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Vorrichtung zum Aufbringen von Strangabschnitten auf einen
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Rotationskörper Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen
von Strangabschnitten auf einen Rotationskörper, wie sogenannter Profilstreifen
auf eine Karkasse beim Reifenbau.
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Beim Reifenbau sind verschiedene Methoden und Vorrichtungen zum Bereithalten
und Ausgeben von Strangabschnitten, Profilstreifen, wie Kernfüllern, Keilstreifen
oder Seitenstreifen, bekannt, bei denen die Strangabschnitte entweder in bereits
vorher zugeschnittenen Längen oder als Strang bereitgestellt werden. Im letzten
Falle werden die Strangabschnitte in erforderlicher Länge jeweils erst im Zeitpunkt
des Bedarfs von dem Strang abgetrennt.
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Das eigentliche Anlegen der Strangabschnitte an den Rotationskörper,
der Profilstreifen auf die Karkasse bzw. den Karkassenunterbau, geschah bisher von
Hand. Dabei diente als Orientierungshilfe in axialer Richtung eine Lichtmarke. Der
Reifenbauer bemühte sich dabei, zunächst bei stehender Maschine den einen Endabschnitt
des Strangabschnittes an dem Rotationskörper, des filstreifens an den Karkassenunterbau,
möglichst genau an der Lichtmarke anzulegen. War dies geschehen, so setzte er die
Maschine in sehr kleinen Kreisbogenschritten, im sogenannten Tippbetrieb, in Bewegung,
um den Strangabschnitt, den er sich zuvor über die Schulter geworfen hatte, abschnittweise
entlang der Lichtmarke auf den Rotationskörper zu bringen. Die genaue axiale Lage
der Strangabschnitte war daher ausschließlich vom Geschick
des Reifenbauers
abhängig. Der auch bei viel Geschick erreichbare Genauigkeitsgrad war gering, so
daß optimale Laufeigenschaften eines so hergestellten Reifens, soweit sie von der
präzisen Anbringung der Profilstreifen abhängig sind, in der Praxis kaum erreicht
werden konnten. Zudem war diese Arbeitsweise sehr zeitaufwendig und wegen der handwerklichen
Arbeit an einer recht aufwendigen Maschine nicht sehr wirtschaftlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufbringen
von Strangabschnitten oder dergleichen auf einen Rotationskörper, insbesondere von
Profilstreifen auf eine Karkasse bzw. einen Karkassenunterbau, zu schaffen, mit
der das bisherige manuelle Verfahren abgelöst werden kann, mit der ein präzises
Anlegen der Strangabschnitte bzw. Profilstreifen und damit, soweit davon abhängig,
bessere Laufeigenschaften der Reifen erreicht werden können und die eine bessere
Ausnutzung entsprechender Maschinen, wie sogenannter Karkassmaschinen, ermöglicht.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, bei
der ein achsparallel zu dem Rotationskörper oder in einer dessen Achse enthaltenden
Ebene einstellbar in einer Führungsbahn geführter Support vorgesehen ist, bei der
auf dem Support eine auf die Mantelfläche des Rotationskörpers gerichtete Rollenbahn
angeordnet ist, und bei der diese Rollenbahn mit seitlichen Führungselementen für
die Strangabschnitte versehen ist. Durch diese Maßnahmen ist neben der Erfüllung
der Aufgabe in ihrer Gesamtheit insbesondere erreicht, daß sowohl die Anlegestelle
in axialer Richtung bestimmt als auch ein schlagfreies Anlegen des Strangabschnitts
an den Rotationskörper ermöglicht sind. Der Reifenbauer ist damit zugleich in die
Lage versetzt, seine Aufmerksamkeit der Überwachung des Arbeitsablaufs zu widmen,
ohne daß er hierin durch handwerkliche Manipulationen behindert oder abgelenkt ist.
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Zweckmäßig sind die seitlichen Führungselemente als Führungsrollen
mit zu den Tragrollen der Rollenbahn winklig, vorzugsweise rechtwinklig gelegenen
Achsen ausgebildet.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind - entsprechend der Breite
der Strangabschnitte - die seitlichen Führungselemente bzw. die Führungsrollen senkrecht
zu der Förderrichtung der Rollenbahn - zur Begrenzung deren Förderbreite - einzeln
oder gruppenweise - zweckmäßig mittels eines Druckmittelzylinders -einstellbar.
Hierdurch ist es ermöglicht, auch bei unterschiedlich profilierten, unterschiedlich
breiten Strangabschnitten und/oder Strangabschnitten größerer Dicke als Breite für
den gleichen Rotationskörper, jeden der Strangabschnitte präzise anzulegen.
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Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß die dem Rotationskörper
entfernt angebrachten, einander gegenüber befindlichen Führungsrollen einen größeren
Abstand zueinander haben, als die zu dem Rotationskörper gelegenen Führungsrollen,
und daß dieser seitliche Abstand von Führungsrolle zu Führungsrolle bis zu einem
gleichgehaltrnen Abstand der Führungsrollen in dem zu dem Rotationskörper gelegenen
Abschnitt der Rollenbahn abnimmt, etwa derart, daß ein Einlaufabschnitt in einen
Führungsabschnitt der Rollenbahn führt. Diese Maßnahmen ermöglichen es, den jeweiligen
Strangabschnitt nur wenig orientiert in die Vorrichtung zu bringen, weil die genaue
Ausrichtung mit Hilfe der Vorrichtung selbsttätig erfolgt.
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Nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung mündet die Rollenbahn
- in Arbeitsstellung - mit Auslauf über eine Schürze -angenähert tangential zu dem
Rotationskörper. Auf diese Weise gelangt der Strangabschnitt ohne Abknickung oder
Abbiegung auf den Rotationskörper. Verbindungen können daher im Bereich zwischen
der Auslaufstelle bzw. der Schürze und dem Rotationskörper in dem Strangabschnitt
nicht auftreten.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Einlaufabschnitt
der Rollenbahn - in Arbeitsstellung - oder ein Teil davon in angenähert vertikaler
Richtung nach unten. Durch diese Maßnahme ergibt sich der Vorteil, daß lediglich
der erste Abschnitt des Strangabschnitts mit seinem Querschnittprofil
positionsgerecht
in die Vorrichtung eingelegt werden muß, während sich die folgenden Abschnitte freihängend
und damit unter Freigabe eventueller etwa senkrecht zur Erstreckungsrichtung bestehender
Spannungen selbsttätig orientieren können. Es bedarf damit keinerlei weiteren Handgriffe,
um die dem ersten vorderen Abschnitt des Strangabschnitts folgende Abschnitte in
die richtige Lage zu bringen.
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Zweckmäßig ist gemäß der Erfindung im oder am Einlaufabschnitt der
Rollenbahn - mindestens - eine Walze mit Querverteilungsrollen vorgesehen, eine
Walze mit zu den Tragrollen paralleler Achse, deren Tragfläche aus um periphere,
in zu der Achse der Walze senkrechten Ebenen gelegene Achsen drehbaren, tonnenförmigen
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Hierdurch ist ein seitliches Ausrichten des Strangabschnitts erleichtert,
weil keinerlei Haftreibungswiderstand dagegen auftreten kann.
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Weiter ist nach der Erfindung die Rollenbahn bzw. deren Gestell gegenüber
dem Support - um die Einstellrichtungsachse - oder der Support gegenüber seiner
Führungsbahn um deren Achse - beispielsweise mittels eines Druckmittelzylinders
- schwenkbar.
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Diese Maßnahme bietet den Vorteil, daß die Vorrichtung auf einfache
Weise, rasch und präzise in den oder aus dem Arbeitsbereich unmittelbar an dem Rotationskörper,
wie an der Karkasse, gebracht werden kann und daß eine Anpassung der Vorrichtung
auch an Abschnitte des Rotationskörpers von unterschiedlichem Durchmesser ohne jeglichen
zusätzlichen apparativen Aufwand möglich ist. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme
wird in der Regel in einer Verminderung des Lichtraumbedarfs der jeweiligen Maschine
bestehen.
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Auch dient das Vermeiden hervorstehender Maschinenteile stets der
Sicherheit. Die Vorrichtung kann sich - bei hinreichend langer Führungsbahn für
den Support - in Ruhestellung an das Maschinengestell anschmiegen.
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Weiter wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß an dem Support,
der Rollenbahn oder deren Gestell eine Anlegerolle zum Anlegen des von der Rollenbahn
ausgegebenen Strangabschnitts an den
Rotationskörper, z.B. eines
Profilstreifens an eine Karkasse, vorgesehen ist, und daß die Anlegerolle mittels
eines Lenkarmes oder dergleichen in Richtung auf die Anlegestelle schwenkbar gelagert
ist, wobei zweckmäßig an dem Lenkarm unmittelbar oder bei dessen Ausbildung als
Teil einer Wippe oder dergleichen mittelbar ein Druckmittelzylinder zum Schwenken
der Anlegerolle zwischen Ruhe- und Arbeits- bzw. Anlegestellung, in dieser zum Ausüben
eines Anlegedrucks, angreift, und/oder die Anlegerolle wesentlich aus in Anlegerichtung
radial und zueinander laminar beweglichen, einzeln, jedoch wahlweise unter Druckausgleich
untereinander, mittels Druckmittel mit Druck beaufschlagbaren Scheibenelementen
besteht. Hierdurch ist es ermöglicht, den jeweiligen Strangabschnitt über das Anlegevermögen
zufolge seiner Masse hinaus mit genau bestimmbarem und stetigem Anlegedruck zu beaufschlagen
und dabei sogar, falls zweckmäßig, diesen Druck in zu der Erstreckungsrichtung des
Strangabschnitts senkrechter Richtung unterschiedlich zu bemessen.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung besteht nach der Erfindung
darin, daß die Führungsbahn, - im gegenständlichen Sinne - aus mindestens zwei an
den Maschinengestellen für den Rotationskörper, wie an dem Antriebs- und Lagergehäuse
für eine, Karkassentrommel, befestigten - in Richtung der Führungsbahn für den Support
- teleskopartig ausfahrbaren Armen besteht, die an ihren freien Enden durch ein
Joch verbunden sind, auf bzw. an dem wiederum der Support angeordnet ist, und daß
zum Antrieb des Jochs bzw. des Supports in seiner geometrischen Führungsbahn ein
Druckmittelzylinder vorgesehen ist, der - bei zweckmäßig fester Anbringung des eigentlichen
Druckmittelzylinders an dem Maschinengestell bzw. Antriebs- und Lagergehäuse - mit
der Kolbenstange seines Druckmittelkolbens an dem Joch angreift.
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Hierbei gelangt auch die Führungsbahn, solange die Vorrichtung nicht
benötigt wird, aus dem Arbeitsbereich um und an den Rotationskörper.
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Schließlich ist nach der Erfindung als Teil der Vorrichtung eine Steuereinrichtung
vorgesehen zum schrittfolge- und stellung-
abhängigen, - mittels
Lochkarte, Steuerstreifen oder dergleichen -wähl- und vorherstimmbaren Steuern der
Betätigung des Druckmittelzylinders für die Bewegung und Einstellung des Supports
in der Führungsbahn, des Druckmittelzylinders zum Einstellen der Förderbreite der
Rollenbahn, des Druckmittelzylinders zum Schwenken des Supports oder der Rollenbahn
bzw. deren Gestells des Druckmittelzylinders zum Schwenken der Anlegerolle und/oder
des Druckmittel systems zum Beaufschlagen der Scheibenelemente der Anlegerolle gemeinsam
unter Druckausgleich oder einzeln bzw.
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gruppenweise mit unterschiedlichem Druck sowie gegebenenfalls des
Drehantriebs des Rotationskörpers, wie der Karkasstrommel - um jeweils eine Umdrehung
oder mehr - . Auf diese Weise können unterschiedliche Programme erstellt werden,
nach denen die sämtlichen Arbeitsschritte der Vorrichtung ablaufen. Dabei ist es
dann nur noch erforderlich, den ersten Abschnitts des jeweiligen Strangabschnitts
in die Vorrichtung einzuführen bzw. einzulegen.
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Weitere Schutzbegehren ergeben sich aus der Beschreibung und/oder
der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zum Aufbringen von Strangabschnitten
auf einen Rotationskörper, in der Seitenansicht (Ansicht I nach Fig. 2), Fig. 2
die Vorrichtung in der Stirnansicht (Ansicht II nach Fig.
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1), Fig. 3 die Vorrichtung, wie in Fig. 2, jedoch in vergrößertem
Maßstab, in Arbeitsstellung, Fig. 4 die Vorrichtung, wie in Fig. 3, jedoch in Ruhestellung,
Fig. 5 die Vorrichtung, wie in Fig. 3, jedoch ausschnittweise im vergrößerten Maßstab
und im Schnitt,
Fig. 6 die Vorrichtung, wie in Fig. 5, jedoch in
der Seitenansicht (Ansicht VI nach Fig. 5), Fig. 7 die Vorrichtung nach Fig. 5,
im Schnitt VII-VII, Fig. 8 die Vorrichtung nach Fig. 5, im Schnitt VIII-VIII, Fig.
9 die Vorrichtung, wie in Fig. 3 ausschnittweise, im vergrößerten Maßstab, und im
Schnitt IX-IX nach Fig. 10, und Fig. 10 die Vorrichtung, wie in Fig. 9, jedoch im
Schnitt X-X nach Fig. 9.
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Nach der Zeichnung, insbesondere Fig. 1 und Fig. 2, besteht eine Vorrichtung
zum Aufbringen von Strangabschnitten a auf einen Rotationskörper b zunächst aus
einem in einer zu der Achse des Rotationskörpers b parallelen Führungsbahn Pfeil
A einstellbaren Support 1 einer auf die Mantelfläche bb des Rotationskörpers gerichteten
Rollenbahn 2 und seitlichen Führungselementen 3, ferner eine Anlegerolle 4.
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Die seitlichen Führungselemente 3 sind Führungsrollen 31, 32, 33,
34 mit zu den Tragrollen 21 der Rollenbahn 2 rechtwinklig gelegenen Achsen. Insbesondere
nach Fig. 7 und nach Fig. 8 sind die eine Reihe Führungsrollen 31,33 gegenüber dem
Support 1 unveränderlich, die andere, gegenüberliegende Reihe Führungsrollen 32,
34 gegenüber dem Support 1 in Richtung des Pfeils B veränderlich auf einem Schlitten
35 angeordnet, der auf zwei an dem Support 1 festen Säulen 11 geführt ist. Parallel
zu jeder der Säulen 11 liegen Zahnstangen 12, in die die beiden mit einer Welle
351 drehfest verbundenen Zahnräder 352 zwecks Parallelausgleich eingreifen.
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Der Schlitten 35 ist mittels eines - nicht weiter dargestellten -Druckmittelzylinders
über die Kolbenstange 353 des Druckmittelkolbens antreib- und einstellbar. Auf diese
Weise kann die nutzbare Breite der Rollenbahn 2 zwecks genauer Führung und Positionierung
der Breite des jeweiligen Strangabschnitts a angepaßt werden.
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Nach Fig. 3 mündet die Rollenbahn 2 über eine Schürze 22 angenähert
tangential auf bzw. zu dem Rotationskörper b. Nach Fig. 1 und Fig. 6 haben die dem
Rotationskörper b entfernt angebrachten einander gegenüber befindlichen Führungsrollen
33, 34 einen größeren Abstand zueinander, als die zu dem Rotationskörper b gelegenen
Führungsrollen 31, 32, so daß sich in Richtung auf den Rotationskörper b ein trichterartiger
Einlaufabschnitt für Strangabschnitte a ergibt. Nach Fig. 3 und Fig. 5 weist der
Einlaufabschnitt - in Arbeitsstellung - angenähert vertikal nach unten.
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Insbesondere nach Fig. 1, Fig 5 und Fig. 6 ist in dem Einlaufabschnitt
eine Walze 23 mit Querverteilungsrollen 231 vorgesehen.
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Durch diese Maßnahmen orientiert sich ein lediglich mit seinem vorderen
Abschnitt zwischen den Führungsrollen 31, 32 auf die Rollenbahn 2 gebrachter Strangabschnitt
a in seinen folgenden Abschnitten - zunächst freihängend - selbsttätig.
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Wie in Fig. 3 bei Arbeitsstellung und in Fig. 4 bei Ruhestellung veranschaulicht,
besitzt der Support 1 eine zur Achse des Rotationskörpers b achsparallele Lagerbuchse
13, mittels der er um einen Lagerdorn 51 schwenkbar gelagert ist. Weiter ist an
dem Support 1 bzw. an dessen Lagerbuchse 13 ein Schwenkarm 14 angeordnet, an dem
ein Druckmittelzylinder 15 zum Herbeiführen der Schwenkbewegung des Supports 1 angelenkt
ist. Hierdurch kann der Support 1 mit der Rollenbahn 2, den Führungselementen 3
und der Anlegerolle 4 von dem Rotationskörper b abgeschwenkt und in der Führungsbahn
Pfeil A aus dem radialen Bereich des Rotationskörpers b entfernt werden, so daß
andere Arbeiten darauf bzw. daran unbehindert ausgeführt werden können.
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Auf dem Support 1 ist auf einem Lagerbock 16 eine Wippe 45 - ein zweiarmiger
Hebel - schwenkbar gelagert, an dessen einem Arm 451 ein an dem Support 1 angelenkter
Druckmittelzylinder 46 angreift und dessen anderer Arm als Lenkarm 452 die eigentliche
Anlegerolle 4 trägt. Bei dieser Ausbildung kann die Anlegerolle 4 durch Betätigen
des Druckmittelzylinders 46 in die Arbeits- bzw. Anlegestellung gebracht, zum Anlegen
eines Strangabschnitts a (Fig. 10) qualifiziert mit Druck beaufschlagt und in eine
von der Mantelfläche bb des Rotationskörpers b abgehobene Stellung gebracht
werden.
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Nach Fig. 9 und Fig. 10 sind bei der Anlegerolle 4 in einer Halterung
401 mit seitlichen Führungsflächen 410 für Stempel 402 eine Vierkantachse 411 für
Scheibenelemente 403 und oberhalb der Stempel 402 ein Gehäuse 412 für einen den
Druckraum 404 enthaltenden Hohlkörper 440 vorgesehen.
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Die Scheibenelemente 403 bestehen aus einer Führungsscheibe 431 und
einem darauf, in einer der axialen Richtungen unverlierbar geführt, gleitbar gelagerten
Laufring 432 mit einer Mantel- oder Lauffläche 432'. In der Führungsscheibe 431
befindet sich ein Langloch 431", dessen ebene Flächen als Führungsflächen 431' gegenüber
den seitlich zur Anlegerichtung - Pfeil D - gelegenen Führungsflächen 411' der Vierkantachse
411 dienen. Die Scheibenelemente 403 sind Stirnfläche 430 an Stirnfläche 430 miteinander
und zueinander gleitbar gelagert, die außen gelegenen Stirnflächen 430' an an die
Vierkantachse 411 anschließenden, zur Achse senkrechten, kreisringförmigen Führungsflächen
411".
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An den Stempeln 402 sind achsparallel zu der Vierkantachse 411 bzw.
zu der Achse der Scheibenelemente 403 und brückenartig zwei Rollen 421 drehbar gelagert,
die - in Anlegerichtung Pfeil D -an der Mantel- oder Lauffläche 432' der Scheibenelemente
403 angreifen.
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Die Stempel 402 sind mit ihren seitlichen Führungsflächen 420 miteinander
und zueinander gleitbar geführt, wobei die jeweils außen zu liegen kommenden Führungsflächen
420 an den seitlichen Führungs flächen 410 in der Halterung 401 gleitend geführt
sind.
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Der Druckraum 404 besitzt in Richtung der Stempel 402 eine flexible
Wandung 440' als Teil der Wandung des Hohlkörpers 440. Dieser besitzt ein Anschlußstück
441 zum Anschluß eines - nicht weiter dargestellten - Druckmittelsystems mit Druckmittel,
Drucktelle, Rohrleitungen, Ventil(en) zum Beaufschlagen des Druckraums 404 mit Druck.
Auf diese Weise sind die Stempel 402 über die flexible Wandung 440' ähnlich wie
Druckmittelkolben druckmittelbetrieben
und mit Druck beaufschlagbar,
wobei innerhalb des Druckraumes 404 und dank der flexiblen Wandung 440' ein Druckausgleich
innerhalb des auf jeden der Stempel 402 ausgeübten Drucks besteht.
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Insbesondere nach Fig. 10 ist die Anlegerolle in Funktion dargestellt.
Sie wirkt zufolge in dem Druckraum 404 bestehenden, über die flexible Wandung 440',
die Stempel 402, deren Rollen 421 und die Scheibenelemente 403 ausgeübten Drucks
über die Mantel- oder Lauffläche 432' in Anlegerichtung Pfeil D rollend auf einen
Strangabschnitt a, hier mit etwa dachförmigem Querschnittprofil, gegen die Mantelfläche
bb. Bei dem Strangabschnitt a kann es sich um einen Keilstreifen, bei dem Rotationskörper
b um einen Karkassunterbau bei Herstellen von Fahrzeugreifen handeln. Wie in der
Zeichnung veranschaulicht, haben sich die Stempel 402 und die Scheibenelemente 403
unter im Druckraum 404 bestehendem Druck und bei Vergleichmäßigung des auf jeden
der Stempel 402 ausgeübten Drucks zufolge der Wirkung der flexiblen Wandung 440'
der Form des Strangabschnitts entsprechend eingestellt.
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Insbesondere nach Fig. 1 besteht die gegenständliche Führungsbahn
5 zum Bewegen des Supports 1 in seiner geometrischen Führungsbahn - Pfeil A - aus
zwei an dem Maschinengestell c mit Antrieb und Lager für den Rotationskörper b befestigten
teleskopartig ausfahrbaren Armen 52, die an ihrem freien Ende mit einem Joch 53
verbunden sind, auf dem der Lagerdorn 51 für den Support 1 angeordnet ist. Zum Einstellen
des Jochs 52 und damit des Supports 1 in der Führungsbahn Pfeil A ist ein Druckmittelzylinder
54 vorgesehen, der mit der Kolbenstange 541 seines Druckmittelkolbens an dem Joch
53 angreift.
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Zweckmäßig ist - wie nicht weiter dargestellt - eine Steuereinrichtung
vorgesehen zum schrittfolge- und stellungabhängigen, -mittels Lochkarte, Steuerstreifen
oder dergleichen - wähl- und vorherbestimmbaren Steuern der Betätigung des Druckmittelzylinders
54 für die Bewegung und Einstellung des Supports 1 in der Führungsbahn 5, des Druckmittelzylinders
zum Einstellen der Förderbreite der Rollenbahn 2, des Druckmittelzylinders 15 zum
Schwenken des Supports 1, des Druckmittelzylinders 46 zum Schwenken der Anlegerolle
4
und des Druckmittel systems zum Beaufschlagen der Scheibenelemente 403 der Anlegerolle
4 - gemeinsam unter Druckausgleich oder einzeln bzw. gruppenweise mit unterschiedlichem
Druck - , sowie gegebenenfalls des Drehantriebs des Rotationskörpers b.