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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbauen von Gürteln für Fahrzeugluftreifen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbauen von Gürteln für Fahrzeugluftreifen
durch Aufbringen von Gürtellagen und eines Laufstreifens auf eine im Durchmesser
verkleinerbare Gürteltrommel, wobei die Länge des Laufstreifens von dem Aufbringen
auf ein gebildetes Lagepaket durch geeignete Taster ermittelt und bei einer Abweichung
von dar Umfangslänge des Lagenpaketes diesem angepaßt wird. Die Erfindung bezieht
sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Beim Aufbauen von Gurteln wird so vorgegangen, daß auf der verkleinerbaren
Gürteltrommel zunächst die Gürtellagen zu einem Lagenpaket aufgewickelt-und sodann
der Laufstreifen aufgelegt und angerollt wird. Die wegen der schwankenden Laufstreifenlängen
erforderlichen Korrekturmaßnahmen erfolgen dabei in der Weise, daß vor dem Aufwickeln
des Laufstreifens seine Länge auf einer sogenannten Pfanne liegend durch automatisch
wirkende Einrichtungen abgetastet wird, und daß nach einer festgestellten Längendifferenz
Walzen oder in anderer Weise quetschend wirkende Werkzeuge zur Wirkung kommen, die
den Laufstreifen auf die erforderliche Länge drücken. Es ergibt sich von selbst,
daß dabei Uberlängen als Ausschuß zu gelten haben und nicht nachbehandelt werden
können, da die Länge nur vergrößert, jedoch nicht verringert werden kann. Durch
das Einwirken der Werkzeuge zum Längen des Laufstreifens wird bei allen bekannten
Vorrichtungen der Profilquerschnitt verändert, so daß der zwecks Längung verkleinerte
Querschnitt dem Ausgangsquerschnitt im geometrischen Sinne nicht mehr ähnlich ist.
Walzen oder andere Quetschvorrichtungen, die ein verkleinertes ähnliches Profil
hervorbringen, sind nach den heutigen Erkenntnissen undenkbar.
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Es liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren tnd eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Maschine
zu finden, um die vorbeschriebenen Nachteile zu beseitigen
Gemäß
der Erfindung besteht die neue Verfahrensweise darin, daß der Laufstreifen nach
der Feststellung seiner Länge zunächst auf einer im Umfang auf die festgestellte
Länge abgestimmten Trommel an den Enden miteinander verbunden, gegebenenfalls über
den Durchmesser des Lagenpaketes hinaus gedehnt und dann über letzteres Geschoben,
darauf abgesetzt und angedrückt wird. Es wird also dabei grundsätzlich davon abgegangen,
den Laufstreifen auf eine vorbestimmte Länge zu bringen, sondern dieser wird auf
eine auf seine Länge abgestimmte Trommel gebracht und zu einem Ring verbunden, so
daß er als solcher anschließend einem Dehnungsprozeß unterworfen wird, um die zum
Aufsetzen auf das Lagenpaket erforderliche Umfangslänge zu erzielen.
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Da der Laufstreifen beim Aufsetzen auf das Lagenpaket bereits als
endloser Ring vorhanden ist, besteht ein Vorteil zunächst darin, daß er auch bei
überlangen durch einen von außen wirkenden, segmentierten Ring auf das erforderliche
Maß gestaucht und gleichzeitig auf dem Lagenpaket festgedrückt werden kann. Darüber
hinaus wird ein in der Regel als zu kurz anfallender Laufstreifen einen verbesserten
Sitz auf dem Lagenpaket dadurch erhalten, daß der über den Durchmesser des Lagenpaketes
hinausgehende Durchmesser des Laufstreifens nach dem Entfernen der zur Dehnung benutzten
Mittel in erheblichem Umfang versucht, in die Ausgangslage zurückzukehren und sich
dabei auf dem Lagenpaket selbst festzieht. Er wird sozusagen ohne zur Hilfenahme
zuästzlicher Druckvorrichtungen aufgeschrumpft.
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Bei dem Dehnen des Laufstreifens in Ringform entfallen die Probleme,
die sonst an den beiden Enden sowohl beim Längen durch Pressen oder auch eventuell
beim Längen durch Ziehen entstehen, da bei gestrecktem Laufstreifen in jedem Falle
an den Enden andere Veränderungen auftreten als im Mittelteil. Der Laufstreifen
erhält somit ringsum gleichmäßige Spannungen und damit gleichmäßige Formänderungen,
so daß ein Höhenschlag am fertigen Reifen auf ein Minimum verringert wird.
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Schließlich ist zu beachten, daß beim Dehnen des zu einem Ring geschlossenen
Laufstreifens der verkleinerte Profilquerschnitt dem Ausgangsquerschnitt nahezu
vollkommen ähnlich ist, so daß keine Profilformabweichungen stattfinden.
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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich erfindungsgemäß
dadurch, daß der Gürteltrommel eine im Durchmesser veränderbare Laufstreifentrommel
zugeordnet ist, deren Umfang vom Kleinstmaß der zur Verarbeitung kommmenden Laufstreifenlänge
über den Umfang des auf der Qürteltrommel befindlichen Lagenpaketes hinaus vergröZerbar
ist. Zweckmäßig wird zum Transport des Laufstreifens von der Laufstreifentrommel
zur Gürteltrommel ein im-Durchmesser veränderbarer Tragring mit an die Außenfläche
des Laufstreifens ansetzbaren Saugelementen (Saugnäpfe) zur Gürteltrommel und zum
Laufstreifen bewegbar und zu diesen koaxial ausrichtbar angeordnet.
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Zur Vereinfachung des Transportes wird die Gürteltrommel und die Laufstreifentrommel
koaxial zueinander und zum Tragring angeordnet, wobei zweckmäßig die Gürteltrommel
und die Laufstreifentrommel auf ein und derselben Antriebswelle nebeneinander befestigt
sind. Ein parallel zur Antriebswelle geführter Tragring befindet sich dann, wenn
er zu einer der Trommeln koaxial ausgerichtet ist, auch automatisch koaxial zur
anderen Trommel.
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Die im Durchmesser vergrößerbare Laufstreifentrommel besteht zweckmaXig
aus einer Vielzahl durch einen Antrieb radial verschiebbarer Segmente, deren äußere
Enden gemeinsam die zylindrische Außenfläche der Trommel bilden. Dagegen bilden
die Segmente an ihrem inneren Ende einen kegligen Hohlraum, in dem ein vorzugsweise
entsprechend kegliger Auflaufring durch einen Antrieb axial verschiebbar ist. Dabei
wird der Auflaufring sowohl von einem durch Strömungsmittel axial bewegten Ringkolben
als auch wegabhängig von einer Kurvenbahn angetrieben. Zweckmäßig stellt die wegabhängige
Kurvenbahn wenigstens eine sich axial bewegende Spindel dar, auf der eine von einem
Stellmotor entsprechend der getasteten Laufstreifenlänge umlaufend angetriebene
Spindelmutter angeordnet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
wird durch die Zeichnung veranschaulicht.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht,
Fig. 2 einen
Axialschnitt durch eine Laufstreifentrommel und durch die benachbarten Maschinenteile,
Fig. 3 bis 5 Teile eines Axialschnittes durch einen Tragring in verschiedenen Arbeitsstellungen
und Fig. 6 eine Seitenansicht mit teilweisen Schnitten durch ein Segment eines Tragringes.
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In einer nur teilweise dargestellten Frontwand 1 eines Maschinengestelles
ist eine antreibbare Welle 2 drehbar gelagert und ein freies Ende 3 (Fig. 2) herausgeführt
und trägt eine Laufstreifentrommel 4 und eine Gürteltrommel 5. Koaxial zu diesen
beiden Trommeln ist parallel zur Welle 2 an einer Tragschiene 6 ein Tragring 7 verschiebbar
gelagert, der sowohl über die eine als auch über die andere Trommel bewegt werden
kann. Dieser Tragring 7 übernimmt durch eine noch weiter unten erläuterte Durchmesserverkleinerung
einen auf die Laufstreifentrommel 4 gebrachten Laufstreifen 8, überträgt ihn auf
ein auf die Gürteltrommel 5 aufgespultes Lgenpaket 9 und schließlich auf einendurch
Vereinigung dieser Teile gebildeten Gürtel auf eine nichtdargestellte Aufbau- und
Bombiertrommel für eine Reifenkarkasse.
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Das durchzuführende Verfahren beginnt gemäß Figur 1 damit, daß ein
zugeschnittener Laufstreifen 8 auf einen "Pfanne 10 genannten Zubringer gefördert
wird, dem lichtelektrische Taster 11 bis 17 zugeordnet sind, von denen der Taster
11 den Laufstreifen an einer bestimmten Stelle festlegt und die übrigen Taster 12
bis 17 die Länge des Laufstreifens 8 ermitteln. Im vorliegenden Falle meldet der
Taster 17 "frei", so daß die Länge des Laufstreifens dem Abstand zwischen den Tastern
11 und 16 entspricht. Der Taster 17 betätigt nun über eine elektrische Leitung 18
einen Schalter 17' in der Weise, daß dieser entgegen der Richtung eines Uhrzeigers
aus der durch gestrichelte Linien dargestellten Lage in eine durch aus gezogene
Linien dargestellte Lage verschwenkt wird. Dieser Schalter
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befindet sich nun im Bewegungsbereich eines Scheltnockens 19, der an einer Steuerscheibe
20 befestigt ist und gemäß Pfeil 21 von einem Verstellmotor 22 über ein Getriebe
23 in Drehung versetzt wird. Der Verstellmotor 22 bewegt den Nocken 19 gemäß Pfeil
21 so lange, bis der Schalter 17' vom Schalternocken 19 betätigt und der Vorgang
beendet wird.
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Während dieses Vorganges werden durch das Getriebe 23 Verstellmuttern
24 in Umlauf gesetzt, die wiederum Verstellspindeln 25 gemäß Figur 2 parallel zur
Welle 2, und zwar in Richtung des Pfeiles 26 verschieben. Diese Bewegung wird über
ein Axiallager 27 auf Anschlagbolzen 28 übertragen, die wiederum einen Ringkolben
29 und mit diesem einen Auflaufring 30 beaufschlagen, so daß radial verschiebbare
Segmente 31 radial von der Welle 2 weg verschoben werden und sich der von der Außenfläche
32 dieser Segmente gebildete Durchmesser vergrößert. Der erläuterte Vorgang bezieht
sich auf die in Figur 2 in der oberen Hälfte der Laufstreifentrommel 4 dargestellten
Lage des Ringkolbens 29! solange dieser nämlich unmittelbaren Kontakt mit den Anschlagbolzen
28 hat.
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Die Außenfläche 32 hat bei dem beschriebenen Vorgang einen Umfang
erhalten, dessen Länge mit der vom Taster 17 ermittelten Länge des Laufstreifens
8 übereinstimmt. Wird nun der auf der Pfanne 10 befindliche Laufstreifen 8 auf die
Laufstreifentrommel 4 geschoben und darauf gewickelt, kommen die beiden Enden des
Laufstreifens 8 genau zusammen. Wird nun auf die Pfanne 10 ein kürzer als in der
Darstellung der Figur 1 ausgefallener Laufstreifen 8 aufgelegt, meldet auch der
Taster 16 "frei", so daß auch der Schalter 76' verschwenkt wird. Der jeweils in
die Ausgangsstelle zurückgekehrte Schaltnocken 19 wird nun bei einer Drehung in
Richtung des Pfeiles 21 bereits vom Schalter 16' stillgesetzt, so daß die Stellmuttern
14 vom Stellmotor 22 in einem geringeren Maße verdreht werden und demzufolge die
Segmente 31 sich auf einen kleineren Durchmesser einstellen.
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Die geringste Durchmesserkorrektur wird vom Taster 13 ausgelöst, während
der Taster 12 eine Verstellbewegung überhaupt nicht mehr einleitet, da die Länge
des Laufstreifens 8 mit dem Kleinstumfang
der Laufstreifentrommel
übereinstimmt. Noch kiirzere Laufstreifenlängen sind durch zusätzliche und hier
nicht dargestellte ÅusschuB-taster zu entfernen.
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Durch die Anschlagbolzen 98 wird der Ringkolben 29 jeweils nur um
soviel in Richtung des Pfeiles 26 verschoben, wie zum Ausgleichen des Umfanges der
Laufstreifentrommel in Abstimmung auc die Laufstreifenlänge erforderlich ist. Zum
Ausdehnen des auf die Lauf6treifentrommel 4 gebrachten Laufstreifens 8 wird der
RingkoLben 29 (Figur 2, untere Hälfte) durch ein Srömungsmittel gem Pfeil 33 beaufschlagt
(die Zuführung ist nicht veranschaulicht), wobei der Auflaufring 30 vollends nach
rechts bewegt und der gr;lattmögliche Durchmesser der Laufstreifentrommel 4 erreicht
wird. D£ei kann din Dehnung des Laufstreifens 8 in Segmente 34 des Tragringes 7
hineii erfolgen, wo Dichtungen 35 vorgesehen sind, um mit Hilfe von Unterdruck,
erzeugt durch eine Zuleitung 36, den Laufstreifen s in aer gedehnten Lage zu halten.
Die LaufstreifentrommeL 4 wird sodann lm Durchmesser verkleinert, indem ein Strömungsmittel
gem ien Pfeil len 37 auf den Ringkolben 29 einwirkt.
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Auf der Gürteltrommel 5 ist inzwischen das Lagenpaket 9 gebildet
worden und der Tragring 7 wird nun gemäß Pfeil 2b verschoben, bis er dieses Lagepaket
9 umgibt. Die Segmente 34 des Tragringes 7 werden durch nichtdargestellte Mittel
radial nach innen bewegt und drücken den Laufstreifen 8 auf das Lagenpaket 9, so
daß eine innige Verbindung hergestellt wird. Danach wird die Gürteltrommel 5 im
Durchmesser verkleinert und der Tragring 7 bringt den nun vollständigen Gürtel in
Richtung des Pfeiles 26 weiter zu einer nichtdargestellten Aufbautrommel für eine
Karkasse des herzustellenden Luftreifenrohlings, die dann in den fertigen Gürtel
hineinbombiert wird.
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In den Figuren 3 bis 6 wird ein Tragring 7 erläutert, dessen Segmente
im Gegensatz zu dem vorher beschriebenen Tragring 7 Saugnäpfe 38 enthalten, die
ringsum im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.
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Wie Figur 6 zeigt, sind im Tragring 7 Segmente 34 radial verschiebbar
angeordnet,
die von Kolbenzylindereinheiten 39 durch Zuleitungen 40 mit Strömungsmitteln versorgt
einwärts und zurück bewegt werden. In der Darstellung nach Figur 3 befinden sich
die Segmente 34 am weitesten außen, bilden den größten Durchmesser 41. In Figur
4 wird ein mittlerer Durchmesser 42 und in Figur 5 der kleinste Durchmesser 43 gebildet.
Der kleinste Durchmesser 43 ist so gehalten, daß er vermindert um die doppelte Dicke
des Laufstreifens 8 etwas kleiner als der Außendurchmesser des Lagenpaketes 9 ist,
damit nämlich mit Hilfe der Segmente 34 der Laufstreifen fest auf das Lagenpaket
9 gepreßt werden kann. Der in Figur 4 veranschaulichte mittlere Durchmesser 42 ist
einzustellen, wenn der auf die Laufstreifentrommel 4 gelegte Laufstreifen 8 erfaßt
werden muß. Der größte Durchmesser 41 schließlich wird stets dann einzustellen sein,
wenn der Tragring 7 entweder leer oder mit einem Laufstreifen oder einem fertigen
Gürtel beladen axial zu verschieben ist.
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Die Saugnäpfe 38 oder die Saugeinrichtung mit Hilfe der Zuleitung
36 sind erforderlich, weil der auf der Laufstreifentrommel 4 gedehnte Laufstreifen
8 während der Ubergabe die Tendenz hat, in die Ausgangslage zurückzuschrumpfen.
Diese Tendenz wird nach der Ubergabe auf die Gürteltrommel ausgenutzt, indem er
sich nach dem Freigeben selbst auf dem Lagenpaket 9 festzieht, damit seinen Sitz
erhält und keine besonderen oder besonders wirksame Anpreßmittel benötigt.
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Der Tragring 7 ist in ähnlicher Anordnung und Ausführung bei Vorrichtungen
zum Herstellen von Rohlingen für Gürtelluftreifen an sich zu dem Zwecke bekannt,
den Gürtel von der Gürteltrommel 5 zu einer nicht veranschaulichten Aufbau- und
Bombiertrommel für Karkassen zu transportieren, erhält aber hier im Zusammenhang
mit der zusätzlichen Laufstreifentrommel eine neue Funktion, nämlich den zu einem
Ring geformten Laufstreifen der Gürteltrommel 5 zu übergeben.