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Verfahren und Vorrichtung zur Runderneue-
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run von Reifen Die Erfindung betrifft nach einem ersten Erfindungsgedanken
ein Verfahren zur Runderneuerung von Reifen, insbesondere Großreifen, wie sog. EN-Reifen
bei dem auf eine vorbereitete Karkasse eine Rohgummibandage aufgewickelt, anschließend
nach Erreichen einer ge wissen Vorverfestigung der Rohgummibandage in diese mittels
mindestens eines beheizten Messers ein Profil eingeschnitten und hierauf der so
vorbereitete Reifen einem Vulkanisationsprozeß unterworfen wird. Ein weiterer Erfindungsgedanke
geht auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der mindestens
ein auf einem bewegbaren Träger aufgenommenes, be-
heizbares Messer
vorgesehen ist.
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Bei früheren Versuchen zur Durchführung eines underneuerungsverfahrens
eingangs erwähnter Art wurde das Messer zum Einschneiden des Profils in die Rohgummibandage
elektrisch beheizt. Hierzu wurde dieses Messer als Widerstand in einen Stromkreis
gelegt. Bei einer derartigen Widerstandsheizung erweist es sich als nachteilig,
daß die vom Strom hervorgerufene Erwärmung des Widerstands über der Länge der Einschaltdauer
des Stroms ständig zunimmt. Die Folge davon ist, daß die Nessertemperatur nicht
nur von der Stromstarke und von der Kühlung im Bereich der Schnittflächen, sondern
von der Stromeinschaltdauer abhängt. Diese Voraussetzungen erforderten bisher eine
sehr komplizierte Regelung der Stromstärke, der Einschaltdauer und der Schnittgeschwindigkeit.
Dennoch waren hierbei lokale tiberhitzungen des Messers nicht zu vermeiden.
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Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß das Messer infolge der sich
ändernden Tiefe des Profils während des Schneidvorgangs nicht auf seiner ganzen
Länge gleichmäßig und gleich lang in Berührung mit dem Gummi kommt. Die Folge davon
ist, daß die Temperatur in den freiliegenden Bereichen des Messers, die ebenso Strom
leiten, wie die in 8chnitteingriff stehenden Bereiche, mit der Zeit immer stärker
ansteigt. Eine obere Begrenzung dieser Temperatur ist praktisch nur durch Abschalten
der Stromzufuhr zu erreichen. Dies wiederum kann jedoch zu einem unzulässigen Absinken
der Temperatur in den in Schnitt eingriff stehenden Bereichen führen, Die negative
Folge einer lokalen tberhitzung des Messers ist in einem Absinken der mechanischen
Festigkeit zu sehen. Hierbei besteht die Gefahr, daß das Messer sich unter der Wirkung
der
Schnittkräfte verbiegt. Ein weiterer Nachteil ist in der von überhitzten Berelehen
ausgehenden Entzündungsgefahr zu sehen, Außerdem besteht hierbei die unerwünschte
Möglichkeit, daß die aus der Rohgummibandage herausgeschnittenen Rohgummistollen
im Bereich der Schnittkante bereits vulkanisieren können, was einer Wiederverwendung
im Wege steht.
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Das eingangs geschilderte Verfahren und die hierzu gehörende Vorrichtung
erweisen sich demnach als nicht einfach und zuverlässig genagt Hiervon ausgehend
ist es daher e e erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren eingangs
erwähnter Art unter Vermeidung der geschilderten Nachteile so zu verbessern, daß
ohne nennenswerten regelungstechnischen Aufwand eine möglichst gleiGhmäßige Arbeitstemperatur
des Messers zum Ausschneiden des Profils erreicht werden kanne Eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art
zu schaffen, die einfach und kostengünstig ausgebaut ist und dennoch zuverlässig
arbeitet.
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Die Lösung der auf das Verfahren sich beziehenden Aufgabe besteht
erfindungsgemäß darin, daß das bzw.
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die Messer mittels eines einen Wärmeträger bildenden Strömungsmittels
beheizt wird bzw. werden.
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Die Lösung der auf die Vorrichtung sich beziehenden Aufgabe besteht
erfindungsgemäß darin, daß das bzw.
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die Messer mindestens einen zumindest über die Länge ihrer jeweiligen
Schnittkante sich erstreckenden Durchströmkanal und mindestens jeweils einen hier
mit verbundenen Zu- unhd Abströmstutzen aufweist bzw.
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aufweisen, an die eine mit einer Eeizström7ngsmittelquelle verbundene
Versorgungsleitung anschließbar ist.
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Die Temperatur eines Heizströmungsmittels, wie etwa Dampf oder Weißöl
oder dergleichen, kann auf einfache Weise zumindest innerhalb einer zulässigen Bandbreite
konstant gehalten werden. In den meisten Betrieben der hier in Frage kommenden Art
steht ein eine konstante Temperatur lieferndes Versorgungsnetz zur Verfügung, aus
dem das entsprechende Heizströmungsmittel einfach entnommen werden kann. Die vorgebbare
Strömungsmitteltemperatur stellt hierbei die obere Grenze der Messertemperatur dar.
Eine tberhitzung des Messers ist hierbei praktisch nicht möglich. Ueber die in Eingriff
mit dem Gummi kommenden Bereiche des Messers wird hierbei zwar ebenfalls Wärme an
den Gummi abgegeben. Das das Messer permanent durchströmende Ströimmgsmittel gewährleistet
jedoch einen permanenten Wärmenachschub, so daß eine nennenswerte Temperaturabsenkung
im Eingriffsbereich nicht zu befürchten ist.
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Die Temperatur der nicht mit dem Gummi in Eingriff kommenden Bereiche
kann die-vorgebbare Temperatur des als Wärmeträger dienenden Strömungsmittels ebenfalls
nicht überschreiten. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen stellen demnach auf einfache
Weise sicher, daß das Messer in allen seinen-Bereichen.eine nahezu gleichmäßige,
der Temperatur des Strömungsmittels entsprechende Temperatur annimmt. Dies wirkt
sich nicht nur vorteilhaft auf die Messerstabilieät sowie auf die Schnittqualität
und die erzielbare Schnittgeschwindigkeit, sondern auch auf die Verhinderung einer
Entzündung und Vulkanisation des Rohgummis aus. Ein weiterer Vortei.l der erfindungsgemaßen
Maßnahmen ist darin zu sehen, daß die benötigte Vorrichtung infolge
Wegfalls
nennenswerter regelungstechnischer Maßnahmen praktisch wartungsfrei arbeitet. Die
mit der ErfIndung erzielbaren Vorteile sind demnach insbesondere in einer ausgezeichneten
Wirtschaftlichkeit zu sehen, In vorteilhafter Weiterbildung der übergeordneten Maßnahmen
kann das Messer U- bzw. V-förmig ausgebildet sein, wobei die Zu- und Abströmstutzen
im Bereich der Enden der seitlichen Schenkel vorgesehen sind. Hierbei ergeben sich
in vorteilhafter Weise eine Durchströmung des Messers auf seiner ganzen Länge0 Da
hierbei eine Überhitzung des Messers auch im Bereich der nicht in Eingriff mit dem
Gummi kommenden Bereiche nicht zu befürchten ist, können hierbei die die Zu- und
Abströmstutzen aufnehmenden Schenkel des Messers in vorteilhafter Weise so bemessen
sein, daß die Zu- und Abatrömstutzen zuverlässig außer Eingriff mit dem Gummi bleiben.
Zweckmäßig können die Zu- und Abströmstutzen dabei im Bereich einander gegenüberliegender
Schenkel angeordnet sein, was eine einstrangige Ausgestaltung des Durchströmkanals
ermöglicht0 Ein weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß das Messer
aus einer die Schneide aufweisenden Klinge besteht, die mit ihrem Rücken auf mindestens
ein parallel hierzu verlaufendes, den Durchströmkanal enthaltendes Rohr aufgesetzt
ist0 Hierbei ist der Strömungsquerschnitt des Durchströmkanals durch den Querschnitt
des Rohrs bzw. der Rohre genau vorgegeben.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß das
Messer aus zwei den Durchströmkanal zwischen sich einschließenden, am Rand miteinander
verbundenen
Blechstreifen besteht. Zweckmäßig können diese Blechstreifen dabei einerseits über
einen angeformten Bogen miteinander verbunden und andererseits miteinander verschweißt
sein, wobei die Schneide zweckmäßig im Bereich der Schweißverbindung angeformt wird.
Diese Maßnahmen ergeben eine besonders hohe Messerstabilität.
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Weitere zweckmäßige Fortbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen
der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines
Vorrichtungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.
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In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf eine Profileinschneidvorrichtung
erfindungsgemäßer Art, Figur 2 eine Ansicht eines Profileinschneidmessers für eine
Vorrichtung gemäß Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt durch das Profileinschneidmesser
gemäß Figur 2 und Figur 4 ein anderes Beispiel eines Nesseraufbaus in Figur 3 entsprechender
Darstellung.
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Die in Figur 1 dargestellte Profileinschneidvorrichtung besteht aus
einem portalartigen Rahmen 1 zur Aufnahme eines Reifens 2. Der Reifen 2 besteht
aus einer Karkasse 3, auf die eine gestrichelt angedeutete Rohgummibandage 4 aufgewickelt
ist. Zur Herstellung der Bandage 4 findet ein schmales Rohgummiband Verwendung,
das mehrfach auf die Karkasse 3 aufgewickelt wird. Der Reifen 2 ist
schlauchlos
auf einer geteilten Aufnahmefelge 5 aufgenommen, deren Hälften mit seitlich auskragenden
Lagerstummeln 6 drehbar im Rahmen 1 gelagert sind Zum Einschneiden des im Bereich
des Reifenumfangs benötigten Profils ist ein Profileinschneidmesser 7 vorgesehen,
das auf einem hin- und herbewegbar gelagerten Support 8 aufgenommen ist und dessen
Form dem gewiinschten Profilquerschnitt angepaßt ist. Das Messer 7 ist zum Ausschneiden
von im Querschnitt rechteckigen bzw. trapezförmigen bzw. dreieckförmigen Stollen
U- bzw. V-förmig oder dergleichen gebot gen, wie Figur 2 anschaulich zeigt. Nach
jedem Arbeitstakt des Messers 7 wird der Reifen 2 um einen bestimmten, der Profilumfangsteilung
entsprechenden Winkel weitergedreht. Dies kann von Hand erfolgen.
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Die gewünschte Umfangs stellung ist von einer mit einem Indexstift
9 zusammenwirkenden Indextrommel 10 abnehmbar, die mehrere Lochgrenze 11 mit verschiedener
Teilung aufweist. Der Indexstift 9 ist auf einem am Rahmen 1 befestigten Träger
aufgenommen.
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Das Einschneiden des Profils in Form von bei 12 angedeuteten Nuten
erfolgt nach einer gewissen Vorverfestigung der Rohgummibandage. Hierzu wird der
mit der Bandage 4 versehene Reifen eine bestimmte Zeit gelagert. In der Praxis empfiehlt
es sich, einen derartigen Reifen einfach über eine Nacht zu lagerns Nach dem Einschneiden
des Profils wird der Reifen in einem Autoklavkessel in an sich bekannter Weise bei
einer Temperatur von etwa 130 °C und einem Druck von etwa 5 bis 6 atü vulkanisiert.
Dadurch, daB hier das Profil mittels eines Messers in die Rohgummibandage 4 in Form
der Nuten 12 eingeschnitten wird9 ist in vorteilhafter Weise keine Form erforderlich
Es
handelt sich hier daher um ein Verfahren zur formlosen Runderneuerung, was sich
positiv auf die universelle Verwendbarkeit auswirkt, da praktisch der Profilgestaltung
hier keine Grenzen gesetzt sind.
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Mit Vorteil kann das vorliegende Verfahren zur Runderneuerung von
Großreifen wie EM-Reifen Verwendung finden, die ein vergleichsweise grobes Profil
benötigen.
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Die mit Hilfe des Messers 7 aus der Rohgummibandage herausgeschnittenen,
den Nuten 12 entsprechenden Stollen stellen hier keinen Abfall dar, sondern bleiben
als Rohgummi umformbar und können einer weiteren Verwendung zugeführt werden.
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Der Support 8 ist durch hier nicht näher dargestellte Führungsrollen
oder Gleitflächen in einer segmentförmig gebogenen Führungsschiene 13 gelagert,
die mittels eines nach rückwärts auskragenden, mittigen Zapfens 14 schwenkbar auf
einem Lagerbock 15 aufgenommen ist, der seinerseits in seitlicher Richtung einstellbar
und in Längsrichtung verschiebbar auf einem hier U-förmigen Lagerrahmen 16 aufgenommen
ist. Hierzu ist der Lagerbock 15 mit Führungsbüchsen 17 auf zwei Achsen 18 aufgenommen,
die mit in Längsführungen der seitlichen Schenkel des Lagerrahmens 16 eingreifenden
Laufrollen 19 versehen sind. Durch seitliche Einstellung des Lagerbocks 15 ist eine
genaue Positionierung der Erümmung der Piiiirungsschiene 13 gegenüber dem Reifen
2 möglich. Zur Fixierung können einfach Spannelemente wie Klemmschrauben Verwendung
finden. Die Puhrungsschiene 13 kann während des Betriebs in Schwenkrichtung fixiert
sein, sofern ein geradliniger Verlauf der Nuten 12 erwünscht ist. Zur Herstellung
eines
geschwungenen Profilverlaufs kann die Führungsschiene 13
während des Bchneidvorgangs um die Achse des Zapfens 14 geschwenkt werden. Zur Bewerkstelligung
einer derartigen Schwenkbewegung ist im dargestellten zur führungsbeispiel einfach
ein Flaschenzug 20 vorgesehen, der einerseits am Lagerrahmen 16 und andererseits
an einer am Support 8 angreifenden Antriebskette, die in der Führungsschiene 13
geführt ist, befestigt ist. Die Antriebskette 21 ist als endlose Kette ausgebildet,
die über zwei Umlenkrollen 22 läuft, von denen eine mittels eines hier nicht näher
dargestellten Motors antreibbar ist, der durch im Bereich des Wegs des Supports
8 angeordnete Endschalter umsteuerbar ist.
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Diese Endschalter werden dabei so positioniert, daß das Messer 7 bei
jedem Takt von der Seite her in die Bandage 4 einschneidet. Sofern die Profilnuten
12, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, nicht über die ganze Reifenbreite
durchgehen sollen, wird das Messer 7 zur Beendigung des Schnitts an der gewünschten
Stelle ausgehoben. Hierzu wird der Lagerbock 15 durch Betätigung der Laufrollen
19 zurückgefahren. Gleichzeitig wird das Messer 7 in Richtung des Pfeils 23 geschwenkt.
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Zum Vor- und Zurückfahren des Lagerbocks 15 ist eine geeignete, etwa
durch eine hier nicht näher dargestellte, endlose, reversibel antreibbare kette
gebildete Antriebseinrichtung vorgesehen. Der gewünschte Hub des Lagerbocks 15 ist
zweckmäßig durch hiervon betätigbare Endschalter einstellbar. Zur auslösung der
Hubbewegung des Lagerbocks 15 können im Bereich der Führungsschiene 13 verstellbar
angeordnete, durch den Support 8 betätigbare Schalter vorgesehen sein0
Das
Nesser 7 ist auswechselbar auf einem Schwenkarm 24 aufgenommen, der an einem vorstehenden
Halter 25 des Supports um eine quer zur Achse der Lagerstummel 6 und des Zapfens
14 verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist. Zur Bewerkstelligung einer einfachen
Austauschbarkeit des Messers 7 ist dieses, wie am besten aus Bigur 2 erkennbar ist,
mit einer auf die Enden der seitlichen Messerschenkel 7a aufgesetzten Basisleiste
26 versehen, die an eine zugeordnete Flanschleiste 27 des Schwenkarms 24 anflanschbar
ist. Hierzu sind die Flanschleiste 27 und die Basisleiste 26 mit jeweils fluchtenden
Löchern 28 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben versehen. Der Halter 25 ist zwecks
Einstellbarkeit des gewünschten Radiuses der vom Messer 7 zurückgelegten Bahn durch
Distanzstücke 25a verlängerbar bzw. verkurzbar. Zur Bewerkstelligung der Schwenkbewegung
des Messers 7 ist ein am Schwenkhebel 24 angreifender Bowdenzug 29 vorgesehen, der
durch zwei am Lagerrahmen 16 gelagerte, gegenläufige Hebel 30 betätigbar ist, die
ihrerseits mittels einer am bei Beendigung des Schnitts zurückfahrbaren Lagerbock
15 befestigten Kulisse 31 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 32 betätigbar
sind. Die Kulisse 31 ist dabei so ausgebildet, daß die Hebel 30 beim Zuruckfahren
des Lagerbocks voneinander abgeschwenkt werden, wodurch der Bowdenzug 29 den Schwenkhebel
24 betätigt und das Messer 7 dementsprechend gemäß Pfeil 23 ausgeschwenkt wird.
Zur Vergleichmäßigung der Ausschwenkbewegung und zur Bewerkstelligung einer zuverlässigen
Rückstellbewegung des Messers 7 ist hier mindestens ein am Schwenkhebel 24 zusätzlich
angreifender, am Halter 25 befestigter Servokolben 33 vorgesehen. Diese Maßnahmen
ergeben praktisch eine Selbststeuerung der Bewegung des Messers 7.
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Das Messer 7 wird wahrend des Betriebs auf einer gleichmäßigen Arbeitstemperatur
von etwa 170 °C gehalten.
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Hierzu wird das Messer mittels eines einen Wärmeträger bildenden Strömungsmittels,
etwa Dampf oder Heißöl, beheizt. Das einen Wärmeträger bildende Strömungsmittel
wird hierzu durch das Messer 7 hindurchgeführt. Hierzu ist das Messer 7, wie Figur
2 zeigt, auf seiner ganzen Länge mit einem Durchströmkanal 34 versehen9 der über
einen Zuströmstutzen 35 mit dem Strömungsmittel versorgt und über einen dem Zuströmstutzen
35 gegenüberliegenden Abströmstutzen 36 entsorgt ird0 Der Sustromstutzen 35 ist
über eine Stichleitung 37 mit einer Heizströmungsmittelquelle, im dargestellten
Ausführungsbeispiel mit einem Dampfversorgungsnetz 38, verbunden. An den Abströmstutzen
36 ist eine Rücklaufleitung 39 angeschlossen, die hier in ein Kondensationsgefäß
40 emmündet oder zu einer Rücklaufsammelleitung des netzes führen kann. Die Temperatur
eines Heizströmungsmittels hier verwendeter Art, wie etwa Dampf oder Heiß öl, kann
innerhalb einer engen Bandbreite konstant gehalten werden, so daß eine Überhitzung
des Messers nicht zu befürchten ist und dennoch eine gleichmäßige Messerbeheizung
gewährleistet ist. Im Falle einer Beheizung des Durchströmkanals 34 mit Dampf erweist
sich die Einhaltung eines Dampfdrucks in der Größenordnung von 7 bis 10 atü als
zweckmäßig. Die Erfahrtipg hat gezeigt, daß ein derartiger Druck in einem Dampfversorgungsnetz
das in Betrieben hier in Frage kommender Art in der Regel vorhanden ist, gegeben
ist. Dasselbe gilt für die gewünschte Dampftemperatur von etwa 170 °. Der Antrieb
des Supports 8 kann hierbei so eingestellt werden, daß eine Vorschubgeschwindigkeit
von etwa 2,5 cm pro Sekunde erreicht wird. Diese hohe Schnittgeschwindigkeit stellt
sicher, daß auch an der Schnittstelle keine Vulkanisation
des Rohgummis
erfolgt, so daß die zur Bildung der Nuten 12 aus der Rohgummibandage 4 herausgeschnittenen
Stollen liner weiteren Verwendung zugeführt werden können.
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Der Zuströmstutzen 35 und der Abströmstutzen 36 sind, wie Figur 2
weiter erkennen läßt, im Bereich der basisleistenseitigen Enden der Schenkel 7a
des Messers 7 angeordnet, wodurch sichergestellt ist, daß diese vorstehenden Elemente
nicht in Kollision mit dem Reifen 2 kommen. Zur Gewährleistung einer einfachen Aktivierung
bzw. Passivierung der dem Messer 7 zugeordneten Heizung kann der Zuströmstutzen
35 einfach mit einem Absperrventil 41 versehen sein.
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Sofern erforderlich, läßt sich hiermit auch der Masse durchsatz regulieren.
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Der Durchströmkanal 34 ißt als über die ganze Länge des das Messer
7 bildenden Bügels sich erstreckender Hohlquerschnitt ausgebildet. Hierzu kann das
Messer 7, wie Figur 3 zeigt, aus zwei ebenen, den Durchströmkanal 34 zwischen sich
einschließenden, an ihrem Rand miteinander verbundenen Blechstreifen 42 bzw. 43
bestehen, die eine mit einer angeformten Schneide 44 versehene Messerklinge bilden.
Der Ausführung gemaß Figur 3 liegt einfach ein entlang einer Falzlinie umgebogenes
Blech zugrunde, dessen die Blechstreifen 42 bzw. 43 bildende Schenkel einerseits
über einen angeformten Bogen 45 miteinander verbunden und andererseits miteinander
verschweißt sind. Die Schneide 44 ist dabei zweckmäßig im Bereich der Schweißverbindung
vorgesehen, die so dick ausgeführt werden kann, daß ein Nachschleifen der Schneide
möglich ist. Bei einer Ausführung hier vorliegender Art ergibt sich ein im Querschnitt
breit-
gestreckter, flacher Durchströmkanal, was sich positiv auf
die Erzielung einer laminaren Strömung auswirkt. Gleichzeitig gewährleistet eine
Ausführung hier vorliegender Art eine hohe Formstabilität des Messers, Bei der Ausführung
gemäß Figur 4 besteht das Nesser 7 aus einer die Schneide 44 aufnehmenden Klinge
46, die mit ihrem Rücken auf ein hier durch mehrere parallel nebeneinander angeordnete,
miteinander verschweißte Rohre 47 gebildetes Rohrband aufgesetzt ist. Hierbei ist
der Gesamtquerschnitt des Durchströmkanals durch den Querschnitt der Rohre 47 genau
vorgegeben. Vielfach reicht bereits ein Rohr ause Sofern, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel,
mehrere Rohre Verwendung finden, können diese im Gleichstrom oder im Gegenstrom
beaufschlagt werden. Im Falle von Gegen strom läßt sich ein Temperaturausgleich
zwischen Ein- und Auslaßtemperatur erreichen.
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Vorstehend sind ein bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschräukung verbunden sein soll.
Im Falle der der Figur 11 zugrunde liegenden Vorrichtung ist -das Messer 7 auf einem
maschinell bewegbaren Support aufgenommen. Es wäre aber auch denkbar, das Messer
7 von Hand zu betätigen. In diesem Fall könnte das Messer 7 einfach mit einem entsprechenden
Handgriff versehen sein, der vorzugsweise auf einem Führungsrahmen abgestützt werden
könnten