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WsesoJusnyJ nautscbno-issledowatelskij
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i konstruktorskij Institut po Obo rudowaniju dlja Schinno; Promyschlennosti
"NIISCHINMASCH" TROMMEL ZUM AUFBAUEN UND BOMBlEREN VON LUETREIFENDEGHEM Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Ausrüstungen für Reifenindustrie, insbesondere auf eine
Trommel zum Aufbauen und Bombieren von Luftreifendecken.
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Besonders vorteilhaft kann diese Erfindung zum Aufbauen und Bombieren
von Reifendecken radialer Konstruktion verwendet werden, d.h. von solchen, bei denen
die Fäden des Kordes (des Reifenmaterials) im Reifen in Radialrichtung liegen.
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Es sind bereits Trommeln zum Aufbauen und Bombieren von laiftreifendecken
(siehe z.B. BR-PS 1543925, Kl. B29h, 19663 bekannt. Die Seitenfläche derartiger
Trommeln ist aus Segmenten gebildet, die mit der Möglichkeit der gleichzeitigen
Verstellung in Radialrichtung der Trommel auf einer entlang der Trommelachse verlaufenden
hohlen Antriebswelle mittels eines Hebelsystems befestigt sind.
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Die Verstellungen der Segmente erfolgen durch einen Spindelantriebsmechanismuß,
dessen an ihren Enden mit Links- und Rechtsgewinde versehene Spindel in der genannten
hohlen Antriebswelle der Trommel koaxial frei gelagert ist und an den Enden muttern
mit darauf befestigten Druckscheiben trägt welche sich beiderseits der Hebel befinden
und im Zuge ihrer Äxialverstellung während der Spindeldrehung mit diesen zusammenwirken.
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Als Stirnseiten der Trommel dienen zwei Ringwangen, die auf der Antriebswelle
der Trommel beiderseits der Hebel angebracht sind. Jede Ringwange weist radiale
Aussparungen auf.
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in welchen radial verstellbare Halterungen gelagert sind, an deren
aus der Ringwange herausragenden Enden die am Trommelumfang liegenden Segmentelemente
befestigt sind.
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Alle Segmentelemente sind zusammen mit den Segmenten des Trommelmittelteils
mit einer elastischen Ringhülle von außen bedeckt;, auf welche die Lagen des Reifenmaterials
der auSzubauenden Reifendecke mit anschließendem Wulstkonfektionieren und Bombieren
im Zuge der synchronen Radialverstellung von Segmenten und Halterungen aufgebracht
werden.
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Der Hauptnachteil derartiger Trommeln zum Aufbauen und Bombieren
von Reifendecken besteht darin, daß zwischen den Segmentelementen der Halterungen
bei deren offener Endstellung Zwischenräume entstehen, in denen beim zwangsläufigen
Einschlagen des Reifenmaterials auf die Trommelstirnseiten in der Wulstpartie der
Reifendecke eine Ansammlung des Reifenmaterials
in Form von Falten
zustandekommt, die um so höher sind, je größer die genannten Zwischenräume zwischen
den Halterungen sind.
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Der genannte Umstand beeinträchtigt die qualität des Reifens in ganzen,
da sich in diesen Falten zwischen den Lagen des Materials Luft ansammeln kann, wodurch
beim nachfolgenden Vulkanisieren der Reifendecken und sogar bei deren Betrieb die
abtrennung der Lagen des Reifenmaterials erfolgen kann.
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Es ist bekannt, daß beim Aufbauen von Reifen aus Reifenmaterial mit
verschiedenen Festigkeitswerten der Arbeitsdurchmesser der Trommel und deren Breite
variiert werden sollen, andererfalls wird für Jede Reifenkarkasse überschüssiges
(aus verschleißtechnischer Sicht) Kordmaterial verwendet, was unwirtschaftlich ist.
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In den bekannten Trommeln ist die itöglichkeit der Durchmesser- und
der Breiteneinstellung beim Aufbauen von gleichgroßen Reifendecken nicht vorgesehen.
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Zu den Nachteilen der bekannten Trommeln zählen auch unter Berücksichtigung
der fliegenden Anordnung in der Reifenaufbaumaschine deren großes Gewicht und große
Breitenmaße, was deren Einsatz für das Aufbauen von tehrlagenreifen erschwert.
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Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, eine Trommel zum Aufbauen
und Bombieren von Luftreifendecken mit einer derartigen konstruktiven Ausbildung
ihrer Baugruppen zu schafen, die es erlaubt, eine lückenlose starre Stirnfläche
zwischen den Segmentelementen der Halterungen bei deren offener
Endstellung
mit der l;öglichlreit der gleichzeitigen Einstellung der Trommeibreite zu erhalten,
wodurch die Eraxtspannung der von der Trommel herabhängenden Lagen des Reifenmaterials
auf die Trommelstirnseiten beim Konfektionieren der Wulstpartie der Reifendecke
ohne Faltenbildung sowie die Änderung der Trommelbreite beim Aufbauen von gleichgroßen
Reifen ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Trommel zum Aufbauen
und Bombieren von Lurtreifendecken, bei welcher die Seitenfläche aus einzelnen Segmenten
gebildet ist, die auf der hohlen Antriebswelle mittels eines Hebelsystems montiert
und im Zuge der Reifendeckenbombierung in Radialrichtung der Trommel durch einen
innerhalb der Antriebswelle gelagerten Spindelmechanismus mit zwei Druckscheiben
gleichzeiv tig verstellbar sind, welche sich auf der Antriebswelle beiderseits der
Segmente befinden und im Zuge ihrer Axialverstellungen entlang der Antriebswelle
mit den erwähnten Hebeln Zusammenwirken, und als Stirnseiten der Trommel auf der
genannten Antriebswelle beidseitig der Scheiben angebrachte Ringwangen dienen, die
radiale Aussparungen mit darin radial verstellbar gelagerten Halterungen aufweisen,
an deren aus den Ringwangen herausragenden Enden je ein aran'ro:selumSarlE liegendes
Segmentelement befestigt ist, wobei alle Segmentelemente zusammen mit den Segmenten
mit einer elastischen Ringhülle bedeckt sind, auf welche die Lagen des Reifenmaterials
der aufaufbauenden Reifendecke mit anschließendem Wulstkonfektionieren und Bombieren
im Zuge der synchronen Radialverstellungen von Segmenten und Halterungen aufgebracht
werden, erfindungsgemäß
außenseits jeder Ringwange zwischen den
daraus herausragenden Enden der benachbarten Halterungen elastische Blemente angeordnet
sind, die eine geschlossene Tronmelstirnfläche bilden, und jede Ringwange auf der
Antriebswelle mit der ì:öglichkeit der axialen Sinstellverschiebungen in bezug auf
entsprechende Scheibe zwecks Einstellung der Trommeibreite angebracht ist.
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Eine solche Lösung gestattet es, die Zwischenräume zwischen den Segmentelementen
der Halterungen unter Bildung einer starren Trommelseitenfläche der vorgesebenen
zylindrischen Form in der lGähe von Trommelstirnseiten zu beseitigen, wodurch das
Zwangeinschlagen des Reifenmaterlals während der Sombierung von Reifendecken ohne
Faltenbildung in deren Wulstpartie ermöglicht. wird, was die qualität der Reifendecken
bedeutend verbessert.
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Die liXöglichkeit der Breiteneinstellung der Trommel durch Axialverschiebung
der Ringwangen erlaubt es, die optimale Fadenlänge des Reifenmaterials in der Reifenkarkasse
in -Abahängigkeit von den Festigkeitseigenschaften des Reifenmaterials zu wahlen,
was eine derartige Trommel universaler und wirtschaftlicher macht.
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Gemäß einer der möglichen Ausfübrungsformen der Erfindung ist jedes
elastische Element als eine zylindrische Schraubenfeder ausgebildets deren Enden
auf die gegenüberliegenden Enden der Segmentelemente der benachbarten Halterungen
aufgesetzt und deren äußere Windungen mit den benachbarten Federn starr verbunden
sind.
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Durch eine solche Lösung erhält die StirnflGcre der Trommel größere
Gleichmäßigkeit und Geschlossenheit, wodurch deren Einsatz zum Aufbauen von Reifen
mit geringer Anzahl der Lagen des Reifenmaterials, z.3. von Zweilagenreifan, ermöglicht
wird.
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Zweckmäßig werden zwischen dem Segmentelement jeder Halterung und
den auf dessen Enden aufgesetzten Federn zwei kurvenförmige Führungen eingebaut,
deren einander zugewandte Enden an diesem Segmentelement befestigt sind und deren
andere Enden gegen die Außentläche der Segmentelemente der benachbarten halterungen
rrei anliegen.
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Iffulch eine solche technische Lösung wird die Trommel konstruktion
vereinfacht sowie das Gewicht der Segmentelemente der nalterungen und folglich das
Gewicht der trommel im ganzen vermindert, was den einsatz derselben in hochmechanisierten
Autbaumaschinen ermöglicht, auf denen Mehrlagenreifen erzeugt werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die elastischen
Elemente für jede Ringwange als eine geschlossene zylindrische Feder ausgebildet,
welche die begmentelem.ente aller Halterungen dieser Ringwange urnaßt und in entsprechenden
Aussparungen gelagert ist, die in diesen Segmentelementen ausgeführt sind.
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Dank dieser Lösung erhält die Stirnfläche der Trommel größere Steifheit,
was deren Einsatz zum Autbauen von Mehrlagenreifen ermöglicht, für deren Bombieren
große Umpreßkratt erSorderlich ist.
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Zweckmäßig werden die LInstellverschiebungen jeder Ringwange relativ
zur entsprechenden srucksoneibe durch zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten
derselben senkrecht zu ihnen angeordnete Stellschrauben bewerkstelligt, deren eines
sunde in der Ringwange und deren anderes Ende im entsprechenden Gewinde loch der
Scheibe angeordnet sind.
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Diese technische Lösung ergibt eine der optimalen Varianten der Einstellung
der Trommelbreite und gewährleistet ausreichende festigkeit und Starrheit der Verbindung
zwischen Ringwangen und Druckscheiben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungstorm der bfindung bilden die Hebel
eines jeden Segments ein Parallelogramm, dessen untere Hebel konvex krummlinig gestaltet
sind und zwei Profilbereiche aufweisen, die mit den entsprechenden Druckscheiben
über Rollen aufeinanderfolgend zusamnenwirken, welche in den in diesen Scheiben
ausgebildeten Aussparungen angeordnet sind.
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Eine derartige technische Lösung erlaubt es, den Bereich der radialen
Spreizung der Segmente bei geringer eite der Längsverstellungen der Druckscheiben
bedeutend zu vergrößern, da das Zusammenwirken dieser Scheiben-mit dem einen der
Profilbereiche des Hebels die Spreizung der Segmente bis zum Arbeitsdurchmesser
für das Aufbauen und mit dem anderen Profilbereich die Spreizung der Segmente für
das Bombieren der Reifendecke gewährleistet. Die geringe Weite der Druckscheibenverstellung
verringert außerdem die breitenmaße der
Trommel und folglich deren
Gewicht im ganzen.
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Gemäß einer weiteren Ausbilaungsform der erfindung sind alle unteren
Hebel, die an einer Seite der Segmente liegen, durch eine Ringfeder miteinander
verbunden, welche in den entsprechenden sitzen dieser Hebel angeordnet ist.
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Die genannte Lösung gewährleistet die Stabilität der geometrischen
ItaRe der Trommel in zusammengezogenem Zustand, wodurch freies Abnehmen der aufgebauten
Reifendecke von der Trommel ermöglicht wird.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende
Zeichnungen eingehend erläutert. Ms zeigt: Fig. 1 schematische Darstellung der Gesamtansicht
der erfindungsgemäßen Trommel zum Aufbauen und Bombieren von Burtreifendecken (Längsschnitt
der rechten Seite der Trommel in deren zusammengezogenem Ausgangszustand); Fig.
2 Schnitt nach der Linie II-II in Fig. m (im vergrößerten lVaßstab); Fig. 3 dasselbe
wie in Fig. 1 (die zweite Ausrührungsrorm im vergrößerten Ii.aßstab Fig. 4 schematische
Darstellung des Aufbringens der Lagen des Reifenmaterials auf die Trommel; Fig.
5 schematische. Darstellung der Konfektionierung der Wulstpartien der Reifenrohlingkarkasse;
Fig. 6 schematische 1)arstellung der bombierung der Reifenrohlingkarkasse.
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Die Trommel zum Aufbauen und Bombieren von Luftreifendekken besitzt
eine hohle Antriebswelle 1 (ig. 1), auf Ger egmente 2 montiert sind, die die Tronunelseitenrläche
bilden.
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Die Segmente 2 sind aut der Antriebswelle 1 der Trommel mit eer Köglichkeit
der gleichzeitigen Verstellung in iiaaialrichtung aer Trommel zwecks Veränderung
ihres Durchmessers im Zuge der Reifendeckenbombierung angeoronet.
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Der Mechanismus aer Radialverstellung der Segmente 2 ist mit einer
in der nohlen sntriebswelle 1 gelagerten Spindel 3 mit Rechts- und Lins.^gewinde
versehen, worauf beiderseits der Segmente 2 Muttern 4 aufgeschraubt sind, die sich
in den Längsnuten der Antriebsvrelle 1 der Trommel befinden. Auf jeder A"utter 4
ist eine Druckscheibe 5 befestigt. Bei der Drehung der Spindel 3 wirken die Scheiben
5 mit einem System der Hebel 6, 7 zusammen, durch welches jedes Segment 2 auf der
Antriebswelle 1 befestigt ist. Die oberen 6 und die unteren 7 Hebel sind miteinander
unter Bildung eines Parallelogramms gelenkig verbunden.
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Als Stirnseiten der Trommel dienen auf deren Antriebswelle 1 beidseitig
der Scheiben 5 angebrachte Ringwangen 8 mit radialen Aussparungen, in welchen Halterungen
9 (Fig. 1 und 2) radial verstellbar gelagert sind.
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Auf dem aus der Ringwange herausragenden Ende jeder Halterung 9 ist
ein am Trommelumfang liegendes Segmentelement 10 befestigt.
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Die Radialverstellung der Halterungen 9 jeder Ringwange. 8 wird durch
einen Druckluftantrieb bewerkstelligt, der ein Ringgehäuse 11 (Fig. 1) mit einen
kolben 12 besitzt, der mittels Hebeln 13 mit den Halterungen 9 gelenkig gekoppelt
ist.
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Alle Segmentelemente 10 der Halterungen 9 sind zusammen mit den Segmenten
2 mit einer elastischen Ringhülle 14 von außen bedeckt, auf welche die Lagen des
Reifenmaterials der auf zub auenden Reifendecke mit anschließendem Wul stkonfektionieren
und Bombieren im Zuge der synchronen Radialverstellung der Segmente 2 und Halterungen
9 aufgebracht werden.
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I;rfindungsgemäß sind außenseits jeder Ringwange 8 zwischen den daraus
herausragenden Enden der benachbarten Halterungen 9 elastische Elemente angeordnet,
welche eine geschlossene Trommelstirnfläche bilden.
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Gemäß der ersten Ausfuhr..ungsform der Erfindung ist Jedes derartige
elastische Element als eine zylindrische Schraubenfeder 15 ausgebildet, deren Enden
auf die gegenüberliegenden Enden der Segmentelemente 10 der benachbcrten Halterungen
9 aufgesetzt und deren äußere r..in ungen mit den benachbarten Fe dern starr verbunden
sind (nicht gezeigt).
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Erfindungsgemäß ist jede Ringwange 8 auf der Antriebswelle 1 mit
der ltöglichkeit der axialen Einstellverschiebungen in bezug auf entsprechende Druckscheibe
5 zwecks Änderung der Trommelbreite angebracht.
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Die Einstellverschiebungen jeder Ringwange 8 relativ zur entsprechenden
Druckscheibe 5 werden durch zwischen deren
gegenüberliegenden Stirnseiten
senkrecht zu diesen angeordnete Stellschrauben 16 (Fig. 1 und 3) bewerkstelligt,
deren eines Ende in der Ringwange 8 und deren anderes Ende im entsprechenden Gewindeloch
der Scheibe 5 angeorclnet sind.
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Jede Ringwange 8 ist mit einem einstellbaren Schraubenanschlag 17
zur Hubbegrenzung des Kolbens 12 versehen.
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Die äußeren Windungen der Federn 15 sind durch Bügel 18 (Fig. 2)
untereinander verbunden.
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Zwischen dem Segmentelement 10 Jeder Halterung 9 und den auf dessen
Enden aufgesetzten Federn 15 sind zwei elastische kurvenförmige Führungen 19, 20
eingebaut, deren einander zugewandte Enden an diesem Segmentelement 10 in einer
darin ausgebildeDen Aussparung befestigt sind und deren andere Enden gegen die Außenfläche
der Segmentelemente 10 der benachbarten Halterungen 9 (nicht gezeigt) frei anliegen.
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Gemäß der zweiten Ausführungsforn der Erfindung sind die elastischen
Elemente für jede Ringwange 8 als eine geschlossene zylindrische Feder 15a (Fig.
3) ausgebildet, welche alle Segmentelemente 10 der Halterungen 9 dieser Ringwange
8 umfaßt und in entsprechenden Aussparungen gelagert ist, die in diesen Segmentelementen
10 ausgeführt sind.
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Die Hebel 6, 7 jedes Segmentelements 2 sind miteinander gelenkig
verbunden und bilden ein Parallelogramm, dessen untere Hebel 7 (Fig. 3) krummlinig
gestaltet sind und an ihren oberen Enden mit den entsprechenden Scheiben 5 zusslnmenwirken.
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Dabei sind die oberen Hebel 6 jedes ~Parallelogramms mit dem entsprechenden
Segment 2 und die unteren Hebel 7 mit einem
Ring 21 (Fig. 1 und
3) gelenkig verbunden, der auf der hntriebswelle 1 sitzt. An den oberen Enden der
Hebel 6 sind zwei miteinander zusammenwirkende Zahnräder 22 angebracht, welche im
Zuge der Radialverstellungen der Segmente 2 die Parallelität der sie bildenden Oberfläche
zur Trommelachse gewährleisten.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist jeder untere
Hebel 7 (Sig. 3) krummlinig gestaltet und weist zwei Profilbereiche "a" und "b"
auf, die mit der Druckscheibe 5 über eine Rolle 23 aufeinanderfolgende zusammenwirken,
die in einer in dieser Scheibe 5 ausgebildeten Aussparung angeordnet ist. Alle unteren
Hebel 7, die an einer Seite der Segmente liegen, sind durch eine Ringfeder 24 miteinander
verbunden.
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Die Trommel zum Aufbauen und Bombieren von Luftreifendecken funktioniert
auf folgende Weise.
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Die Durchmesser- und. Breiteneinstellung der Trommel entsprechend
den Abmessungen der auf zubauenden Reifendecke (nicht gezeigt) wird mittels Stellschrauben
16 und Schraubenanschlag 17 zur Hubbegrenzung des Kolbens 12 durchgeführt.
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Dann wird durch den im Gestell der Reifenaufbaumaschine angeordneten
Kontrollmechanismus (in der Zeichnung nicht gezeigt) der Ausgangsdurchmesser der
Trommel eingestellt.
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Dazu werden die Muttern 4 und die darauf befestigten Scheiben 5 durch
die von.dem Maschinenantrieb erzeugte Drehbewegung der Spindel 3 (bei abgebremster
Antriebswelle 1 der
Trommel) aus der Ausgangslage gegeneinander
verstellt.
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Hierbei wirken die Rollen 23 auf die unteren Hebel 7 im Bereich "a"
ein, und die mit diesen zusammenwirkenden oberen Hebel 6 verstellen die Segmente
2 in Radialrichtung der Trommel bis zum vorgegebenen Tromaeldurchmesser. Die Bereiche
"a" der Hebel 7 werden entsprechend der Verstellung der Segmente 2 bis zu einem
bestimmten Arbeitsdurchmesser für das Aufbauen der Reifendecke gewählt.
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Gleichzeitig mit der Verstellung der Scheiben 5 werden die mit diesen
verbundenen Ringwangen 8 der Halterungen 9 über die Stellschrauben 16 verschoben.
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Nach Erreichen des vorgegebenen Durchmessers durch die Segmente 2
wird die Drehung der Spindel 3 gestoppt, in die Hohlräume der Zylinder 11 wird Druckluft
zugeführt, welche die Kolben 12 gegen die Trommelmitte hin bewegt. Dabei werden
die Halterungen 9 mit den Federn 15 und der Hülle 14 über die Hebel 13 durch die
Kolben 12 in Radialrichtung bis zu einem Durchmesser verstellt, der dem eingestellten
Durchmesser der Segmente 2 gleich ist. Dabei wird die Trommel arbeitsfläche mit
zwei an den Stirnseiten der Segmente 2 der Breite nach verlaufenden spalt artigen
Zwischenräumen und mit einer dem Umfang nach regelmäßigen zylindrischen Form gebildet.
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Danach werden die Lagen des Reifenmaterlais 25 (Fig. 4) aufgebracht,
bis die zylindrische Bandrolle gebildet ist, dann wird mittels eines nicht dargestellten
Xechaniseus
mit Federn 26, 27 das Umpressen der herabhängenden
Enden der Lagen des Reifenmaterials 25 relativ zu den Halterungen 9 samt den Federn
15 und der Hülle 14 vorgenommen. Dabei werden die Lagen des Reifenmaterials 25 in
den Zwischenräumen zwischen den Segmentelementen 10 durch Federn 15 und die elastischen
Führungen 19, 20 unterstützt.
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Die Druckkraft der Druckluftzylinder 11, die Steifheit der Federn
15 und der Führungen 19, 20 sind derart gewählt, daß die Beständigkeit des Anßendurchmessers
im stirnseitigen Teil der Trommel bei Belastungen gesichert wird, die im Augenblick
des Umpressens der Lagen des Reifenmaterials 25 durch die Federn 26, 27 sowie des
Einschlagens der Wulstkerne 28 (Fig. 5) entstehen. Nach dem Einschlagen der Wulstkerne
28 auf den stirnseitigen Teil der Trommel bis zum Anschlag werden die Lagen des
Reifenmaterials 25 auf die Wulstkern 28 mittels Federn 26, 27 unter Bildung der
Reifendeckenkarkasse 29 (Fig. 6) umgeschlagen.
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Dann werden die Iv-uttern 4 bei der abgebremsten Trommel antriebswelle
1 durch Drehbewegung der Spindel 3 weiter gegen die Trommelmitte hin verstellt,
welche ihrerseits die Druckscheiben 5 verlagern, und diese verstellen wiederum über
die Hebel 6, 7 die Segmente 2 bis zum Bombierun6-sdurchmesser der Reifendecke. Danach
werden auf die bombierte Reifenkarkasse 29 Laufflächeneinlage (nicht gezeigt), Laufband
und Seite gummi aufgebracht und verpreßt. Nachdem der Reifen aufgebaut ist, wird
die Antriebswelle 1 gebremst, die Druckluft aus den Zylindern 11 ausgelassen und
die Kolben 12 mit Halterungen 9
und Federn 15 werden unter Einwirkung
der Spannkraft der elasti schen Hülle 14 in die Ausgangsstellung gebracht. Dann
werden die Eluttern 4 mit den Scheiben 5 und den Riiigviangen 8 durch Drehung der
Spindel 3 in die Ausgangsstellung verlagert, in der die Hebel 7 an die Antriebswelle
1 durch die Federn 24 angedrückt werden. Hiernach wird die fertige Reifendecke leicht
von der Trommel abgenommen.
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Die Arbeitsweise der Trommel in der anderen Ausführungsform bei deren
Ausbildung mit der Feder 15a (Fig. 3) in Form eines geschlossenen Ringes ist der
obenbeschriebenen ähnlich.