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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummibauteilen, wie etwa Reifengummibauteile,
indem ein unvulkanisiertes Gummiband gewickelt wird, und besonders
eine Fördereinrichtung
für das
unvulkanisierte Gummiband.
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In einem Luftreifen, welcher typisch
für einen Gummiartikel
ist, gibt es, wie es in 11B gezeigt ist,
verschiedenartige Gummibauteile (G), die aus verschiedenen
Kautschukmischungen hergestellt sind, zum Beispiel einen Innenseelengummi
(Ga), Seitenwandgummi (Gb), Wulstbandgummi (Gc), Breakerunterplattengummi
(Gd), Laufstreifengummi (Ge), Wulstkernreitergummi
(Gf) und dergleichen.
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Solche Gummibauteile (G)
werden herkömmlich
mit Hilfe eines Extruders oder Kalanderwalzen in der Form eines
Gummistreifens, der beinahe die gleiche Breite wie die Fertigbreite
aufweist, oder der einer breiten Gummiplatte hergestellt, welche
dann geschnitten wird, um den Gummistreifen herzustellen. Hierdurch
werden das Werk und die Ausrüstung
unvermeidlich groß.
Andererseits wird die Gesamtanzahl der Gummibauteile sehr groß, da ein
Reifen gewöhnlich
in verschiedenen Größen hergestellt
wird, und entsprechend ist es notwendig, eine große Anzahl
von Spritzmundstücken
für den
Extruder vorzubereiten. Ferner ist es notwendig, die Anlage zu verändern, wenn
eine andere Reifenart oder Reifengröße hergestellt wird. Dies benötigt viel
Zeit. Deshalb ist es in so einem herkömmlichen Verfahren schwierig,
ein flexibles Herstellungssystem einzurichten, das in der Lage ist,
verschiedene Marketingbedürfnisse
oder Anforderun gen zu befriedigen, und es ist auch schwierig, die
Investitionen in Werk und Maschinenpark zu verringern.
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Vor kurzem wurde in einem Verfahren
zum Herstellen eines Luftreifens ein Verfahren zur Herstellung eines
Gummiteils vorgeschlagen, worin ein schmales Gummiband (P)
zur endgültigen
Form des Gummiteils (G) überlappend gewickelt wird,
wie es zum Beispiel in 2 gezeigt
ist. Maschinen zur Herstellung solcher Bauteile waren jedoch nicht
ganz befriedigend.
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Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummibauteilen bereitzustellen,
welche für
die Verwendung eines solchen Überlappwicklungsverfahrens
angepasst und in der Läge
ist, ein flexibles Herstellungssystem bereitzustellen, während eine
Verkleinerung des Werks und der Ausrüstung, und Reduzierungen bei
der Investition in Werk und Maschinenpark und dergleichen erreicht
werden kann.
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Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist in Anspruch 1 offenbart, dessen Oberbegriff aus
US 4240863 bekannt ist.
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Bevorzugt ist die Vorderseite des
Förderbandes
mit einem Kunstharz beschichtet, sodass das unvulkanisierte Gummiband
während
der Förderung durch
seine selbsthaftenden Eigenschaften auf demselben gesichert werden
kann, aber nicht auf demselben klebt, sodass es möglich ist,
es von demselben abzunehmen, wenn es um die Aufwickeltrommel gewickelt
wird. Jede Fördereinrichtung
weist bevorzugt einen Sammelabschnitt auf, in dem sich das Förderband
mäanderförmig bewegt,
um das unvulkanisierte Gummiband zu sammeln, das aus der Bandherstellungseinrichtung
kommt, wobei der Sammelabschnitt eine variable Kapazität aufweist.
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Ferner weist jeder Sammelabschnitt
einen Schwenkabschnitt zwischen dem Sammelabschnitt und der Traversiereinrichtung
auf, in welchem das Förderband
so verdreht wird, dass sich die Breitenrichtung des Förderbandes
im Wesentlichen unter einem rechten Winkel in Bezug zur Traversierrichtung der
Traversiereinrichtung befindet.
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nun detailliert in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen beschrieben:
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1A–1F zeigen Querschnittsformen von Beispielen
des unvulkanisierten Gummibandes;
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2 ist
eine Querschnittsansicht zur Erläuterung
eines Gummibandes, das zu einer bestimmten Form eines Gummibauteils
gewickelt wird;
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3 ist
eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung einer Vorrichtung zum
Herstellen von Gummibauteilen gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine schematische Draufsicht von 3;
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5 ist
eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung eines Sammelabschnitts
einer Fördereinrichtung
für das
unvulkanisierte Gummiband;
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6 ist
eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung eines anderen Beispiels
des Sammelabschnitts;
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7 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die einen verdrehten
Abschnitt eines Förderbandes
der Fördereinrichtung
zeigt;
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8 ist
eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung eines Haftmittels für das unvulkanisierte
Gummiband;
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9 ist
eine schematische Seitenansicht, die ein anderes Beispiel der Traversiereinrichtung zeigt;
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10A und 10B sind Diagramme zur Erläuterung
eines Schneidmittels für
das unvulkanisierte Gummiband;
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11A ist
eine Querschnittsansicht eines Luftreifens, in welcher Wicklungen
des Gummibandes in jedem Reifengummibauteil dargestellt sind; und
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11B ist
eine Querschnittsansicht des selben Luftreifens.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst eine Vorrichtung 1 zum Herstellen von Gummibauteilen
mindestens eine Bandherstellungseinrichtung 3 zum Herstellen
eines unvulkanisierten Gummibandes P, eine Aufwickeltrommel 5,
um die herum das Gummiband P gewickelt wird, und mindestens
eine Fördereinrichtung 2 zum
Fördern
des Gummibandes P von der Bandherstellungseinrichtung 3 zu
der Aufwickeltrommel 5.
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In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung in
ein Herstellungssystem für
einen Luftreifen T eingebunden. Übrigens umfasst ein Luftreifen T,
wie es in 11A gezeigt
ist, verschiedene Gummibauteile G, zum Beispiel Innenseelengummi Ga,
Seitenwandgummi Gb, Wülstbandgummi Gc,
Breakerunterplattengummi Gd, Laufstreifengummi Ge,
Wulstkernreitergummi Gf und dergleichen, und verstärkende Elemente,
zum Beispiel Kordlagen, wie etwa eine Kärkasse A1 und Gürtel (Breaker) A2,
und Wulstkerne A3 und dergleichen. Deshalb ist mindestens
eines solcher Gummibauteile G gebildet, indem ein unvulkanisiertes
Gummiband P gewickelt wird.
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Das Gummiband P weist gewöhnlich und
bevorzugt eine Dicke von 0,2 bis 2,0 mm und eine Breite von 10 bis
50 mm auf. Aber es kann möglich
sein, die Größen außerhalb
dieser Bereiche entsprechend der endgültigen Form und Größe des Gummibauteils G festzulegen.
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Andererseits kann das Gummiband P,
wie es in den 1A–1F gezeigt
ist, verschiedene Querschnittsformen aufweisen, zum Beispiel kann
die Form ein Rechteck, ein Trapez, ein Rhombus und dergleichen sein,
und eine Rippe oder ein dünnerer Abschnitt
kann entlang jeder Kante (1B, 1E) oder einer Kante (1F) des Bandes bereitgestellt sein.
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Wie es in 3 und 4 gezeigt
ist, umfasst die Vorrichtung 1 in dieser Ausführungsform mehrere
Sätze,
zum Beispiel vier Sätze
einer Bandherstellungseinrichtung 3 (3a–3d)
und einer Fördereinrichtung 2 (2a–2d),
um so in der Lage zu sein, gleichzeitig mehrere Gummibänder P,
die aus verschiedenen Mischungen hergestellt sind, zu liefern und
zu wickeln.
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Die Bandherstellungseinrichtung 3 umfasst einen
Extruder 6 zum Extrudieren des unvulkanisierten Kautschuks
und ein Paar gegendrehende Druckwalzen 7U und 7L.
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Der Extruder 6 ist in seinem
Hauptkörper
mit einer Schnecke zum Mischen von Kautschukmaterialen, die in den
Hauptteil eingebracht werden, und zum Schieben des gemischten Kautschuks
zu einem Spritzmundstück
hin versehen. Das Spritzmundstück ist
am vorderen Ende des Hauptkörpers
angeordnet und weist eine Extrudieröffnung auf, aus wel cher der Kautschuk
extrudiert wird. In diesem Beispiel ist die Form der Extrudieröffnung unabhängig von
der Querschnittsform des Gummibandes P ein Rechteck.
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Die Druckwalzen 7U und 7L sind
derart angeordnet, dass ihre Achsen parallel zueinander sind. und
ein Spalt zwischen ihnen gebildet ist, um den extrudierten Kautschuk
zu einer Form eines Bandes zu pressen und zu formen, das eine spezifische
Querschnittsform aufweist, wie sie oben erläutert ist. Die Form des Spaltes
ist ähnlich
wie, aber etwas kleiner als die Sollquerschnittsform des Gummibandes P.
In diesem Beispiel sind die Druckwalzen 7U und 7L nahe
und oberhalb und unterhalb der Extrudieröffnung des Spritzmundstücks angeordnet,
um den extrudierten Kautschuk direkt vom Extruder 6 aufzunehmen,
und die Achsen der oberen Walzen 7U und unteren Walzen 7L sind
im Wesentlichen horizontal, so dass die Breitenrichtung des Gummibandes P, das
aus diesen herauskommt, im Wesentlichen horizontal wird.
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Im Fall des Querschnitts mit einer
ebenen Grundfläche,
wie es in 1A-1F gezeigt ist, weist eine der Druckwalzen 7U und 7L,
in diesem Beispiel die obere Druckwalze 7U, eine geradlinige Gestalt
auf. Die Gestalt der anderen Walze 7L wird entsprechend
der geforderten Querschnittsform des Gummibandes P verändert.
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Die oben genannte Trommel 5 kann
mit Hilfe eines computergesteuerten Rotationsantriebs, wie etwa
eines Elektromotors, um ihre Achse herum rotiert werden. Die Achse
der Trommel ist im Wesentlichen horizontal, und die Trommel 5 kann
eine spezifisch profilierte Oberfläche oder eine einfache Oberfläche mit
konstantem Durchmesser aufweisen, um welche herum das Gummiband P gewickelt
wird, während
die Trommel rotiert. In dieser Ausführungsform ist die Trommel 5 eine
Reifenaufbautrommel, die von einer zylindrischen Form zu einer fassähnlichen
spezifischen Form ausgedehnt werden kann.
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Die Trommel 5 befindet sich
in einem Abstand von der Bandherstellungseinrichtung 3,
und die Fördereinrichtung 2 ist
dazwischen angeordnet.
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Die Fördereinrichtung 2 umfasst
ein endloses Förderband 4,
welches zwischen der Bandherstellungseinrichtung 3 und
der Trommel 5 eine Schleife bildet, und verschiedene Walzen R zum Führen und/oder
Antreiben des Förderbandes 4.
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Das Förderband 4 ist aus
einem im Wesentlichen nicht dehnbaren Material (in diesem Beispiel Polyester)
hergestellt und weist eine Vorderseite S1 und eine Rückseite S2 auf.
Zumindest die Vorderseite S1 ist mit einem Kunstharz (in
diesem Beispiel einem Polyurethanharz) beschichtet, um eine gute Haftung
an das unvulkanisierte Gummiband P zu erhalten. Es ist
auch möglich,
die Rückseite S2 mit
dem gleichen Harz zu beschichten.
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Hierdurch kann das Gummiband P auf
der Vorderseite S1 des Förderbandes 4 durch
die selbsthaftende Eigenschaft des Bandes P selbst gehalten werden.
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Die Fördereinrichtung 2 ist
aus den folgenden, funktional unterschiedlichen Abschnitten aufgebaut:
Einem Gummiband-Aufnahmeabschnitt 9; einem Sammelabschnitt 10,
worin sich das Förderband 4 mäanderförmig bewegt;
einem Traversierabschnitt 11, worin sich das Förderband 4 in
der axialen Richtung F der Trommel 5 (oder der
Traversierrichtung) bewegen kann; und einem Schwenkabschnitt 8 zwischen
dem Sammelabschnitt 10 und dem Traversierabschnitt 11,
in welchem das Förderband 4 verdreht wird,
so dass seine Breitenrichtung im Allgemeinen quer zu der Traversierrichtung
wird.
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Der Sammelabschnitt 10 enthält eine
Gummiband-Sammeleinrichtung 10A für das Gummiband P und
optional eine Förderband-Sammeleinrichtung 10B für das Förderband 4,
das von der Trommel 5 zurückkehrt.
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5 und 6 zeigen jede schematisch ein
Beispiel des Sammelabschnitts 10.
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In der Gummiband-Sammeleinrichtung 10A windet
sich das Förderband 4 zickzackförmig zwischen
oberen freien (d. h. nicht angetriebenen) Führungswalzen R1U und
unteren freien Führungswalzen R1L. Ähnlich windet
sich in der Förderband-Sammeleinrichtung 10B das
Förderband 4 zickzackförmig zwischen
oberen freien Führungswalzen R2U und
unteren freien Führungswalzen R2L.
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In dem in 5 gezeigten Beispiel sind die unteren
Führungswalzen R1L in
einer horizontalen Linie an einem festen Rahmenelement 13B eines Hauptrahmens 12 befestigt,
und die oberen Führungswalzen R2U sind
in einer horizontalen Linie an einem festen Rahmenelement 13C des
Hauptrahmens 12 befestigt. Die oberen Führungswalzen R1U sind
in einer horizontalen Linie an einem beweglichen Rahmenelement 13A befestigt,
und die unteren Führungswalzen R2L sind
auch in einer horizontalen Linie an dem gleichen beweglichen Rahmenelement 13A befestigt.
Die Anzahl der oberen Führungswalzen R1U ist
gleich der Anzahl der unteren Führungswalzen R2L. Das
bewegliche Rahmenelement 13A ist auf einer Linearführung gelagert,
die am Hauptrahmen 12 befestigt ist, und kann in der vertikalen Richtung
mit Hilfe eines computergesteuerten Elektromotors 15 bewegt
werden.
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Entsprechend nimmt die Sammelleistung
in der Gummiband-Sammeleinrichtung 10A zu, wenn sich der
Rahmenteil 13A nach oben bewegt, aber die Sammelleistung
in der Förderband-Sammeleinrichtung 10B nimmt
ab. Andererseits nimmt die Sammelleistung in der Gummiband-Sammeleinrichtung 10A ab,
wenn sich der Rahmenteil 13A nach unten bewegt, aber die
Sammelleistung in der Förderband-Sammeleinrichtüng 10B nimmt
zu. Die Größe der Zunahme
ist jederzeit gleich der Größe der Abnahme.
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In dem in 6 gezeigten Beispiel sind die oberen
Führungswalzen R1U in
einer horizontalen Linie an einem festen Rahmenelement 30A eines Hauptrahmens 12 befestigt,
und die oberen Führungswalzen R2U sind
in einer horizontalen Linie an einem festen Rahmenelement 30B des
Hauptrahmens 12 befestigt.
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Die unteren Führungswalzen R1L sind
in einer horizontalen Linie an einem beweglichen Rahmenelement 31A befestigt,
und die unteren Führungswalzen R2L sind
auch in einer horizontalen Linie an einem beweglichen Rahmenelement 31B befestigt.
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Die beweglichen Rahmenelemente 31A und 31B sind
jeweils auf Linearführungen
gelagert, welche zum Beispiel an dem Hauptrahmen 12 in
der vertikalen Richtung beweglich befestigt sind, und auf die Rahmenelemente 31A und 31B wird,
individuell unter Verwendung ihres Eigengewichts und/oder mit Hilfe
von Federn, eine nach unten gerichtete Kraft aufgebracht. Um die
nach oben und nach unten gerichtete Bewegung des Rah menelements 31A, 31B zu
unterstützen,
kann ein Druckzylinder 15 und dergleichen verwendet werden,
aber in diesem Beispiel sind solche aktiven Mittel nicht verwendet.
Deshalb bewegen sich die beweglichen Rahmenelemente 31A und 31B entsprechend
dem Unterschied in der Länge
des Förderbandes
zwischen dem Fördern durch
die Antriebswalzen und dem Eintreten in den Sammelabschnitt, um
die Sammelleistung zu verändern.
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Die Aufnahmerate des Gummibandes P in der
Aufwickeltrommel 5 variiert stark. Die Gummiband-Sammeleinrichtung 10A kann
solche Veränderungen
aufnehmen. Deshalb kann die Bandherstellungseinrichtung 3 das
Gummiband P mit einer fast konstanten Produktionsrate herstellen.
Im Ergebnis werden Stabilität
der Querschnittsform und der Maße des
Bandes erzielt. Ferner wird es unnötig, eine Masse von Kautschuk
in kurzer Zeit zu extrudieren. Somit kann ein verhältnismäßig kleiner
Extruder verwendet werden, was auch hilft, die Anlagengröße zu verkleinern.
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Ferner ist die Gummiband-Sammeleinrichtung 10A in
der Nähe
des Extruders 6 angeordnet und dient als Kühler für den extrudierten
unvulkanisierten Kautschuk, wodurch das Gummiband P abkühlt, bevor
es gewickelt wird, und hierdurch kann die Maßhaltigkeit des Gummiteils
verbessert werden.
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Der Gummiband-Aufnahmeabschnitt 9 ist auf
der Seite der Bandherstellungseinrichtung des Sammelabschnitts 10 vorgesehen.
Dieser Abschnitt 9 umfasst eine Aufnahmewalze R3,
um die herum das Förderband 4 geschleift
wird, das aus den Sammeleinrichtungen 10A und 10B kommt.
Die Aufnahmetrommel R3 kann sich von einer Normalposition
zu einer Aufnahmeposition Q verschieben, um das Gummiband P von
der Druckwalze 7L aufzunehmen und es auf dem Förderband 4 zu
positionieren. In der Normalposition ist das Förderband 4 in einem
bestimmten Abstand von der unteren Druckwalze 7L, aber
in der Aufnahmeposition Q berührt das Förderband 4 im Wesentlichen
die untere Druckwalze 7L. Um die Aufnahmehaftung für das Gummiband P sicherzustellen,
ist die Vorrichtung so eingerichtet, dass die untere Druckwalze 7L kleiner
als das Förderband 4 aber
größer als
die obere Druckwalze 7U ist. Als ein Mittel 14 zum
Verschieben der Aufnahmewalze R3 kann ein Umkehrbewegungsmittel,
wie etwa ein Druckzylinder, ein Kippmittel unter Verwendung eines
Drehaktuators und dergleichen verwendet werden. In dieser Ausführungsform
wird ein Umkehrbewegungsmittel verwendet.
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Ferner ist unterstromig der Aufnahmewalze R3 eine
Antriebswalze R4 angeordnet. Die Antriebswalze R4 bewegt
das Förderband 4 fortlaufend
mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, wenn die Bandherstellungseinrichtung 3 das
Gummiband P produziert.
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Der oben genannte Traversierabschnitt 11 enthält eine
Traversiereinrichtung 22, die der Oberfläche der
Trommel 5 gegenübersteht,
auf welche das Gummiband P gewickelt wird. Die Traversiereinrichtung 22 ist
auf einem Paar paralleler Führungswellen 21 gelagert
und ist entlang derselben beweglich. Die Führungswellen 21 erstrecken
sich parallel zu der axialen Richtung F der Trommel 5,
und die Traversiereinrichtung 22 kann den Wicklungsbereich W1 der
Trommel 5 überqueren.
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In dieser Ausführungsform sind die Traversiereinrichtungen 22a–22d von
allen Fördereinrichtungen 2a–2d auf
den selben Führungswellen 21 gelagert,
deren Enden an Seitenplatten 20 befestigt sind, die auf
einem Tisch 19 stehen.
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Jede Traversiereinrichtung 22 (22a–22d) wird
individuell durch ein Umkehrbewegungsmittel 23 bewegt.
In dieser Ausführungsform
wird eine Kugelumlaufspindel verwendet. Somit umfasst jedes Verschiebemittel 23 eine
auf die Traversiereinrichtung 22 (22a–22d)
montierte Kugelmutter, eine Spindelwelle 24 (24a–24d),
die mit der Kugelmutter verbunden ist, und einen computergesteuerten
Elektromotor M (Ma–Md) zum Drehen der
Spindelwelle 24 (24a–24d), der zum Beispiel
auf die Seitenplatte 20 montiert ist. Da die Traversiereinrichtungen 22a–22d auf
den selben Führungswellen 21 gelagert
sind, ist auf mindestens einer Seite, bevorzugt auf jeder Seite des
Wicklungsbereichs W1 ein Haltebereich W2 vorgesehen,
in welchem die Traversiereinrichtungen 22a bis 22d verbleiben
können.
Die Kapazität
des Haltebereichs W2 ist auf mindestens die Anzahl aller Traversiereinrichtungen
abzüglich
Eins festgelegt. Hierdurch kann sich jede der Traversiereinrichtungen 22a bis 22d durch
die Wirkung des Motors M über
die gesamte Breite des Wicklungsbereichs W1 bewegen.
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Jede Traversiereinrichtung 22 ist
mit einer Frontwalze R8 versehen, um welche herum sich
das Förderband 4 schleift,
das aus den Sammeleinrichtungen 10A und 10B kommt,
und von welcher aus das Gummiband P zur Aufwickeltrommel 5 hin
freigegeben wird. Die Frontwalze R8 weist einen verhältnismäßig kleinen
Durchmesser auf, sodass das Gummiband P, wenn sich das
Förderband
um sie herum dreht, auf Grund seiner eigenen Steifigkeit nicht dem
Förderband 4 folgt,
und sich somit von selbst von ihm trennt. Es ist jedoch auch möglich, ein Zwangsmittel
zur Trennung bereitzustellen. In dem in den 3 und 8 gezeigten Beispiel ist die Frontwalze R8 eine
Antriebswalze R5, welche das Förderband 4 synchron
mit der Drehung der Trommel 5 bewegen kann. In 8 wird das Gummiband P von
der Unterseite der Frontwalze R8 aus freigegeben, aber
es ist auch möglich,
die Traversiereinrichtung 22 so zu konstruieren, dass das
Gummiband P von der Oberseite der Frontwalze R8 aus
freigegeben wird.
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Ferner ist jede Traversiereinrichtung 22 mit einem
Anhaftmittel 26 zum Pressen des Gummibandes P auf
die Oberfläche
der Aufwickeltrommel 5 oder der zuvor aufgewickelten Materialien
versehen. Das Anhaftmittel 26-umfasst ein Umkehrbewegungsmittel 26A,
das auf die Traversiereinrichtung 22 montiert ist und eine
Stange aufweist, die in Richtung der Aufwickeltrommel 5 hervortreten
kann, und eine Anpresswalze 26B, welche eine freie Walze
ist, die an der Spitze der Stange angeordnet ist. Die Oberfläche der
Anpresswalze 26B ist glatt und mit einem Kunstharz beschichtet,
an dem der unvulkanisierte Kautschuk nur schwer haftet. Hierdurch
kann die Anpresswalze 26B die Rückseite des Gummibandes P glätten, auch
wenn sie während
des Trennens vom Förderband 4 aufgeraut
wurde.
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Überdies
ist unterstromig des Sammelabschnitts 10, zum Beispiel
auf jeder Traversiereinrichtung 22, eine Bandschneideeinrichtung 40 vorgesehen,
die das Gummiband P während
des Transportierens schneiden kann. Die Bandschneideeinrichtung 40 umfasst
eine sich bewegende Klinge 42, welche sich mit der gleichen
Klingengeschwindigkeit bewegen kann wie die Transportgeschwindigkeit
des Gummibandes P, und eine Schiebeeinrichtüng, die das
Gummiband P relativ entgegen der sich bewegenden Klinge 42 schiebt.
In dem in 10A und 10B gezeigten Beispiel umfasst
die Schiebeeinrichtung einen Aktuator 43, wie etwa einen
Druckzylinder und dergleichen, und eine Schiebeplatte 41, die
auf einer Stange des Aktuators 43 befestigt ist. Die sich
bewegende Klinge 42 ist eine Rotationsklinge, die von einem
Motor 44 gedreht wird. Beim Schneiden des Gummibandes P schiebt
die Schiebeplatte 41 durch die Wirkung des Aktuators 43 die Rückseite S2 des
Förderbandes 4 in
eine Position, an der die sich bewegende Klinge 42 die
Vorderseite S1 des Förderbandes 4 erreicht.
Gleichzeitig wird die Rotationsklinge 42 so gedreht, dass
die Relativgeschwindigkeit zwischen der Klingengeschwindigkeit und
der Transportgeschwindigkeit Null wird. Hierdurch kann das Gummiband P während des
Bewegens geschnitten werden.
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Um das Gummiband P auf dem
Förderband 4 daran
zu hindern, sich zu bewegen oder aus der Position zu gleiten, wird
bei dem Förderband 4 bevorzugt
die Gesamtlänge
der Teile verringert, in denen die Breitenrichtung des Förderbartdes 4 nicht
parallel zu der horizontalen Richtung ist. Somit dreht sich das Förderband 4 in
dem oben genannten Sammelabschnitt 10 und dem Gummiband-Aufnahmeabschnitt 9 derart,
dass die Breitenrichtung parallel zur horizontalen Richtung wird.
In dem Traversierabschnitt 11 ist die Breitenrichtung des
Förderbandes
gewöhnlich
horizontal, obwohl es geneigt sein kann, wenn das Gummiband P unter
einem verhältnismäßig großen Neigungswinkel
um die Trommel herum gewickelt werden muss.
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Der oben genannte Schwenkabschnitt 8 ist zwischen
dem Traversierabschnitt 11 und dem Sammelabschnitt 10 vorgesehen.
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In dem Schwenkabschnitt 8 wird
das Förderband 4 einmal
in der Nähe
des Sammelabschnitts 10 verdreht (etwa 90 Grad), so dass
die Breitenrichtung rechtwinklig in Bezug zur Traversierrichtung
wird, und in der Nähe
des Traversierabschnittes 11 wird das Förderband 4 wieder
verdreht (etwa 90 Grad), so dass die Breitenrichtung wieder horizontal
wird. Dadurch betritt und verlässt
das Förderband 4 den Schwenkabschnitt 8,
während
es die Breitenrichtung sowohl auf der Seite der Traversiereinrichtung
als auch auf der Seite der Sammeleinrichtung horizontal hält.
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Um wie oben zu verdrehen, enthält der Schwenkabschnitt 8 zwei
Sätze von
Verdrehwalzen (R6 und R6') und (R7 und R7'), wobei jeder
Satz umfasst: Ein Paar im Wesentlichen rechtwinklige Walzen 81,
die eine vertika le Walze R7 und eine horizontale Walze R7' umfassen und
auf die Traversiereinrichtung montiert sind; und ein Paar im Wesentlichen rechtwinklige
Walzen, die eine vertikale Walze R6 und eine horizontale
Walze R6' umfassen
und auf den Hauptrahmen 12 der Sammeleinrichtung montiert
sind, wobei die Breitenrichtung des Förderbandes 4 zwischen
den vertikalen Walzen R6 und R7 rechtwinklig zu
der Traversierrichtung oder der horizontalen Richtung ist. In Bezug
zur Traversierrichtung ist die vertikale Walze R6 auf der
Seite der Sammeleinrichtung außerhalb
des Wicklungsbereichs W1 angeordnet, und das Förderband 4 läuft auf
der Außenseite
der vertikalen Walze R6, wodurch sich die Traversiereinrichtung 22 über die
gesamte Breite des Wicklungsbereichs W1 bewegen kann. Durch Bereitstellen
des Schwenkabschnitts 8 wird es möglich, den Neigungswinkel des
Förderbandes 4 während des
Traversierens zu vergrößern. Im
Ergebnis kann der Abstand Y zwischen dem Sammelabschnitt und
dem Traversierabschnitt verkürzt
werden, und eine Vielzahl von Traversiereinrichtungen 22 kann
in einem engen Raum in der Nähe
der Aufwickeltrommel 5 angeordnet werden.
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Es ist nicht immer notwendig, aber
bevorzugt, dass das Gummiband P auf dem Förderband 4 daran
gehindert wird, die verschiedenen Walzen R zu berühren. Deshalb
ist in dieser Ausführungsform
das Förderband 4 zwischen
benachbarten Walzen R verdreht.
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Zum Beispiel ist das Förderband 4 in
der oben genannten Gummiband-Sammeleinrichtung 10 zwischen
den oberen Führungswalzen R1U und
den unteren Führungswalzen R1L um
180 Grad verdreht. Andererseits ist es nicht immer notwendig, den
Rücklaufabschnitt
des Förderbandes 4,
auf dem das Gummiband P nicht vorhanden ist, zu verdrehen.
Aber um die Walzen R davor zu schützen, mit Resten von unvulkanisiertem
Kautschuk verschmutzt zu werden, ist das Förderband bevorzugt in der glei chen
Weise wie oben verdreht. Deshalb ist das Förderband 4 in der Förderband-Sammeleinrichung 10B in
dieser Ausführungsform
auch zwischen den oberen Führungswalzen R2U und
den unteren Führungswalzen R2L um
180 Grad verdreht. Ferner sind verschieden Teile, zum Beispiel zwischen
der Antriebswalze R4 und der ersten Führungswalze R1U der
Gummiband-Sammeleinrichtung 10A, verdreht. Entsprechend
berührt nur
die Rückseite S2 des
Förderbandes 4 die
Walzen R.
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In dem Traversierabschnitt 11 ist
es nicht immer notwendig, alle Traversiereinrichtungen 22a–22d auf
den selben Führungswellen 21 zu
lagern.
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In 9 ist
jede Traversiereinrichtung 22 individuell auf parallelen
Führungswellen 21 gelagert. In
diesem Fall befinden sich die Traversiereinrichtungen 22 an
in Umfangsrichtung unterschiedlichen Positionen um die Achse der
Trommel 5 herum, so dass sich die Traversiereinrichtungen 22 bewegen
können,
ohne miteinander zu kollidieren. Hierdurch ist die Bewegungsfreiheit
der Traversiereinrichtungen stark vergrößert.
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9 zeigt
ferner eine anderes Beispiel der Traversiereinrichtung 22,
wobei eine Frontwalze R8 derselben auf einen Rahmen 30 montiert
ist, welcher sich der Aufwickeltrommel 5 entgegenlehnen
kann, und eine Antriebswalze R5 ist separat unterstromig der
Frontwalze R8 vorgesehen. Hierdurch wird das Förderband 4 durch
die Drehung der Antriebswalze R5 gezogen, und durch die
Spannung desselben lehnt sich der Rahmen 30 so, dass die
Frontwalze R8 die Aufwickeltrommel 5 berührt. Hierdurch
ist es möglich,
das Gummiband P auf die Aufwickeltrommel 5 aufzubringen.
Somit weist die Frontwalze 8 auch die Funktion der oben
genannten Anpresswalze 26B auf, und die Anpresswalze 26B ist
weggelassen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst
ferner eine Steuerung, die einen programmierbaren Computer umfasst,
welcher die oben genannten verschiedenen Aktuatoren, Motoren, Zylinder
und dergleichen entsprechend eines gespeicherten Programms und den Ausgangssignalen
verschiedener Geschwindigkeitsdetektoren und Sensoren steuert, die
an den Computer angeschlossen sind, um
die Antriebswalze R4 in
jedem Gummiband-Aufnahmeabschnitt 9 zu drehen, um das Förderband 4 zu bewegen;
die
Druckwalzen 7U und 7L zu drehen;
die Schnecke
in jedem Extruder 6 zu drehen;
jede Aufnahmewalze R3 zu
bewegen, um sich der Druckwalze 7L anzunähern;
die
Aufnahmewalze R3 zu bewegen, um sich von der Druckwalze 7L zu
entfernen, wenn das Austreten des Gummibandes P und die
Aufnahme desselben durch Sensoren detektiert werden;
die Antriebswalzen R5 zu
drehen, bis das Gummiband P bei der Frontwalze R8 ankommt;
die
Traversiereinrichtungen 22 (22a–22d)
so zu bewegen, dass sich Enden der Gummibänder. auf den vorbestimmten
Positionen für
den Wicklungs-Start befinden;
die Aufwickeltrommel 5 zu
drehen, um die Gummibänder P um
diese herum zu wickeln, während
die Traversiereinrichtungen 22 (22a-
22d) in
vorbestimmten variablen Geschwindigkeiten und Richtungen bewegt
werden, so dass jedes der Gummibänder
zu einer Sollquerschnittsform gewickelt wird;
das bewegliche
Rahmenteil 13A in dem Sammelabschnitt 10 entsprechend
der Abweichung zwischen Zufuhr und Bedarf zu bewegen;
die Gummibänder P zu
schneiden und die Antriebswalzen R5 anzuhalten, wenn die
gezählte
Anzahl von Wicklungen und die detektierte Dicke der Wicklungen einen
vorgegebenen Wert erreichen.
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In dem Fall des in 11A gezeigten Luftreifens T wird
auf einer zylindrischen Oberfläche
der Trommel 5 ein dünner
Innenseelengummi Ga im Zentrum der Trommel 5 gebildet,
und ein Wulstbandgummi Gc wird auf jeder Seite des Innenseelengummis Ga gebildet,
und ein Seitenwandgummi Gb wird auf der axialen Außenseite
jedes Wulstbandgummis Gc gebildet. Dann wird eine Karkasslage A1 darauf gewickelt.
Weiter wird auf der gewickelten Karkasslage A1 ein Breakerunterplattengummi Gd auf
jeder Seite ihres Zentrums (Reifenäquator) gebildet. Diese Gummibauteile Ga, Gb, Gc,
und Gd werden hergestellt, indem die unvulkanisierten Gummibänder Pa, Pb, Pc,
und Pd mit der Trommel 5 in ihrem zusammengezogenen
Zustand gewickelt werden. Als nächstes
werden die gewickelten Materialien durch Ausdehnen der Trommel 5 zur
einem Toroid geformt; ein ringförmiger
Aufbau eines Wulstkerns A3 und Wulstkernreitergummis Gf wird
auf beide Seiten desselben gelegt; ein ringförmiger Aufbau eines Gürtels A2 und
Laufstreifengummis Ge wird um den Kronenabschnitt der Karkasse A1 gelegt;
die Kanten der Karkasse werden zusammen mit dem Wulstbandgummi Gc und
dem Seitenwandgummi Gb um die Wulstkerne A3 herum
hochgeschlagen; und hierdurch wird ein Rohreifen gebildet, und
schließlich wird
der Rohreifen in eine Heizform eingebracht und vulkanisiert.
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Wenn die Gummibänder P nicht um die Trommel 5 herum
gewickelt werden, um andere Arbeitsgänge durchzuführen, wird
das Förderband 4 in dem
Traversierabschnitt 11 und dem Schwenkabschnitt 8 angehalten.
Jedoch läuft
im Sammelabschnitt 10 durch die Drehung der Antriebswalze R4 das
Förderband 4 durchgehend
mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit V1 von
der Förderband-Sammeleinrichtung 10B zu
der Gummiband-Sammeleinrichtung 10A durch den Aufnahmeabschnitt 9,
um das Gummiband P zu sammeln. Wenn das Wickeln des Bandes
wieder gestartet wird, wird die Antriebswalze R5, da das
Gummiband P in der Gummiband-Sammeleinrichtung 10A angesammelt
ist, mit einer höheren
Geschwindigkeit V2 als die Antriebswalze R4, aber
der gleichen wie die Aufwickeltrommel 5, gedreht, um die
Gummibauteile wieder wie oben erläutert herzustellen.
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Im Allgemeinen neigt ein Gummibauteil,
das durch Wickeln eines Gummibandes um eine Trommel herum hergestellt
ist, dazu, sich zusammenzuziehen, wenn es von der Trommel abgenommen wird,
falls das Band eine latente Spannung aufweist. Deshalb wird die
Transportgeschwindigkeit V1 des Förderbandes 4, wenn
es das Band P aufnimmt, so geregelt, dass sie etwas langsamer
ist (gewöhnlich
in einem Bereich zwischen dem 0,8- und 1,0-fachen) als die Austrittsgeschwindigkeit V0 des
Gummibandes P aus der Bandherstellungseinrichtung 3.
Dadurch können
latente Spannungen in einem freien Abschnitt K, der zwischen
der Bandherstellungseinrichtung 3 und der Fördereinrichtung 2 vorbereitet
ist, völlig
aus dem Gummiband P entfernt werden. Andererseits wird
die Antriebswalze R5 synchron zur Rotation der Aufwickeltrommel 5 gedreht,
und ihre Geschwindigkeit V2 ist im Wesentlichen gleich
wie die Umfangsgeschwin digkeit Vf der Aufwickeltrommel 5. Hierdurch
kann die Kontraktion verhindert werden. Jedoch kann die Geschwindigkeit V2,
wenn nötig,
innerhalb des Bereichs von –2
% bis +3 % der Geschwindigkeit Vf variiert werden.
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Ferner kann die oben genannte Vorrichtung 1 zusätzlich zur
oben genannten Reifenaufbautrommel 5 mit einer Gürtelformungstrommel
versehen sein. Die Reifenaufbautrommel 5 weist eine profilierte
Oberfläche
auf, die dem Karkassenprofil des fertigen Reifens entspricht, um
welche Gürtel-Kordlagen gewickelt
werden, und ferner wird ein Gummiband P auf dieselbe gewickelt,
um den oben genannten Laufstreifengummi- und Gürtelaufbau zu bilden.
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Die vorliegende Erfindung kann auf
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen unterschiedlicher
Gummiteile, zusätzlich
zu den Reifenbauteilen, angewendet werden.