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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Reinigen und/oder Beschichten einer Formoberfläche einer
Form, insbesondere der Formoberfläche einer Vulkanisationsform
für die
Reifenherstellung, die einen Rahmen umfasst, der auf die Form gesetzt
werden kann und in dem eine Handhabungsvorrichtung längs einer
vorgegebenen Führungsbahn
in der Weise verschiebbar ist, dass an der Handhabungsvorrichtung
wenigstens eine Reinigungs- oder Beschichtungseinheit vorgesehen
ist, deren relative Position in Bezug auf die Formoberfläche einstellbar
ist und die zum Reinigen oder Beschichten in einem vorgegebenen
Abstand über
der Formoberfläche
verschoben wird, und ferner ein Antriebsmittel zum Einstellen der
Position der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit umfasst. Weiterhin
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Reinigen und/oder
Beschichten einer Formoberfläche
einer Form.
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Die Vorrichtung und das Verfahren
zum Reinigen der Formoberfläche
einer Form, insbesondere der Formoberfläche einer Vulkanisationsform
für die Herstellung
von Reifen gemäß den Oberbegriffen
der Ansprüche
1 bzw. 19 sind aus DE-A-19 712 513 bekannt. Bei dieser Vorrichtung
wird zwischen die Teilformen der Form, die auseinander geschoben
werden können,
ein Rahmen eingesetzt, in dem ein Fünf-Achsen-Roboter längs einer
kreisförmigen
Führungsbahn
als Handhabungseinheit verschiebbar ist. Am freien Ende des Roboters
ist ein Düse
für Trockeneiskügelchen
vorgesehen, wobei die relative Position der Düse in Bezug auf die Formoberfläche mit Hilfe
des Roboters eingestellt werden kann. Nach dem Einstellen der relativen
Position wird der gesamte Roboter, der an einem drehbaren Ring befestigt
ist, kreisförmig
verschoben, wobei die aus der Düse
austretenden Trockeneiskügelchen
die Formoberfläche reinigen.
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Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung besteht
das Problem, dass der Rahmen auf Grund der Verwendung des Roboters,
der infolge seines Aufbaus ein großes Konstruktionsvolumen einnimmt, entsprechend
große
Abmessungen aufweisen muss, so dass die Teilformen der Form entsprechend
weit auseinander geschoben werden müssen. Ferner ist die Programmierung
des Fünf-Achsen-Roboters
infolge der komplexen Bewegungen der verschiedenen Achsen, die miteinander
koordiniert werden müssen,
sehr zeit- und kostenintensiv. Ein weiteres Problem bei der herkömmlichen
Vorrichtung besteht darin, dass sie bei der Verwendung zum Reinigen
der Vulkanisationsformen hohen Temperaturen ausgesetzt ist, da die
Formen bei laufendem Betrieb gereinigt werden und sich folglich
nur geringfügig
abkühlen.
Dies hat zur Folge, dass sowohl die empfindliche Elektronik als
auch die Antriebe und die mechanischen Lagerpunkte des Roboters
entsprechend hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, wodurch ihre
korrekte Funktion gestört
werden kann. Schließlich
muss der Antrieb, mit dem der Roboter im Rahmen bewegt wird, infolge
der Massen, die der Roboter und seine Antriebskomponenten haben,
die bewegt und gebremst werden müssen,
entsprechend stark ausgelegt sein.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung,
die Vorrichtung und das Verfahren der oben genannten Art so weiterzuentwickeln,
dass die Handhabungsvorrichtung ohne großen Aufwand programmiert werden kann
und ihre korrekte Funktion selbst bei hohen Umgebungstemperaturen
möglich
ist.
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Die Erfindung wird erfüllt durch
eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1, wobei das zum
Einstellen der relativen Position der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit
an die Handhabungsvorrichtung ange kuppelte Antriebsmittel wenigstens während der
Verschiebung der Handhabungsvorrichtung längs der vorgegebenen Führungsbahn
von dieser abgekuppelt werden kann, wobei die Reinigungs- oder Beschichtungseinheit
ihre zuvor durch die Antriebsvorrichtung eingestellte relative Position
in Bezug auf die Formoberfläche
beibehalten kann. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren mit
den Merkmalen von Anspruch 19 erfüllt.
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Bei der Erfindung ist das Antriebsmittel
während
der Verschiebung der Handhabungsvorrichtung von dieser abgekuppelt,
wohingegen es wenigstens während
des Einstellens der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit mit der
Handhabungsvorrichtung verbunden ist. Das Antriebsmittel wird folglich
während
der Verschiebung der Handhabungsvorrichtung in dem Rahmen nicht
mitbewegt, so dass der Antrieb, der die Handhabungsvorrichtung bewegt,
entsprechend klein ausgelegt sein darf. Ferner ist der für die Handhabungsvorrichtung
im Rahmen erforderliche Konstruktionsraum bei der Vorrichtung der
Erfindung kleiner als bei der herkömmlichen Vorrichtung, da die Antriebsvorrichtung,
die von der Handhabungsvorrichtung abgekuppelt werden kann, nicht
direkt in dem vom Rahmen umgebenen Innenraum angeordnet sein muss.
Da die Reinigungs- oder Beschichtungseinheit ihre zuvor von der
Antriebsvorrichtung eingestellte relative Position in Bezug auf
die Formoberfläche
auch bei abgekuppeltem Antriebsmittel beibehält, ist eine Nachlaufregelung
der Position der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit während der Verschiebung
der Handhabungsvorrichtung nicht erforderlich, so dass einerseits
der Steuerungsumfang kleiner ist und andererseits an der Handhabungsvorrichtung
keine empfindlichen Steuermodule und Sensoren, deren Arbeitsweise
wegen der hohen Temperaturen, insbesondere während des Reinigens von Vulkanisationsformen,
beeinträchtigt
werden könnte, vorgesehen
sein müssen.
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Weitere vorteilhafte Entwicklungen
der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung, aus der Zeichnung
und außerdem
aus den Nebenansprüchen
ersichtlich. So wird vorgeschlagen, die Handhabungsvorrichtung mit
einer Bremseinheit zu versehen, die die Reinigungs- oder Beschichtungseinheit nach
dem Einstellen in ihrer relativen Position verriegelt. In dieser
Weise wird eine Situation geschaffen, in der die relative Position
der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit durch eine stoßartige
Bewegung der Handhabungsvorrichtung nicht verstellt wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, an der
Handhabungsvorrichtung zusätzlich
oder alternativ zur Verriegelung der relativen Position der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit
eine mit dem Antriebsmittel für die
Einstellung gekoppelte selbstverriegelnde Positioniereinheit vorzusehen.
Bei dieser Ausführungsform schafft
die Selbstverriegelung der Positioniereinheit ebenso eine Situation,
in der sich die Position der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit
während
der Verschiebung der Handhabungsvorrichtung nicht verändert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung ist das Antriebsmittel zum Einstellen der Reinigungs-
oder Beschichtungseinheit auf einem Wagen gehalten, der zwischen
einer Ruheposition, in der das Antriebsmittel von der Handhabungsvorrichtung
beabstandet ist, und einer Ankupplungsposition, in der das Antriebsmittel
mit der Handhabungsvorrichtung verbunden ist, verschiebbar ist.
Mit Hilfe des Wagens ist ein schnelles Ankuppeln und Abkuppeln des
Antriebsmittels an oder von der Handhabungsvorrichtung möglich, wobei
das Antriebsmittel vom Rahmen beabstandet ist, wenn der Wagen in
seine Ruheposition bewegt worden ist, so dass es vor Hochtemperaturen
geschützt
ist.
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Die Handhabungsvorrichtung enthält vorzugsweise
eine Befestigungseinheit, von der sie an einem drehbaren Ring, der
in dem Rahmen um eine Drehachse drehbar angebracht ist, gehalten
ist. Während
des Reinigens oder Beschichtens wird der Rahmen in Bezug auf die
Form so ausgerichtet, dass die Drehachse mit der Symmetrieachse
der zu reinigenden Form übereinstimmt.
Durch die Verwendung eines drehbaren Rings bewegt sich die Handhabungsvorrichtung
auf einer kreisförmigen
Führungsbahn,
so dass sie für
drehsymmetrische Formen, insbesondere für solche, die beispielsweise
bei der Herstellung von Kraftfahrzeugreifen verwendet werden, besonders
geeignet ist.
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Als Alternative wird vorgeschlagen,
die Befestigungseinheit der Handhabungsvorrichtung in einer am Rahmen
vorgesehenen Führung
zu führen, die
eine geschlossene Außenkontur
aufweist. Bei dieser Ausführungsform
kann die Kontur beispielsweise die Form eines Ovals, eines Rechtecks
oder eines Polygons besitzen, so dass Formen mit entsprechend gestalteten
Formoberflächen
gereinigt oder beschichtet werden können.
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Als Handhabungsvorrichtung wird ein
an der Befestigungseinheit schwenkbar angebrachter Teleskoparm vorgeschlagen,
wobei die Schwenkposition und die Länge mit Hilfe des Antriebsmittels
einstellbar sind und die Reinigungs- oder Beschichtungseinheit am
freien, von der Befestigungseinheit entfernten Ende des Teleskoparms
gehalten ist. Durch die Verwendung eines Teleskoparms kann ohne
großen technischen
Steuerungsaufwand ein exaktes und positionell genaues Einstellen
der Position der Reinigungs- oder Beschichtungseinheit ausgeführt werden.
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Um ein genauestes Ausrichten der
Reinigungs- oder Beschichtungseinheit in Bezug auf die Formoberfläche zu ermöglichen,
wird ferner vorgeschlagen, die Reinigungs- oder Beschichtungseinheit schwenkbar
an der Handhabungsvorrichtung, d. h. am Teleskoparm, anzubringen,
wobei die Schwenkposition mit Hilfe des Antriebsmittels einstellbar
ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung der Erfindung ist am Rahmen zusätzlich eine Zentriereinheit
vorgesehen, mit der der Rahmen in Bezug auf die zu reinigende oder zu
beschichtende Form ausgerichtet werden kann. Als Zentriereinheit
ist beispielsweise ein drehbar am Rahmen angebrachter Zentrierring
geeignet, der mit wenigstens einem im Rahmen schwenkbar angebrachten
Hebel in Wirkverbindung steht, derart, dass der Hebel bei einer
Umdrehung des Zentrierrings in einer ersten Richtung mit der Form
zur Ausrichtung in Kontakt gelangt und beim Drehen des Zentrierrings
in eine zweite, zur ersten Richtung entgegengesetzte Richtung vom
Rahmen weg bewegt wird. Mit Hilfe der Zentriereinheit kann der Rahmen,
sobald er auf die Form gesetzt worden ist, in eine definierte Position
in Bezug auf die Form ausgerichtet werden, so dass die Reinigungs-
oder Beschichtungseinheit während
der Verschiebung der Handhabungsvorrichtung ohne starke Schwankungen
des vorgegebenen Abstands über
der Formoberfläche
verschoben wird.
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Da insbesondere beim Reinigen der
Form mit Trockeneis oder Laserstrahlen entsprechend hohe Geräuschemissionen
entstehen, wird ferner vorgeschlagen, das Gehäuse mit einer schallisolierenden
Verkleidung zu versehen, die den Verschiebungsbereich der Handhabungsvorrichtung
wenigstens teilweise umgibt.
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Die oben beschriebene Vorrichtung
kann sowohl zum Reinigen von einteiligen Formen als auch von mehrteiligen
Formen verwendet werden. Sie ist insbesondere geeignet zum Reinigen
einer Form, die aus wenigstens zweiteiligen Formen gebildet ist,
wobei die Teilformen vorzugsweise in axialer Richtung auseinander
geschoben werden können.
Zum Reinigen oder Beschichten wird der Rahmen zwischen die Teilformen,
die auseinander geschoben sein müssen,
und auf die zu reinigende Teilform geschoben. Ferner können die
Teilformen nach dem Einsetzen des Rahmens wieder zusammen geschoben
werden, wobei der Rahmen zwischen den Teilformen leicht eingeklemmt
wird. In dieser Weise ist es möglich,
in einem Reinigungs- oder Beschichtungsprozess zuerst die eine Teilform
und anschließend
die zweite Teilform zu reinigen oder zu beschichten.
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Wenn die Vorrichtung zum Reinigen
oder Beschichten einer Vulkanisationsform verwendet wird, wird ferner
vorgeschlagen, diese auf einer Temperatur im Bereich zwischen 140
und 175°C,
vorzugsweise im Bereich zwischen 155 und 160°C, zu halten. In dieser Weise
wird eine Situation geschaffen, in der die Vulkanisationsform nach
dem Reinigen oder Beschichten unmittelbar für die Vulkanisation wieder verwendet
werden kann, ohne sie wieder auf ihre Betriebstemperatur aufheizen
zu müssen.
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Im folgenden wird die Erfindung mit
Bezug auf eine Ausführungsform
und auf die Zeichnungen genauer beschrieben, worin:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen
einer Vulkanisationsform ist;
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2 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung von 1 ist, die lediglich eine Zentriervorrichtung,
die vorgesehen ist, zeigt;
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3 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung von 1 ist, die lediglich eine drehbare Anbringung
der Handhabungsvorrichtung zeigt;
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4 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung von 1 ist, in der die an dem um einen Achszapfen
drehbaren Drehring angebrachte Handhabungsvorrichtung in ihrer Ruheposition
gezeigt ist;
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5 eine
schematische Seitenansicht einer Bremsvorrichtung zum Verriegeln
einer Gewindespindel der Handhabungsvorrichtung ist;
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6 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung von 4 ist, in der die Handhabungsvorrichtung
in einer Arbeitsposition gezeigt ist; und
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7 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung von 1 während
des Reinigens der Teilform einer Vulkanisationsform ist.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung 10 zum
Reinigen von Formen, insbesondere von Vulkanisationsformen. Die Vorrichtung 10 kann
bei einem entsprechenden Umbau auch zum Beschichten der Formen verwendet werden,
wobei anstelle einer Reinigungspistole eine Beschichtungspistole
verwendet wird. Die Vorrichtung 10 enthält einen Rahmen 12 und
ein in 1 links gezeigtes,
radial nach außen
vorstehendes und am Rahmen 12 befestigtes Gehäuse 14,
mit dem die Vorrichtung 10 an eine vorzugsweise bewegliche
Hebevorrichtung (nicht gezeigt) angekuppelt werden kann. Sowohl
der Rahmen 12 als auch das Gehäuse 14 sind von einer
schallisolierenden Verkleidung (nicht gezeigt) umgeben, die die
während
des Reinigens entstehenden Geräuschemissionen
auf einen für
Menschen erträglichen
Pegel herabsetzt.
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Der Rahmen 12 enthält einen
in 1 unten gezeigten
Stützring 16,
wobei von der oberen Oberfläche
des Stützrings
in der gleichen Richtung mehrere gleichartige Abstandshalter 18 nach
oben ragen. Die Abstandshalter 18 unterstützen einen
Tragring 20, der mit ihnen fest verschraubt ist und dessen Zweck
später
erläutert
wird. An jedem Anbringungspunkt des Tragrings 20 an den
Abstandshaltern 18 ragt ein zweiter Abstandshalter 22 vertikal
empor. Die Abstandshalter 22, die den Abstandshaltern 18 gleichen,
besitzen jedoch eine größere Länge und
tragen einen Kontaktring 24, der mit den Abstandshaltern 22 fest
verbunden ist und die Oberseite des Rahmens bildet.
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Das Gehäuse 14 ist aus einer
Oberseite 26, einer Unterseite 28 sowie einer
Stirnseite 30 gebildet, wobei die Stirnseite 30 zum
Ankuppeln an das Hebemittel gestaltet ist. Die Seiten 26 und 28,
die in ihren Abmessungen völlig
gleich sind, sind angenähert
trapezförmig
und weisen an ihren dem Rahmen 12 zugewandten Seitenkanten
jeweils einen angenähert kreisförmigen Ausschnitt
auf, dessen Radius etwa dem Radius des Innendurchmessers des Stützrings 16 bzw.
des Kontaktrings 24 entspricht. Die Oberseite 26 und
die Unterseite 28 des Gehäuses 14 sind mittels
der Abstandshalter 18 und 22 sowie zusätzlichen
Befestigungselementen, die nicht gezeigt sind, so am Rahmen 12 befestigt,
dass der Rahmen 12 und das Gehäuse 14 einen selbst
tragenden Aufbau bilden.
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Am Stützring 16 ist eine
Zentriervorrichtung 32 vorgesehen, die in 1 unten gezeigt ist und im Folgenden
mit Bezug auf 2 näher erläutert wird. Die
Zentriervorrichtung 32 umfasst einen Zentrierring 34,
der zum Stützring 16 konzentrisch
angeordnet ist, wobei er in insgesamt sechs Tragbacken drehbar angebracht
und von der Oberseite des Stützrings 16 geringfügig beabstandet
ist. Die Tragbacken 36 sind jeweils paarweise zusammengefasst,
wobei die Paare in gleichem Abstand längs des Um fangs am Stützring 16 befestigt
sind. Zwischen jedem Paar Tragbacken 36 ist ein Hebel 38 vorgesehen,
der am Stützring 16 schwenkbar
angebracht ist und in den zwischen dem Stützring 16 und dem
Zentrierring 34 gebildeten Spalt vorsteht, wobei die untere
Seite des Zentrierrings 34 am Hebel 38 abgestützt ist.
In Längsrichtung
jedes der drei Hebel 38 ist eine Positionierungsrille 40 ausgebildet,
wobei ein von der unteren Seite des Zentrierrings 34 vorstehender
Zapfen 42 mit der Positionierungsrille in Eingriff ist.
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Ein Ende einer Schubstange 44 ist
mit dem Zentrierring 34 zwischen den zwei Paaren von Tragklauen 36 in
der Nähe
der Unterseite 28 des Gehäuses 14 schwenkbar
verbunden. Das andere Ende der Schubstange 44 ist mit einer
Spindelmutter 48 schwenkbar verbunden, die mit einer Spindel 46 eines
an der Unterseite 28 befestigten Spindelantriebs 50 in
Eingriff ist. Die Spindel 48 des Spindelantriebs 50 ist über ein
Kegelradgetriebe 52 mit der Antriebswelle eines Druckluftmotors 44 verbunden,
wobei zwischen dem Kegelradgetriebe 56 und der Antriebswelle
des Druckluftmotors 54 ein Drehmomentbegrenzer 56 vorgesehen
ist. Anstelle des Druckluftmotors 54 ist auch ein elektrischer
Antrieb wie beispielsweise ein Stell- oder Schrittmotor, durch den der Spindelantrieb 50 betätigt werden
kann, geeignet.
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Zum Zentrieren des Rahmens 12 an
der zu reinigenden Form wird der Rahmen 12 durch die Hebevorrichtung
auf die untere Teilform (nicht gezeigt) der Form geführt, derart,
dass er durch die zentrale Öffnung
des Stützrings 16 hindurch
vorsteht. Anschließend
wird der Druckluftmotor 54 betätigt, der die Spindel 48 zur
Drehung des Spindelantriebs 50 antreibt. Durch die Drehung
der Spindel 48 wird die Spindelmutter 46 in Längsrichtung
der Spindel 48 verschoben, wobei die Schubstange 44 die
Bewegung der Spindelmutter 46 auf den Zentrierring 34 überträgt. Der Zentrierring 34 wird
hierbei in einer ersten Drehrichtung (in 2 im Gegenuhrzeigersinn) gedreht, wobei
der schwenkbar angebrachte Hebel 38 durch die Zapfen 42 des
Zentrierrings 34, die mit den Positionierungsrillen 40 in
Eingriff sind, in Richtung der Innenseite geschwenkt wird. Hierbei gelangen
die Hebel 38 an ihren vom Anbringungspunkt entfernten Enden
mit der vorzugsweise drehsymmetrischen Umfangsfläche der Teilform in Kontakt.
Durch die gleichförmige
Bewegung der Hebel 38, die die Umfangsfläche berühren, wird
der Rahmen 12 so ausgerichtet, dass die zentrale Öffnung des
Stützrings 16 zur
unteren Teilform wenigstens angenähert konzentrisch ist. Sobald
die Hebel 38 mit einer vorgegebenen Kraft gegen die Umfangsfläche der
Teilform drücken,
schaltet der Drehmomentbegrenzer 56 den Druckluftmotor 54 aus,
womit der Zentriervorgang beendet ist. Der Stützring 16 wird mittels
der Hebel 38, die die Teilform berühren, in seiner ausgerichteten
Position gehalten, bis der Reinigungsprozess abgeschlossen ist.
Nach dem Reinigen wird der Druckluftmotor 54 erneut betätigt, wobei dieser
den Zentrierring 34 in der zur ersten Drehrichtung entgegengesetzten
Drehrichtung dreht, wodurch die Hebel 38 des Stützrings 16 zurück in ihre
in 2 gezeigten Ausgangspositionen
geschwenkt werden, in denen sie aus der zentralen Öffnung des Stützrings 16 herausbewegt
worden sind.
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3 zeigt
eine in der Vorrichtung 10 vorgesehene Drehhalterung 58.
Die Drehhalterung 58 umfasst einen drehbaren Ring 60,
der am Tragring 20 drehbar angebracht ist. Dazu ist am
Tragring 20 ein radial nach innen vorstehender Lagerkranz 62 ausgebildet,
der zwei Lagerflächen
aufweist, die in einem Winkel zueinander verlaufen. Unter gleichmäßiger Verteilung
längs des
Umfangs sind sechs Laufrollen 64, die sich an der Unterseite
des Lagerkranzes 62 abstützen, drehbar angebracht. Ferner
sind symmetrisch zwischen den Laufrollen 64 sechs Laufrollen 66 vorgesehen,
die sich an der Oberseite des Lagerkranzes 62 abstützen, so
dass der drehbare Ring 60 im Tragring 20 gleichmäßig gehalten
ist.
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Von der dem Stützring 16 zugewandten
Unterseite des drehbaren Rings 60 erstreckt sich ein Vorsprung 68,
der durch den Tragring 20 hindurch vorsteht, wobei an der äußeren Umfangsfläche des Vorsprungs 68 eine
Zahnung für
einen Zahnriemen 70 ausgebildet ist. Der Zahnriemen 70 ist
seinerseits mit einem Antriebsritzel eines an der Unterseite 28 des
Gehäuses 14 befestigten
Antriebsmotors 71 in Eingriff. Mit Hilfe des Antriebsmotors 71 kann
der drehbare Ring 60 im Tragring 20 hin und her,
d. h. im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn in 1, bewegt werden. Der drehbare
Ring 60 weist an seiner inneren Umfangsfläche eine
Abstützstufe oder
Abstützschulter 72 auf,
die zur Befestigung einer Handhabungsvorrichtung 72 dient,
die nachfolgend mit Bezug auf die 4 bis 6 näher beschrieben wird.
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Wie 4 zeigt,
enthält
die Handhabungsvorrichtung 74 eine Befestigungsplatte 76,
die durch einen Halter 78 mit dem drehbaren Ring 60 fest
verbunden ist, wobei der Halter 78 unter anderem an der Abstützstufe 72 abgestützt ist.
Die flache Seite der Befestigungsplatte 76 erstreckt sich
wenigstens angenähert
parallel zur Richtung der Drehachse des drehbaren Rings 60.
Von der dem Rahmen 12 zugewandten Vorderseite der Befestigungsplatte 76 in
der Nähe
der zwei Seitenkanten stehen zwei gleich gestaltete Stützarme 80 vor,
wobei an diesen eine Schwenkplatte 82 schwenkbar angebracht
ist. In der Mitte der Schwenkplatte 82 ist ein Teleskoparm 84 befestigt,
der sich in radialer Richtung in den Rahmen 12 erstreckt.
Am freien, von der Befestigungsplatte 76 entfernten Ende
des Teleskoparms 84 ist eine Schwenkhalterung 86 vorgesehen,
mit der eine Reinigungspistole 88 am Teleskoparm 84 schwenkbar angebracht
ist. Sowohl die Schwenkposition als auch die Länge des Teleskoparms 84 werden
mit Hilfe der selbst verriegelnden Gewindespindeln (nicht gezeigt) eingestellt.
Die Schwenkposition der Reinigungspistole 88 wird in ähnlicher
Weise durch eine selbst verriegelnde Gewindespindel (nicht gezeigt)
eingestellt.
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Im Gehäuse 14 ist ferner
eine Antriebsvorrichtung 90 zum Einstellen der Gewindespindel
für die
Reinigungspistole 88 und der Gewindespindeln für den Teleskoparm 84 aufgenommen.
Wie im Folgenden erläutert
wird, ist die Antriebsvorrichtung 90 zum Einstellen der
Schwenkposition der Reinigungspistole 88 und der Schwenkposition
des Teleskoparms 84 sowie zum Einstellen seiner Länge an die
Gewindespindeln angekuppelt. Das Antriebsmittel 90 besitzt
insgesamt vier Servomotoren 92, die gemeinsam auf einem
Wagen 94 befestigt sind. Der Wagen 94 ist an einer
an der Unterseite 28 des Gehäuses 14 befestigten
Führung 96 verschiebbar
angebracht, wobei er in radialer Richtung in Bezug auf den drehbaren
Ring 60 zwischen einer Ruheposition, in der er vom drehbaren
Ring 60 beabstandet ist, und einer Ankupplungsposition,
in der er zum drehbaren Ring 60 hin bewegt worden ist,
verschoben werden kann.
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Im Folgenden werden mit Bezug auf 5, in der die Ankupplungsposition
zwischen einem der Servomotoren 92 und einer der Gewindespindeln 98 der
Handhabungsvorrichtung 74 schematisch gezeigt ist, der
Ankupplungsvorgang und das Einstellen der Handhabungsvorrichtung 74 erläutert. An
der Stirnfläche
der Antriebswelle jedes Servomotors 92 ist ein Kupplungselement 100 befestigt,
das eine Komponente einer lösbaren
Kupplungsvorrichtung 102 darstellt, durch die der jeweilige
Servomotor 92 mit der zugehörigen Gewindespindel 98 verbunden werden
kann. Die jeweilige Gewindespindel 98 weist wiederum an
ihrem dem Servomotor 92 gegenüberliegenden Ende ein Kupplungselement 104 der Kupplungsvorrichtung 102 auf,
das mit dem Kupplungselement 100 des jeweiligen Servomotors 92 verbunden
werden kann. Die Gewindespindel 98 ist in einer Lageröffnung 105 in
der Befestigungsplatte 76 drehbar angebracht und erstreckt
sich in Richtung des Teleskoparms 84, an dem sie mit den
Positioniervorrichtungen des Teleskoparms 84 und der Schwenkhalterung 86 in
herkömmlicher
Weise zusammenwirkt.
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In einem Abstand von der Befestigungsplatte 76 und
parallel zu dieser verläuft
eine Bremsplatte 106, die aus Gründen der Deutlichkeit lediglich
in 5 gezeigt ist. Zwischen
den beiden Platten 76 und 106 ist an jeder Gewindespindel 98 ein
sich radial nach außen
erstreckender Kranz 108 ausgebildet, der ein direktes Anliegen
der Bremsplatte 106 an der Befestigungsplatte 76 verhindert.
Die Bremsplatte 106 ist verschiebbar angebracht und durch
mehrere Federn 110 in Richtung der Befestigungsplatte 76 vorbelastet.
Die Bremsplatte 106 kann zwischen einer Bremsposition,
in der sie den zwischen ihr und der Befestigungsplatte 76 angeordneten
Kranz 108 der Gewindespindeln einklemmt, und einer Freigabeposition,
in der sie den Kranz 108 freigibt, bewegt werden.
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Um die Bremsplatte 106 gegen
die Kraft der Federn 110 in ihre Freigabeposition zu verschieben, ist
am Wagen 94 ein Stift 112 befestigt, der sich
durch eine in der Befestigungsplatte 76 ausgesparte Durchgangsbohrung 114 in
Richtung der Bremsplatte 106 erstreckt. Der Stift 112 ist
so am Wagen 94 befestigt, dass seine Stirnfläche mit
der flachen Seite der Bremsplatte 76 in Kontakt gelangt,
wenn der Wagen 94 aus seiner Ruheposition in seine Ankupplungsposition
verschoben wird.
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Sobald die Handhabungsvorrichtung 74 einzustellen
ist, wird der Wagen 94 durch einen nicht gezeigten Antrieb
aus seiner Ruheposition in seine Ankupplungsposition verschoben,
wobei die beiden Kupplungselemente 110 und 104 der
Kupplungsvorrichtung 102 zuerst in gegenseitigen Ein griff
gelangen. Während
des Eintretens der Kupplungselemente 100 und 104 in
einen Eingriff drückt
der Stift 112 des Wagens 94 während der Verschiebung des
Wagens, die bis in seine endgültige
Ankupplungsposition fortgesetzt wird, gegen die Bremsplatte 106,
wodurch diese gegen die Kraft der Federn 110 aus ihrer Bremsposition
in ihre Freigabeposition bewegt wird. Sobald der Wagen 94 seine
Ankupplungsposition erreicht hat, sind einerseits die Kupplungselemente 100 und 104 korrekt
miteinander verbunden und ist andererseits die Bremsplatte 106 so
weit vom Kranz 108 der Gewindespindeln 98 weg
bewegt worden, dass diese nun durch ihre Selbstverriegelungseigenschaften
und durch die Ankupplung an die Servomotoren 92, jedoch
nicht durch die Bremsplatte 106 gebremst werden. Anschließend werden
die verschiedenen Servomotoren 92, die die an sie angekuppelten
Gewindespindeln 98 antreiben, betätigt, wodurch der Teleskoparm 84 ausgefahren
oder eingefahren und außerdem
gehoben oder gesenkt wird, wobei gleichzeitig die Position der Reinigungspistole 88 verändert wird,
wie in 6 gezeigt ist.
Nach dem Einstellen der gewünschten
Position werden die Servomotoren 92 angehalten und der
Wagen 94 wieder in seine Ruheposition verschoben, in der
die Kupplungselemente 100 des Servomotors 92 von
den Kupplungselementen 104 der Gewindespindeln 98 abgekuppelt
sind. Während
der Verschiebung des Wagens 94 in seine Ruheposition wird
die Bremsplatte 106, deren flache Seite am Stift 112 des
Wagens 94 abgestützt
ist, durch die Kraft der Federn 110 wieder in ihre Bremsposition
verschoben, in der sie mit den Kränzen 108 der Gewindespindeln 98 unter
Vorbelastung in Kontakt ist und diese verriegelt. Sobald der Stift 112 des
Wagens 94 nicht mehr gegen die Bremsplatte 106 drückt, lösen sich
die Kupplungselemente 100 und 104 der Kupplungsvorrichtung 102 aus
ihrem Eingriff, so dass das Antriebsmittel 90 von der Handhabungsvorrichtung 74 abgekuppelt
ist.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise
der Vorrichtung 10 mit Bezug auf 7 näher
erläutert.
Sobald bei der Reifenfertigung festgestellt wird, dass die Vulkanisationsform
in einem zu starken Maß verschmutzt
ist, kommt die Vorrichtung 10 zur Anwendung. Dazu werden
die zwei Teilformen der Vulkanisationsform, wovon in 7 lediglich die obere Teilform 116 gezeigt
ist, zu Beginn so weit auseinander geschoben, dass der Rahmen 12 der
Vorrichtung 10 mit Hilfe der nicht gezeigten Hebevorrichtung
zwischen die zwei Teilformen 116 geschoben werden kann.
Anschließend
wird der Rahmen 112 so weit abgesenkt, dass sein Stützring 16 auf
dem Pressentisch der Vulkanisationsvorrichtung aufliegt. Danach aktiviert
die nicht gezeigte Steuerung der Vorrichtung 10 den Druckluftmotor 54 der
Zentriervorrichtung 32, um den Rahmen 14 in der
mit Bezug auf 2 beschriebenen
Weise an der nicht gezeigten unteren Teilform auszurichten. Sobald
der Ausrichtvorgang abgeschlossen ist, wird die in 6 oben gezeigte Teilform 116 so
weit abgesenkt, dass ihre Unterseite mit der Oberseite des Kontaktrings 24 in
Kontakt gelangt. Somit bilden der Pressentisch mit der unteren Teilform,
der verkleidete Rahmen 12 sowie die obere Teilform 116 eine
Reinigungskammer, die nach außen
abgeschlossen ist.
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Nachdem der Rahmen 12 in
der oben beschriebenen Weise positioniert worden ist, wird das Antriebsmittel 90 in
der oben mit Bezug auf die 4 bis 6 beschriebenen Weise an
die Handhabungsvorrichtung angekuppelt, wobei die Reinigungspistole 88 durch
Betätigung
der Servomotoren 92 in eine definierte Position in Bezug
auf die Formoberfläche 118 der
zu reinigenden Vulkanisationsform bewegt wird. In dem in 7 gezeigten Beispiel wird
die Reinigungspistole 88 aus ihrer (durch unterbrochene
Linien angedeuteten) Ruheposition in ihre (durch durchgezogene Linien
angedeutete) Arbeitsposition, in der sie mit der Formoberfläche der
oberen Teilform 116 ausgerichtet ist, bewegt. Zum Reinigen
der unteren Teilform kann die Reinigungspistole 88 durch
die zentrale Öffnung
des unteren Stützrings 16 geführt werden.
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Nachdem das Positionieren der Reinigungspistole 88 abgeschlossen
worden ist, das mittels eines vergleichbar einfach programmierten
Steuerprogramms, mit dem insgesamt nur drei Achsen der Handhabungsvorrichtung 74 eingestellt
worden sind, stattgefunden hat, wird das Antriebsmittel 90 wieder von
der Handhabungsvorrichtung 74 abgekuppelt, wobei die Bremsplatte 106 die
Gewindespindeln 98 in ihren gewählten Positionen verriegelt,
so dass die Reinigungspistole 88 nach dem Abkuppeln des
Antriebsmittels 90 in ihrer gewünschten Position bleibt.
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Nach dem. Positionieren der Reinigungspistole 88 wird
der Antrieb der Drehhalterung 58 eingeschaltet, mit der
die Reinigungspistole 88 gleichzeitig mit Trockeneiskügelchen
versorgt wird, die in einen aus ihr austretenden Druckluftstrom
gemischt werden. Sobald die Trockeneiskügelchen die Reinigungspistole 88 verlassen,
wird die gesamte Handhabungsvorrichtung 74 mit Hilfe des
durch den Antriebsmotor 17 bewegten drehbaren Rings 16 gedreht,
wobei zuvor die Achse des drehbaren Rings 60 durch die
Ausrichtung des Rahmens 12 mit der Symmetrieachse der Teilform 116 ausgerichtet
worden ist. Somit ist sichergestellt, dass die Reinigungspistole 88 beim
Reinigen in einem konstanten Abstand über der Formoberfläche 118 der
Teilform 116 verschoben wird. Sobald die Handhabungsvorrichtung 74 um
eine volle Umdrehung von 360° bewegt
worden ist, wird der Antrieb des drehbaren Rings 60 ausgeschaltet
und die Trockeneiszufuhr gestoppt. Anschließend wird das Antriebsmittel 90 erneut
an die Handhabungsvorrichtung 74 angekuppelt und die Reinigungspistole 88 in
eine neue Position eingestellt. Nach dem Einstellen der neuen Position
wird das Antriebsmittel 90 wieder von der Handhabungs vorrichtung 74 abgekuppelt,
wobei die Bremsplatte 106 die Position der Reinigungspistole 88 sichert.
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Anschließend wird ein neuer Reinigungszyklus
begonnen, wobei sich diesmal der drehbare Ring 60 gemeinsam
mit der Handhabungsvorrichtung 74 in eine Drehrichtung
bewegt, die zur Drehrichtung während
des unmittelbar vorhergehenden Reinigungszyklus entgegengesetzt
ist. In dieser Weise wird eine Situation geschaffen, in der die
Versorgungsleitungen (nicht gezeigt) der Reinigungspistole 88,
die zum Tragring 20 führen,
während
eines Reinigungszyklus in die eine Richtung, und während des nachfolgenden
Reinigungszyklus in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden,
so dass ein mehrfaches Verwinden oder Verdrillen der Versorgungsleitungen
um den drehbaren Ring 60 vermieden wird.
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Das Ankuppeln und Abkuppeln des Antriebsmittels 90 sowie
das Einstellen der Reinigungspistole 88 und das nachfolgende
Drehen der Handhabungsvorrichtung 74 wird wiederholt, bis
die Formoberfläche 118 der
Teilform 116 gereinigt worden ist. Anschließend kann
mit Hilfe der Reinigungspistole 88 in derselben Weise die
nicht gezeigte untere Teilform der Vulkanisationsform gereinigt
werden.
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Sobald das Reinigen der Vulkanisationsform abschlossen
ist, werden die Formen auseinander geschoben, wird die Zentriervorrichtung
vom Rahmen 12 weg wieder in ihre Ausgangsposition bewegt,
in der die Hebel 38 von der Form weg geschwenkt sind, und
wird anschließend
mit Hilfe der Hebevorrichtung der Rahmen 12 aus der Vulkanisationsvorrichtung gezogen.
Um den Betrieb der Vulkanisationsvorrichtung nicht unnötig zu verzögern, wird
ferner vorgeschlagen, die Teilformen 116 der Vulkanisationsform während des
Reinigungsprozesses auf einer Temperatur im Bereich zwischen 155
und 160°C
zu halten, so dass nach dem Reinigen der Vulkanisationsform die
Reifenfertigung ohne Unterbrechung oder Verzögerung wegen des Nachheizens
fortgesetzt werden kann.