DE4216552A1 - Vorrichtung zum abschleifen von reifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschleifen des Umlaufs von Reifen allgemein.

Auf dem Gebiet der Bearbeitung von Reifen, insbesondere bei Vorrichtungen, die zur Handhabung und zur Bearbeitung des Reifens selbst bestimmt sind, sind Maschinen bekannt, geeignet zum Abflachen oder Oberflächenschleifen der Lauffläche, wenn diese bestimmte oder zufällig entlang des Umlaufes verteilte Verformungen aufweist, sei es durch Fehler bei der Bearbeitung des neuen Reifens, sei es durch Fehler, die sich aus der Benutzung desselben er­ geben (stellenweise Abflachung durch Blockierung beim Bremsen), Verformungen durch Nachgeben der Trägerstruk­ tur, die aus Metallfäden und/oder Gewebe besteht, usw.).

Diese Verformungen bewirken in der Tat Fehler in der Rundheit des Reifens mit daraus sich ergebenden Flatter­ erscheinungen oder Vibrationen, die sich auf das Fahrzeug übertragen und bei Erreichen einer immer höheren Ge­ schwindigkeit desselben immer weniger zu ertragen sind.

Um häufig nicht einen defekten Reifen austauschen zu müs­ sen, wird zu diesem Zweck die Oberfläche bearbeitet, und zwar durch das Abschleifen des Umlaufs: Praktisch wird der Reifen auf einer Trägerspindel mit horizontaler Achse in schnelle Umdrehung versetzt, und seine Oberfläche wird durch eine ebenfalls rotierende Schleifscheibe "ab­ gebürstet", wobei durch diesen Vorgang versucht wird, die Erhebungen bis auf die den Rundheitsfehler bildenden Ver­ tiefungen abzuflachen.

In der Praxis hat man jedoch große Schwierigkeiten beim Erreichen des gewünschten Ergebnisses festgestellt, ins­ besondere bei deutlichen Unrundungen, was der Tatsache zugeschrieben werden kann, daß die Schleifscheibe Abmes­ sungen aufweist, wie Breite, Radius und Durchmesser, die für die entsprechenden Abmessungen (einschließlich dem Querschnitt) der Lauffläche nicht besonders geeignet sind und im Falle von schwer zu überwachenden Kontakten zu ei­ ner örtlichen Verformung des Reifens führen, also mit dem Verbleiben (wenn nicht der Verstärkung) des Fehlers.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher der, die soe­ ben beklagten Nachteile zu vermeiden durch die Herstel­ lung einer Vorrichtung zum Abschleifen von Reifen, die jedem Reifentyp anpaßbar ist, und die das Abschleifen selbst schnell und präzise ausführt und dabei eine erheb­ liche Zuverlässigkeit aufweist, und zwar dank einer soli­ den und rationellen Struktur der Trommel, welche gegen­ über den Reifen selbst präzise und geeignete Abmessungs­ bereiche aufweist.

Die technischen Eigenschaften der Erfindung laut obenge­ nannter Zwecke sind deutlich feststellbar aus dem Inhalt der nachstehenden Ansprüche, und die Vorteile derselben werden besser verdeutlicht in der nachstehenden Beschrei­ bung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche eine rein als Beispiel gedachte und nicht begren­ zende Verwirklichungsform zeigen, und in denen

Abb. 1 in einer Frontalansicht die perfektionierte Vorrichtung, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, zeigt;

Abb. 2 zeigt in einer Plandarstellung von oben gese­ hen und in vergrößerter Form, mit einigen Teilen im Schnitt, um andere besser hervorzuheben, das Werk­ zeug zum Schleifen und den Reifen aus Abb. 1;

Abb. 3 zeigt in einer Plandarstellung von oben gese­ hen und in vergrößerter Form, mit einigen Teilen entfernt, um andere deutlicher hervorzuheben, eine Verwirklichungsvariante der Schleifvorrichtung aus Abb. 2.

In Übereinstimmung mit den beiliegenden Zeichnungen ent­ hält die betreffende Vorrichtung zum Abschleifen von Reifen eine Grundstruktur 1, welche eine Spindel 2 trägt, die mit entsprechenden Antriebsmitteln (schematisch und in unterbrochenen Linien dargestellt, da von bekannter Art wie z. B. einem Getriebemotor) verbunden, horizontal angeordnet ist und dazu dient, einen Reifen 4 zu tragen, welcher aufgepumpt und komplett mit Felge 4a versehen ist.

Die Grundstruktur 1 trägt auch eine Haltewelle 5 für das Werkzeug 6, ebenfalls mit horizontaler Achse X, gehalten und mit der Grundstruktur verbunden durch einen unteren "L"-förmig ausgebildeten Arm 7, der in 7a um die vertika­ le Y angelenkt und in beiden Richtungen beweglich ist, und zwar zwischen einer mittleren Position, in der die beiden Achsen der Spindel 2 und der Werkzeughaltewelle 5 zueinander parallel angeordnet sind, und zwei seitlichen Positionen, die im Verhältnis zu der vorstehenden entge­ gengesetzt angeordnet und zu dieser gewinkelt sind. Auch das Werkzeug ist durch einen Getriebemotor 14 angetrie­ ben, der sich hinter der Achse des Werkzeugs 6 befindet und durch einen entsprechenden Antriebsriemen 15 mit die­ sem verbunden ist.

Bei einer ersten Lösung (s. Abb. 2) besteht das Werkzeug 6 aus einer Trommel 8, die eine zylindrische starre und aktive Oberfläche 9 aus metallenem Material aufweist, auf welche eine Schicht von Schleifmaterial S aufgebracht ist; die Trommel 8, immer beim Betrachten der Abb. 2, besteht aus einem ersten Zylinder 13, der auf die Werkzeughaltewelle 5 aufgezogen wird, und aus einem zwei­ ten äußeren Zylinder, der die obengenannte äußere Ober­ fläche 9 bildet, beide miteinander verbunden durch eine Reihe von innenliegenden Speichen 12, die quer zwischen dem ersten und zweiten Zylinder 13, 9 eingesetzt und mit diesen verbunden sind. Diese Speichen 12 sind praktisch heiß aufgezogen und anschließend zwischen den beiden Zylindern 9 und 13 verschweißt, und zwar in einer Zahl, die auch von der Breite der Lauffläche abhängt.

Die Schleiffläche wird praktisch nach der bekannten Tech­ nik durch Aufkleben auf der äußeren Oberfläche des Zy­ linders 9 von Staub oder gesintertem Schleifmaterial her­ gestellt.

Genauer gesagt hat die Trommel 8 einen Durchmesser D von entschieden geringeren Abmessungen als die des Durchmes­ sers D1 des Reifens 4 (angedeutet in Abb. 1), während die Breite L der Trommel 8, gemessen entlang der eigenen Drehachse X, mit dem Wert des maximalen Schnittes Z des Reifens 4 vergleichbar ist, immer entlang einer Drehachse gemessen, jedoch größer wenigstens als die Hälfte des genannten Wertes. Für ein optimales Abschleifen des Rei­ fens 4 muß der Durchmesser D der Trommel 8 praktisch, wie im Falle dieser ersten Lösung, im Verhältnis zwischen 20% und 40% des Durchmessers D1 des Reifens 4 betragen, vorzugsweise in einem Verhältnis von 30%, während die Breite L der Trommel 8 zwischen 70% und 90% des maximalen Schnittes Z des Reifens 4 liegen soll, vorzugsweise 80%.

Immer in Abbildung 2 kann festgestellt werden, daß an der zylindrischen Oberfläche 9 der Trommel 8 Mittel 10 zum Ableiten des Schleifmaterials S und des von dem Rei­ fen 4 abgetragenen Materials nach außerhalb des Arbeits­ bereiches der Trommel 8 vorgesehen sind. Genauer gesagt werden diese Ableitmittel 10 aus einer Reihe von Nutungen 11 gebildet, die quer und parallel zueinander und gleich­ mäßig auf der äußeren Oberfläche 9 der Trommel 8 ver­ teilt angeordnet sind. In dem in der Abb. 2 gezeig­ ten Falle weisen die obengenannten Nutungen 11 jede einen Längsverlauf auf, jedoch könnte das Ableiten mit einer im wesentlichen schneckenförmigen Ausbildung derselben ge­ genüber der äußeren Oberfläche 9 verbessert werden (s. Strichlinie, immer in Abb. 2).

Um das Befestigen der Trommel 8 auf der Drehwelle 5 zu ermöglichen, sind radiale Bolzen 8a (s. Abb. 2) vorgese­ hen, die durch an der äußeren Oberfläche 9 und dem er­ sten Zylinder 13 vorhandene Bohrungen 9f und 13f gehen. Die Bohrung letzteren ist mit einem Gewinde versehen, so daß das Einschrauben des Bolzens 8a in Richtung der Wel­ le 5 möglich ist und die Trommel 8 an letzterer befestigt werden kann.

Bei einer in Abbildung 3 gezeigten Verwirklichungsvariante besteht das Werkzeug 6 ebenfalls aus einer Trommel 8, de­ ren zylindrische Oberfläche jedoch elastisch verformbar ist, und auf die durch koaxiales Aufstecken oder durch Umwickeln eine Schicht S aus Schleifmaterial aufgebracht wird, welche ebenfalls elastisch verformbar ist (stets von dem obengenannten Typ). Bei dieser Lösung muß jedoch die Länge L der Trommel 8 im wesentlichen gleich dem Wert des maximalen Schnittes Z des Reifens 4 sein, stets nach einer Drehachse gemessen.

Genauer gesagt, besteht die Trommel 8 aus zwei scheiben­ förmigen und die Enden bildenden Grundteilen 8a und 8b, welche durch eine mittlere Welle 8c miteinander verbunden sind und dicht abschließend die äußere Ummantelung 9 tragen, die als zylindrische Oberfläche aus elastischem Material (beispielsweise Latex) als Träger der Schicht Schleifmaterial S dient. Das in der Ummantelung 9 einge­ schlossene Volumen wird mit einem Wert unter Druck gehal­ ten, der unter dem Aufpumpwert des Reifens 4 liegt, wobei dieser Wert natürlich regulierbar ist, da eins der beiden scheibenförmigen Grundteile mit einem entsprechenden Ven­ til 200 zum Aufpumpen und Ablassen versehen ist.

Mit 20 sind in Abb. 1 Einstellmittel bekannter Art bezeichnet, die mit einem Werkzeughalterarm 5 versehen sind, und die auf die Trommel 8 wirken, um eine Verände­ rung des Abstandes zwischen der Trommel selbst und der Lauffläche des Reifens 4 zu erlauben. Genauer gesagt be­ stehen diese Einstellmittel aus einer Endlosschraube 21, die parallel an der Werkzeughalterwelle 5 angeordnet und mit ihren Enden an einem "U"-förmigen Support 23 zum Hal­ ten der Trommel 8 befestigt ist sowie an einer Kurbel 22 zum Einstellen, die sich außerhalb des Werkzeughalter­ arms 5 befindet.

Die so ausgelegte Vorrichtung arbeitet auf folgende Wei­ se: Der Reifen 4 wird mit der entsprechenden Felge ko­ axial auf die Spindel 2 aufgesteckt, welche den Reifen 4 im Verhältnis zu dem Werkzeug 6 automatisch zentriert. Letzteres wurde bereits vorher auf der Welle 5 montiert und wird bei aufgestecktem Reifen 4 an die Lauffläche des Reifens selbst geführt, und zwar dank der Umdrehung (s. Pfeile F und F1 in Abb. 2 und 3) des unteren Haltearms 7.

An diesem Punkt werden beide Antriebe ausgelöst, das heißt der Getriebemotor 3 der Spindel 2, der den Reifen 4 in Gegenuhrzeigerrichtung (s. Pfeil P in Abb. 1) in Um­ drehung versetzt, während der Getriebemotor 13 die Trom­ mel 8 in Uhrzeigerrichtung (s. Pfeil T in Abb. 1) zum Drehen bringt. Der Bedienende führt dann die Schleiftrom­ mel 8 durch die Einstellkurbel 22 soweit heran, bis die Trommel selbst mit der Lauffläche in Berührung kommt, so daß die Lauffläche selbst abgeschliffen und gleichmäßig gemacht wird.

Ist dieser Vorgang ausgeführt, kann die Trommel 8 bis auf ca. 45° gegenüber der ursprünglichen Bearbeitungsachse gedreht werden, sei es nach der einen wie auch nach der anderen Seite, um die Ränder 4b und 4c der Lauffläche ab­ schleifen zu können, und zwar dank der drehbaren Befesti­ gung des Armes 7.

Die Steifheit oder die Flexibilität der Trommel 8 sowie ihre Abmessungen in Durchmesser und Länge im Verhältnis zu den Abmessungen des zu bearbeitenden Reifens, zusammen mit dem Vorhandensein der Nutungen 11 (im Falle der er­ sten Lösung) zum Ableiten der Späne des Reifens, erlauben eine Bearbeitung mit einer entsprechend hohen Geschwin­ digkeit, und zwar - was von grundlegender Wichtigkeit ist - unter Fehlen von Rauchentwicklung, was die Anordnung der Maschine auch in nicht notwendigerweise geschützten Räumen erlaubt.

Die so ausgelegte Erfindung unterliegt zahlreichen Ände­ rungen und Varianten, die alle in den Bereich des erfin­ derischen Konzepts fallen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Abschleifen von Reifen, enthaltend eine Grundstruktur (1), die eine Spindel (2) trägt, wel­ che an entsprechende Antriebsmittel (3) für dieselbe an­ geschlossen, horizontal angeordnet ist und dazu dient, einen Reifen (4) in aufgepumptem Zustand zu tragen; eine Welle (5) zum Halten des Werkzeugs (6), ebenfalls mit ho­ rizontaler Achse (X) und gehalten von einem unteren Arm (7), der um einer vertikale Achse (Y) angelenkt und in beiden Richtungen beweglich ist, und zwar zwischen einer mittleren Position, in welcher die beiden Achsen der ge­ nannten Spindel (2) und der genannten Welle (5) zum Hal­ ten des Werkzeugs zueinander parallel angeordnet sind, und zwei seitlichen Positionen, die im Verhältnis zu der vorhergehenden entgegengesetzt und zu dieser gewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Werkzeug (6) aus einer Trommel (8) besteht, die auf ihrer zylin­ drischen aktiven Arbeitsoberfläche (9) eine Schicht aus Schleifmaterial (S) aufweist und einen Durchmesser (D) von Abmessungen hat, die geringer sind als der Radius (R) des genannten Reifens (4), sowie eine Breite (L), gemes­ sen entlang der eigenen Drehachse (X), die mit dem maxi­ malen und stets nach einer Drehachse gemessenen Schnitt (Z) des Reifens (4) vergleichbar ist, und zwar parallel zu der genannten Achse (X), jedoch größer wenigstens als die Hälfte des Schnittes (Z) selbst; wobei Einstellmittel (20) vorgesehen sind, die auf die genannte Trommel (8) wirken und dazu dienen, eine Veränderung des Abstandes zwischen der Trommel selbst und der genannten Lauffläche zu ermöglichen.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Werkzeug (6) aus der genann­ ten Trommel (8) besteht, und zwar mit einer starren zy­ lindrischen Arbeitsoberfläche (9), auf welche die genann­ te Schicht von Schleifmaterial (S) aufgebracht wird; wo­ bei auf der genannten zylindrischen Oberfläche (9) der genannten Trommel (8) Mittel (10) zum Ableiten des Ab­ fallmaterials des genannten bearbeiteten Reifens (4) nach außerhalb des Arbeitsbereiches der genannten Trommel (8) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das genannte Werkzeug (6) aus einer Trom­ mel (8) besteht, die eine entlang ihrer eigenen Drehachse (X) gemessene Breite (L) aufweist, die größer als der stets nach einer Drehachse und parallel zu der genannten Achse (X) gemessene maximale Schnitt (Z) des Reifens (4) ist, und deren zylindrische Oberfläche elastisch verform­ bar ist, und auf welche die genannte, ebenfalls elastisch verformbare Schicht von Schleifmaterial (S) aufgebracht wird.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der genannte Durchmesser (D) der ge­ nannten Trommel (8) einen Wert aufweist, der zwischen 20% und 40% des von dem genannten Reifen (4) aufgewiesenen Durchmessers (D1) liegt.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der genannte Durchmesser (D) der ge­ nannten Trommel (8) einen Wert aufweist, der 30% des von dem genannten Reifen (4) aufgewiesenen Durchmessers (D1) entspricht.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die genannte Breite (L) der genannten Trommel (8) zwischen 70% und 90% des genannten maximalen Schnittes (Z) des genannten Reifens (4) liegt.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte Breite (L) der genannten Trommel (8) 80% des maximalen Schnittes (Z) des genannten Reifens (4) entspricht.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte aktive Oberfläche aus einer Schleiffläche aus gesintertem Schleifmaterial besteht.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Ableitmittel (10) aus einer Reihe von Nutungen (11) bestehen, die gleichmäßig an der äußeren Oberfläche (9) der genannten Trommel (8) ver­ teilt sind und dazu dienen, das Entfernen des genannten Schleifmaterials (S) und des genannten abgeschliffenen Materials aus dem Kontaktbereich zu ermöglichen.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Nutungen (11) einen Verlauf parallel zu der Achse (X) der genannten Trommel haben.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Nutungen (11) an der genann­ ten äußeren Oberfläche (9) einen schneckenförmigen Ver­ lauf aufweisen.

12. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte Trommel (8) mit einer Reihe von innenliegenden Speichen (12) versehen ist, die ein­ gesetzt und quer zwischen einem ersten Zylinder (13), aufgezogen auf die genannte Werkzeughalterwelle (5), und einem zweiten äußeren Zylinder befestigt sind, der die genannte äußere Arbeitsfläche (9) bildet.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte Trommel (8) aus zwei schei­ benförmigen Grundteilen (8a, 8b) besteht, die durch eine mittlere Welle (c) miteinander verbunden sind und dicht abschließend eine äußere Ummantelung (9) halten, die als zylindrische Oberfläche aus elastischem Material und als Träger der genannten Schicht von Schleifmaterial (S) dient; wobei das von der genannten Ummantelung einge­ schlossene Volumen unter Druck gehalten wird, und zwar mit einem Wert, der geringer ist als der Aufpumpwert des genannten Reifens (4).

14. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannten Einstellmittel (20) aus einer Endlosschraube (21) bestehen, die parallel an der genannten Werkzeughalterwelle (5) angeordnet und mit ih­ ren Enden an einen "U"-förmigen Support (23) zum Halten der genannten Trommel (8) sowie an eine Einstellkurbel (22) angeschlossen ist, die außerhalb des genannten Ar­ mes (5) angeordnet ist.