DE2338054A1

DE2338054A1 - Trommel fuer die herstellung von ringfoermigen organen, insbesondere von luftreifen

Info

Publication number: DE2338054A1
Application number: DE19732338054
Authority: DE
Inventors: Jaques Poulet; Georges Soucheire
Original assignee: Olier SA Ets A
Current assignee: Olier SA Ets A
Priority date: 1972-07-26
Filing date: 1973-07-26
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE2338054C3; NL7310363A; DE2338054B2; ES417525A1; FR2193706B1; FR2193706A1; DE7327475U; IT991871B

Description

Trommel für die Herstellung von ringförmigen Organen, insbesondere von Luftreifen

Zum Formen von ringförmigen Organen aus Kautschuk oder dergleichen, insbesondere von Luftreifen, bestimmte Trommeln, werden wirksam aus beweglichen, unter Umständen mit Verstärkungsteilen versehenen Segmenten gebildet, die eine Veränderung des Trommel- j" durchmessers gestatten. Diese Segmente werden radial in der Weise ' unterstützt, daß das das Organ bildende Material gespannt wird. , Danach werden diese Segmente einander genähert, um den Trommeldurchmesser zu verringern und um das Abnehmen des geformten Organs zu vereinfachen. Dennoch bilden sich während des Spreizens der '■ Segmente zwischen diesen entsprechend dem Ausdehnungsdurchmesser mehr oder weniger bedeutende, freie Zwischenräume oder Spalte in der Weise, daß das Organ während seiner radialen Ausdehnung nicht durchgehend unterstützt wird.

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Diese Trommeln haben mechanische Steuerungen für die Verschiebung der Segmente, und sie müssen in gleicher Weise eine Zentriereinrichtung für das zu bearbeitende Organ und für die ausgeübte Spannung haben, deren Regelung sich mit dem zu erhaltenden Produkt ändert und umso empfindlicher ist, je mehr die verwendeten, mechanischen Reibungssysteme dem Verschleiß unterworfen sind.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile dieser früheren Systeme dadurch zu vermeiden, daß die Spalte zwischen den Segmenten beseitigt und die Regelung der Steuerungen vereinfacht wird.

Die vorliegende Erfindung hat in der Tat eine metallische Trommel zum Ziel, die um eine rohrförmige Nabe einen hohlen und an seinem Umfang offenen Kranz aufweist, der außen eine bestimmte Anzahl von regelmäßig verteilten und parallel zur Achse der Nabe geführten Armen enthält, zwei beiderseits dieses Kranzes angeordnete Reihen von Sektoren, die radial in einem ringförmigen Träger gleiten, der axial entlang der Nabelnd den Armen des Kranzes beweglich ist, ein pneumatisches oder hydraulisches Steuersystem für das radiale Gleiten der Sektoren und eine Druckmittelquelle für die Speisung des Zwischenraums zwischen dem Arm des Kranzes und dem Träger, die im Hinblick auf die gegenseitige Verschiebung dieser beiden Elemente in einer Führung gleiten. Die radialen Segmente werden von einem aufblasbaren Element im Inneren des Kranzes getragen und außen von Schuhen begrenzt, die zwischen Zähnen der benachbarten Schuhe eingepaßte Zähne

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in der Art aufweisen, daß unabhängig von der Stellung der Segmente! eine ziemlich kontinuierliche Fläche gebildet wird.

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Die besondere Form der mit Zähnen versehenen, am Ende der Seg- ι mente angeordneten Schuhe gestattet die Beseitigung der Bildung von Spalten während des Spreizens. Die Zähne bleiben stets wenigstens leicht ineinander eingefügt und es unterbricht kein freier Zwischenraum die Stützfläche des Organs.

Die beiden ringförmigen Träger sind fest mit drehfesten Muttern verbunden, die parallel zur Nabe entlang zweier Schrauben ver- j schoben werden können, die gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete Steigungen haben und vom gleichen Bewegungssystem angetrieben werden.

Die Verschiebung der beiden Träger geschieht daher gleichzeitig um genau gleiche Strecken beiderseits des Kranzes, was eine genaue Zentrierung des Organs während der Bearbeitung gestattet unabhängig von der Genauigkeit der Eingangseinstellung. j

Außerdem werden die Verschiebungen der verschiedenen Trommelteile durch Druckmittel gesteuert, was die Gefahr des Verschleis-, ses durch Reibung beträchtlich vermindert und vor allem ein genaues Regeln oder leichtes Verändern der Verschiebungen gestattet, d.h. der Spannung des Organs und dessen Zentrierung.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei-

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spiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Hälfte einer Trommel nach der Erfindung, wobei die zweite Hälfte dieser Trommel mit der ersten Hälfte identisch und nicht dargestellt ist;

Fig. 2 dem Längsschnitt in Fig. 1 entsprechende Längs-^1X11 schnitte der Trommelstellungen in ihren beiden aufeinanderfolgenden Herstellungsphasen;

Fig. 4 eine Ansicht in größerem Maßstab der Segmente für die radiale Ausdehnung des ringförmigen Organs in der Ruhestellung;

Fig. 5 eine Ansicht von oben auf die Segmente der Fig. 4;

Fig. 6 der Fig. 4 und 5 entsprechende Ansichten der Seg- und 7 mente in der Spannstellung des Organs.

Im Laufe der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß die Metalltrommel für die Herstellung eines Luftreifens verwendet wird, dessen Karkasse von zwei, Versteifungsstangen einschließenden Wulsten begrenzt wird. Es ist jedoch offensichtlich, daß dies nur ein Beispiel ist, und daß die Erfindung sich in gleicher Weise auf die Herstellung oder Fertigstellung anderer, ringförmiger Organe bezieht.

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Die dargestellte Trommel weist um eine ringförmige Nabe 1 herum einen hiermit koaxialen Kranz 2 auf, der an seinem Umfang offen ist. Dieser Kranz 2 trägt außen und beiderseits in regelmäßigen Abständen um ihn verteilt eine bestimmte Anzahl von parallel zur Nabe 1 angeordneten Armen 4. Jeder Arm 4 endet an seinem dem Kranz 2 entgegengesetzten Ende an einem Kolben 6, der in dichter Berührung mit den Wänden einer Reihe von Räumen 8 steht, die in Längsrichtung im Inneren eines ringförmigen Trägers 10, 11 angebracht sind, der die Nate 1 umgibt und längs dieser Nabe gleiten kann. Die beiden ringförmigen Träger 10 und 11 sind symmetrisch zum Kranz 2 angeordnet und jeder von ihnen weist am Arm dieses Kranzes einen Raum 8 auf.

Jeder dieser Träger 10 und 11 ist ferner mit einem Zapfen 12 fest verbunden, der in einem Schlitz 14 der Nabe 1 beweglich ; ist und an einer auf eine Schraube 18 bzw. 20 geschraubten Mutter! 16 befestigt ist. Die beiden Schrauben 18 und 20 sind auf der gleichen Achse 22 angeordnet, die im Inneren der Nabe durch Wellenlager 21 getragen wird. Diese Lager lassen nur eine Drehung zu. Diese Schrauben haben gleiche, jedoch entgegengesetzte Steigungen in der Art, daß ihre Drehung eine Verschiebung der beiden Muttern 16 im entgegengesetzten Sinn und mit genau gleichen Geschwindigkeiten, folglich ein gleichzeitiges Entfernen oder Annähern der beiden Träger 10 und 11 gegenüber dem Kranz 2 bewirkt.

Jeder ringförmige Körper 10, 11 weist außerdem am Kranz 2 oberhalb des Raums 8 einen nach außen gerichteten Flansch 24 und an seinem entgegengesetzten Ende eine ebenfalls senkrecht zur Nabe

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stehende, ringförmige Scheibe 28 auf, auf der sich durch zylindrische Teile gebildete Sektoren 38 abstützen können. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung sind die Sektoren 38 Seite an Seite angeordnet und bilden eine ganz um die Trommel verlaufende, ununterbrochene, zylindrische Außenfläche. Jeder Sektor 38 weist am Kranz 2 einen Rand 40 auf, der mit einem der Wulste 42 einer in Form zu bringenden Karkasse eines Luftreifens 44 in Berührung kommen kann. Ringförmige Federn 45 sind bestrebt, die Sektoren 38 gegeneinander und auf den Flansch 24 und die Scheibe 28 zurückzuziehen.

Die Anzahl der metallenen Sektoren 38 kann sich entsprechend dem Durchmesser des Reifens ändern und liegt in der Größenordnung von 6-12- oder mehr. Auf diese Weise wird, wenn die Sektoren angenähert sind, ein Zylinder mit einem Außendurchmesser gebildet, der dem Sitzdurchmesser der äußeren Stangen in den Wulsten 42 entspricht.

Jeder Sektor ist im Inneren des Körpers 10 und 11 mit einem mit j einer konischen Rampe 26 in Berührung stehenden Zapfen 36 fest verbunden. Diese Rampe wird von einem zwischen dem Flansch 24 und der Scheibe 28 in Längsrichtung beweglichen Keil 27 getragen. Jeder Keil 27 ist durch einen Rand 30 verlängert, der sich auf dem ringförmigen Körper 10 oder 11 abstützt und mit einer Schulter 31 dieses Körpers einen dichten Raum 32 begrenzt, der über eine Leitung 33 mit einer nicht gezeigten Druckmittelquelle verbunden ist. Das in diesen Raum eingeführte Druckmittel steuert die Verschiebung des Keils 27 zur Scheibe 28 hin, die einen An-

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schlag 35 trägt, während eine Feder 34 diesen Keil zum Flansch hin zurückdrückt und selbst die Rolle eines Anschlags für das Ende der Bewegung spielt.

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j Wie in Fig. 1 zu sehen·, wird die in Form zu bringende Karkasse

44 um die angenäherten Sektoren 38 herum in der Weise angeordnet, !

i daß die Wulste 42 auf ihnen beiderseits des Kranzes 2 und der

Ränder 40 aufsitzen.

Die den ringförmigen Träger 10, 11 von jedem Keil 27 trennenden Räume 32 werden dann durch das aus den Leitungen 33 kommende Druckmittel in der Weise unter Druck gesetzt, daß sich die Keile 2 7 gegen die Wirkung der Feder 34 zur Scheibe 28 hin verschieben und daß die äußere Rampe 26 dieser Keile den Zapfen 36 zur Außenseite der Trommel hin zurückdrückt und ihn von der Nabe 1 entfernt. Die Sektoren 38warden zur Außenseite des ringförmigen Körpers 10, 11 zurückgedrückt und spannen die Karkasse 44 in radialer Richtung.

Die Räume 32 sind mit der gleichen Druckmittelquelle verbunden und werden in der gleichen Weise in der Art gespeist, daß die Keile 2 7 gleichzeitig verschoben werden und daß das gleichzeitige, radiale Entfernen der Sektoren 38 genau gleich ist. Folglich ist die Karkasse 44 vollkommen auf der Achse der Nabe 1 zentriert.

Die Räume 8 der Träger 10 und 11 sind über Leitungen 47 mit einer nicht gezeigten, zweiten Druckmittelquelle verbunden und werden

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folglich in gleicher Weise mit unter Druck stehendem Druckmittel in der Weise gefüllt, daß dieses auf den Kolben 6 wirkt und diesen vom Träger 10 oder 11 entfernen will. Dieser Kolben entfernt somit die Träger vom Kranz 2. Im Verlauf dieser Verschiebung nehmen die Träger 10, 11 die entsprechenden Muttern 36 mit und diese erzeugen eine entgegengesetzte Drehung der Schrauben 18 und 20. Da die Steigungen dieser Schrauben genau entgegengesetzt sind, haben die Verschiebungen der Muttern 16 genau die gleiche Länge und die Verschiebung der beiden ringförmigen Träger 10 und 11 beiderseits des Kranzes 2 ist genau gleich groß.

Die Ränder 40 der Sektoren 8 kommen in Berührung mit den Wulsten 42 (Fig. 2) und nehmen den entsprechenden Wulst mit. Dies spannt die Karkasse in Längsrichtung in in den beiden Richtungen genau gleicher Weise. Sogar wenn die Anfangszentrierung der Karkasse nicht vollkommen war, zentriert die vollkommene Symmetrie der auf sie ausgeübten Beanspruchung diese Karkasse genau gegenüber

dem Kranz 2.

Ebenso wie der Druck des in die Räume 32 geleiteten Druckmittels und derjenige des die Räume 8 speisenden Druckmittels leicht in

! Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Organ geregelt werden kann, j kann er in jedem Augenblick kontrolliert werden.

! Im Inneren des Kranzes ist ein aufblasbares Element 46 angeordnet, das vorzugsweise aus einer ringförmigen Membran gebildet wird, deren beide Enden auf einem mit der Nabe 1 und dem Kranz 2 fest verbundenen, ringförmigen Bund 48 befestigt sind, der

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von einer Leitung 50 durchbohrt wird zur Verbindung mit einer nicht gezeigten DruckmittelqueHe. Die Außenwand dieser Membran 46 trägt die bügeiförmigen Elemente, die beiderseits der Membran 46 von einem Rand 54 begrenzt werden, der in radialen, inneren Nuten der beiden Wände des Kranzes 2 gleitet.

Jedes Segment 52 ist durch einen in Berührung mit der Karkasse 44 stehenden Schuh 56 verlängert. Dieser Schuh hat, wie in Fig. 4-7 zu sehen, eine bestimmte Anzahl von seitlichen Zähnen 58, die an jeder Seite des Segments 52 abwechselnd überstehen. Diese Zähne sind bei der dargestellten Ausführungsform rechteckig und können sich zwischen die Zähne der benachbarten Schuhe einfügen und den j Zwischenraum zwischen diesen Zähnen praktisch ausfüllen, wenn die

Zähne in der Stellung der Fig. 1, 2 und 4 einander genähert sind.

Kreisförmig um die Segmente herum angeordnete Federn 60 ziehen außerdem die Segmente in diese Ruhestellung zurück. Wenn die Membran 46 aufgeblasen ist (Fig· 3) und wenn die Segmente 52 voneinander entfernt sind, gleiten die Zähne der Schuhe gegeneinander,

! trennen sich jedoch nicht völlig von den benachbarten Schuhen. Sie bleiben leicht in der Weise ineinander eingefügt, daß die Enden der Zähne 58 eines Schuhes sich noch im Inneren der Zwi-

; schenräume 59 zwischen den Zähnen 58 des Nachbarschuhs befinden (Fig. 7). Die äußere Abstützfläche des ringförmigen Körpers 44 kann daher als ziemlich kontinuierlich betrachtet werden, da sich zwischen den Stützschuhen kein völlig freier, einen Querspalt bildender Zwischenraum bildet, sogar wenn die Segmente ganz voneinander entfernt sind.

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Im Verlauf der Herstellung, wenn dieKarkasse genau zentriert und in der Stellung der Fig. 2 gespannt ist, wird der Druck des Druckmittels in den Räumen 8 beseitigt und die Schrauben 18 und 19 werden drehend angetrieben, um die Rückkehr der Träger 10 und 11 zum Kranz 2 hin (Fig. 3) zu bewirken. Das Aufblasen der Membran 46 erzeugt dann das Entfernen der Schuhe bis in die Stellung der Fig. 7 und drückt sie nach außen in der Weise zurück, daß ihre Ränder die Nuten des Kranzes 2 durchlaufen und in Anschlag an die Enden desssen Wände kommen. Die Schuhe 56 üben eine gleichmäßige, radiale Spannung auf die Karkasse 44 aus und vollenden deren Formgebung. Diese radiale Spannung ist leicht regelbar und kontrollierbar, da sie im wesentlichen abhängig ist vom Innendruck des aufblasbaren Elements 46.

Es können dann Laufdecken oder dergleichen auf den fertiggestellten Luftreifen aufgebracht werden. Die Entlastung des Druckmittels in den Räumen 32 befreit dann die Keile 27, die die Federn 34 in die Rückzugstellung zurückführen. Dies gestattet den Federn 45, die Sektoren 38 zurückzuführen und sie Seite bei Seite auf den Flanschen 24 und Scheiben 28"~aufliegend zurückzusetzen. Die Segmente 52 werden dann ihrerseits durch das Entleeren des in der Membran 46 enthaltenen Druckmittels einander genähert und der Reifen oder ein anderes, ringförmiges Organ kann abgezogen werden.

Die Bildung oder Fertigstellung eines ringförmigen Organs, z.B. eines Luftreifens aus Kautschuk oder dergleichen, wird somit sehr genau ohne das Einwirken äußerer, mechanischer Elemente, die

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! sich durch Reibung abnützen können, ausgeführt. Die Steuerung durch Druckmittel aller Verschiebungen von Elementen der Trommel vermeidet die Verschleißgefahr und erleichtert gleichzeitig in

ι hohem Maß die Regelung in Abhängigkeit von der auszuübenden Kraft sowie die dauernde Kontrolle. Es ist außerdem klar, daß die besondere Konstruktion der Schuhe gestattet, die Nachteile der bisherigen Trommelsegmentspalte zu vermeiden.

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Claims

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. Negendank Dipl. Ing. H. Heuck - Dini Phys. Vv'. Schmitt DIpI. Ing. E. Graci'; - Di-?l. Inc. ¹V. Wehnelt SMaV,. :-::.:.r--^-» jn &3ο058ό

Societe Anonyme des
Etablissements A.Olier

Rue Amadeo 26. Juli 1973

Clermont-Ferrand,Frankreich Anwaltsakte M-2766

Patentansprüche

Metalltrommel für die Herstellung von ringförmigen Elementen, insbesondere von Luftreifen, mit einem radialen Ausdehnungssystem und mit beiderseits dieses Systems angeordneten Tragelementen für die Enden des zu bearbeitenden Organs, die radial und axial zwischen inneren und äußeren Stellungen beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß um eine rohrförmige, tragende Nabe ein hohler, an seinem Umfang offener Kranz angeordnet ist, der außen eine bestimmte Anzahl von regelmäßig verteilten und parallel zur Achse der Nabe geführten Armen trägt, und daß von einem im Inneren des Kranzes aufblasbaren Segment radial getragene Segmente, ein Druckmittelsteuersystem zum Erzeugen einer radialen Verschiebung der Segmente gegenüber dem Kranz und eine Steuerdruckmittelquelle für die axialen und radialen Verschiebungen der symmetrisch beiderseits des Kranzes angeordneten Tragelemente der Enden des Organs vorgesehen sind. -13-

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2. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente außen von Schuhen mit Zähnen begrenzt werden, die sich so ineinander einfügen können, daß sie eine ziemlich kontinuierliche Tragfläche des bearbeiteten Körpers bilden.
3. Trommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuhe am Ende jedes Segments zwei Reihen von beiderseits des Segments entgegengesetzten und abwechselnden Zähnen aufweisen, deren Länge so groß ist, daß sie sogar in der entfernten Stellung des Segments leicht in den Zähnen des Nachbarschuhs eingefügt bleiben.
! 4. Trommel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Rückzugfeder für die Segmente in der angenäherten Stellung um die Schuhe herum angeordnet ist.
5. Trommel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz innere Führungsnuten für die Verschiebung der Segmente aufweist.
6. Trommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement einen ringförmigen Träger aufweist, der entlang der Arme des Kranzes gleitet und mit diesem dichte Räume begrenzt, die mit einer Drückmittelquelle verbunden sind im Hinblick auf die gegenseitige Verschiebung dieser beiden Organe und auf Sektoren von radial in diesem Träger gleitenden Zylindern, wobei die Sektoren an ihrem, dem Kranz benachbarten Ende mit einem Rand versehen sind

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zum Abstützen auf dem Ende des Organs während der axialen Verschiebung zur Außenseite dieses Trägers.
7. Trommel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich drehende Schrauben mit genau gleichen und entgegengesetzt gerichteten Steigungen vorgesehen sind, von denen jede mit einer drehfesten und mit einem der ringförmigen Träger fest verbundenen Mutter vereinigt ist, wobei diese Schrauben auf der gleichen Achse in der Art angeordnet sind, daß sich die Träger um .genau die gleiche Strecke im entgegengesetzten Sinn verschieben, und daß sie mit einer .abschaltbaren Steuerung versehen sind, die ihre Drehung während der Verschiebung der Mutter unter der Wirkung des Steuerdruckmittels des Trägers gestattet.

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8. Trommel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine konische Rampe mit dem ringförmigen Träger einen Raum begrenzt, der mit einer Druckmittelquelle für deren Verschiebung verbunden ist, während ein elastisches System diese Rampe in der zurückgezogenen Stellung der Sektoren zurückzieht.

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