innerhalb der Trommel bewegt werden, sind mehrere Verschiebesensoren oder Begrenzungsschalter 110 an bestimmten Zwischenräumen entlang der linearen Skala 108 angeordnet, so daß die Schalter 110 durch Nocken 112 betätigt werden, die sich an der Mutter 104 in bestimmten Verschiebestellen der Mutter an der Führungsspindel befinden. Die Verschiebungen sind dabei analog denen der axial verschiebbaren Elemente in der Trommel. Die von den Schaltern erzeugten elektrischen Signale können zum Betätigen der Kupplungen, der Bremsen und der Antriebe oder für andere Zwecke verwendet werden.

Zum Betätigen weiterer beweglicher Elemente in der Trommel 12 ist ein Luftkanal 120 in der Hohlwelle 25 vorgesehen. Zwischen der Luftröhre und der Innenfläche der Hohlwelle 25 befindet sich ein ringförmiger Luftkanal 122. Rohr und Kanal sind durch eine übliche Drehverbindung 124 mit einer Druckluftquelle verbunden. Hierdurch ist es unnötig Luftschiäuche vorübergehend an die Trommel anzulegen oder abzunehmen, so beispielsweise um eine elastomere Muffe an der Trommel aufzublasen. Der Luftkanal 120 und der ringförmige Luftkanal 122 sind lösbar mit einem entsprechenden ringförmigen Kanal 122' und einer Röhre 120' die an der Trommel befestigt ist.

Die Arbeitsweise des Gerätes ergibt sich aus der Beschreibung des Aufbaues. Die Arbeitsweise der Reifenaufbautrommel 12 ist das Drehen der Trommel, während axial und radie! bewegliche Elemente dort ίτι der Trommel in ihrer Stellung fest bleiben. Hierfür wird die Spindeleinrichtung mit ihren Gliedern, nämlich die Spindel 21, die Hohlwelle 23 und innere Hohlwelle 25, synchron ohne Winkelverschiebung zwischen Spindel und Hohlwelle oder zwischen Spindel und der inneren Hohlwelle angetrieben. Dies geschieht darch Zusammenarbeiten des Primär- und des Sekundärantriebszuges 30 bzw. 50, wobei dieKupplungen31cund51cvollin Eingriff sind. Die Bremsen 36 und 41 sind beide gelöst und die Spindel 21 wird vom Motor 34 über das Reduktionsbetriebe 33, die Primärwelle 31 und die Kette 39 angetrieben. Die Sekundärwelle 51 wird entsprechend im festen Verhältnis zur Spindel 21 angetrieben, wobei die Kupplung 51 c in Eingriff steht.

Um einen der Mechanismen in der Trommel 12 zu betätigen und insbesondere beispielsweise mehrere Segmente, die sich zur Trommelachse heben und senken, um diese zu drehen oder zusammenfallen zu lassen, wird die Hohlwelle 23 gegenüber der Spindel 21 gedreht, während diese durch Anlegen der Bremse 41 fest gehalten wird. Zum Drehen der Hohlwelle 23 gegenüber der Spindel 21 und der Hohlwelle 25 kommen die Kupplungen 31c und 62 in Eingriff, während die Kupplung 51cgelöst wird. Der Motor 34 ist jetzt abgeschaltet und durch Anlegen der Motorbremse 36 festgesetzt, wobei die Hohlwelle 25 ebenfalls sich nicht drehen kann, während der hydraulische Motor 60 eingeschaltet ist und die Kette 53 und die Hohlwelle 23 antreibt.

Die Drehung zwischen der Hohlwelle 23 und der Spindel 21 erzeugt eine Winkeldrehung des Differentialgehäuses 79 um seine Achse, so daß mindestens einer der Begrenzungsschalter 88 betätigt wird. Dabei wird die Winkeibewegung der Hohlwelle 23 durch Lösen der Kupplung 62 und Angreifen der Kupplung 51c angehalten.

Zum Drehen der Hohlwelle 25 gegenüber der Spindel 21 werden die Kupplungen 62 und 31c gelöst und die Spindelbremse 41 wird angelegt Die Motorbremse 36 wird gelöst und der Motor 34 eingeschaltet, um einen Kraftan.schluß vom Motor über das Reduktionsgetriebe und die Primärwelle zur Kette 38 zu übertragen, durch den die innere Hohlwelle gedreht wird. Die Spindel 21 wird durch die Bremse 41 fest gehalten. Dadurch wird der Eingang zum Differentialgetriebe 70' von der Spindel 21 über die Kette 91 zu Null, während der zweite Eingang 76' des Differentialverstärkers durch die Kette 94 in einer der Drehung der Welle 25 und der Schraubspindel in der Trommel entsprechenden Richtung gedreht wird, wodurch die Endteile der Trommel zu- oder voneinander bewegt werden. Im Differentialgehäuse 79' ergibt sich eine Drehbewegung, die analog der Verschiebung der Endteile axial zur Trommel ist. Diese Winkeldrehung des Differentialgehäuses 79' steht mit der Führungsspindel 100 über die Kette 97 in Verbindung, so daß diese die Mutter 104 linear an der Skala 108 bewegt und sie mit der Mutter aufeinanderfolgend mit einem oder mehreren Begrenzungsschaltern 110 in Eingriff bringt. Die Betätigung eines besonderen einzelnen Begrenzungsschalters erzeugt ein elektrisches Signal zum Abschalten des Motors 34 und zum Betätigen der Bremse 36 und somit zum Anhalten der Drehung zwischen der Hohlwelle 25 und der Spindel 21 und zum Bringen der axial beweglichen Trommelelemente in die gewählten Lagen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Steuerbarer Antrieb für die beweglichen Teile einer Reifenaufbautrommel, mit mindestens zwei zueinander koaxial angeordneten, synchron und relativ zueinander bewegbaren Hohlwellen, gekennzeichnetdurch folgende Merkmale,