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Hintergrund
der Erfindung
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GB-A-802
898 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und
3.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln eines Gummistreifens
um eine Formtrommel herum bei der Herstellung eines Luftreifens,
sowie eine Wickelvorrichtung, und insbesondere ein Verfahren zum
Herumwickeln eines Gummistreifens sowie eine Wickelvorrichtung,
mit welchen die Genauigkeit des Herumwickelns des Gummistreifens
verbessert werden kann.
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Als
Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens ist bereits ein Vorgang
ausgeführt
worden, der das kontinuierliche Zuführen eines unvulkanisierten Gummistreifens
von einer Spritzeinrichtung, das Herumwickeln des Gummistreifens
um die Formtrommel sowie das Ausbilden von Reifen bildenden Elementen
wie beispielsweise eines Protektoroberteils, eines Unterprotektors,
eines seitlichen Protektors sowie eines Felgenpolster-Gummielements
basierend auf einer laminierten Struktur des Gummistreifens beinhaltet,
wie diskutiert in JP-7-94155.
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Es
bestanden Vorteile darin, die den Reifen bildenden Elemente direkt
wie oben beschrieben auszubilden, und zwar insofern, als eine Herstelleffizienz
des Reifens verbessert werden kann und auch Platz gespart werden
kann, da keine zuvor hergestellten, den Reifen bildenden Elemente
gelagert werden müssen,
und als Ergebnis können
die Herstellkosten des Reifens gesenkt werden.
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Es
war jedoch extrem schwierig, mit hoher Genauigkeit um die Formtrommel
herumzuwickeln, da der Gummistreifen in einem anfänglichen,
aus der Spritzeinrichtung extrudierten Zustand zu einem Überschießen oder
Hinausschießen
tendiert und dazu, einen instabilen Output zu zeigen. Wie oben beschrieben,
wird die Qualität
des Luftreifens instabil, wenn die Genauigkeit beim Wickeln des
Gummistreifens mangelhaft ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Ziel von Ausführungsformen
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herumwickeln eines Gummistreifens
sowie eine Wickeleinrichtung zu schaffen, mit welchen eine Variation
in der Extrusionsmenge des Gummistreifens zwischen der Spritzeinrichtung
und der Formtrommel absorbiert wird, wodurch der Gummistreifen mit
hoher Genauigkeit gewickelt werden kann.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Wickeln eines Gummistreifens
um eine Formtrommel herum, während
ein unvulkanisierter Gummistreifen von einer Spritzeinrichtung extrudiert
wird, geschaffen, bei welchem der Gummistreifen mittels einer Führungswalze
unter Spannung gegen die Formtrommel gedrückt wird, während ein Raum zwischen der
Spritzeinrichtung und der Führungswalze
gebildet wird, um Variationen in einem Betrag der Extrusion des
Gummistreifens zwischen der Führungswalze
und einem Extrusionsauslass der Spritzeinrichtung zu absorbieren;
die Formtrommel synchron mit der Extrusion des Gummistreifens gedreht
wird, so dass die Führungswalze
angetrieben wird; und der mittels der Führungswalze geführten Gummistreifens
um die Formtrommel herum gewickelt wird. Das Verfahren ist dadurch
gekennzeichnet, dass es außerdem
die folgenden Schritte aufweist: Lösen der Führungswalze von der Formtrommel
in einer abschließenden
Stufe des Herumwickelns des Gummistreifens, um einen Zwischenraum zwischen
der Formtrommel und der Führungswalze zu
bilden; und Abschneiden des Gummistreifens innerhalb des Zwischenraums.
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Wie
oben beschrieben, können,
da der Gummistreifens mittels der Führungswalze unter Spannung
gegen die Formtrommel gedrückt
wird, während
der Raum zum Absorbieren von Variationen in dem Betrag der Extrusion
des Gummistreifens zwischen der Führungswalze und dem Extrusionsauslass
der Spritzeinrichtung ausgebildet wird, obwohl der Betrag der Extrusion
des Gummistreifens auf einer ersten Stufe der Extrusion oder ähnlichem
instabil ist, Variationen in dem Betrag der Extrusion in dem Raum
absorbiert werden. Daher kann der mittels der Führungswalze geführte Gummistreifen
mit der hohen Genauigkeit um die Formtrommel herumgewickelt werden.
Außerdem
kann eine exzellente Führungsfunktion
gezeigt werden, und die Genauigkeit des Wickelns kann weiter verbessert
werden, wenn ein Kontaktwinkel zwischen der Führungswalze und dem Gummistreifen
ausreichend vergrößert wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung zum Wickeln eines
Gummistreifens um eine Formtrommel herum und zum gleichzeitigen
Extrudieren eines unvulkanisierten Gummistreifens von einer Spritzeinrichtung
geschaffen, mit: einer Führungswalze,
angeordnet zwischen der Spritzeinrichtung und der Formtrommel durch
ein frei streckbares und zusammenziehbares Armelement entlang eines
Kanals zum Zuführen
des Gummistreifens, wobei der Gummistreifen mittels der Führungswalze
unter Spannung gegen die Formtrommel gepresst wird, wenn der Arm
gestreckt ist, wobei zwischen der Spritzeinrichtung und der Führungswalze ein
Raum definiert ist, um Variationen in einem Betrag der Extrusion
des Gummistreifens zu absorbieren, der zwischen der Führungswalze
und einem Extrusionsauslass der Spritzeinrichtung gebildet wird; und
einer Schneideeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswalze
sich zusammenziehen kann, um einen Zwischenraum bezüglich der Formtrommel
zu definieren; und dass die Schneideeinrichtung den Gummistreifen
innerhalb dieses Zwischenraums abschneidet.
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Gemäß der Erfindung
wird die Führungswalze
von der Formtrommel in einem letzten Schritt des Wickelns des Gummistreifens
gelöst,
um einen Raum zwischen der Formtrommel und der Führungswalze zu bilden und der
Gummistreifen wird innerhalb dieses Zwischenraums abgeschnitten.
Der Gummistreifen wird innerhalb des Zwischenraums wie oben beschrieben
abgeschnitten, wodurch ein nachfolgender Wickelvorgang sukzessive
ausgeführt werden
kann, da das abgeschnittene Ende des Gummistreifens noch an der
Führungswalze
verbleibt. Außerdem
wird bei dem nachfolgenden Wickelvorgang von einer ersten Stufe
des Herumwickelns an Spannung auf den Gummistreifen aufgebracht,
wodurch der Gummistreifen mit der hohen Genauigkeit gewickelt werden
kann. Als Einrichtung kann in diesem Fall eine Schneideinrichtung
vorgesehen sein, die den Gummistreifen innerhalb eines Zwischenraums abschneidet,
wobei der Zwischenraum zwischen der Formtrommel und der Führungswalze
vorgesehen ist, wenn das Armelement zusammengezogen ist.
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Außerdem kann
eine Druckwalze zum Drücken
des abgeschnittenen Ende des Gummistreifens gegen die Formtrommel
in der Nähe
der Führungswalze
vorgesehen sein. Wenn das abgeschnittene Ende gegen die Formtrommel
mittels der Druckwalze gedrückt
wird, wird eine fehlerhafte Anordnung des abgeschnittenen Endes
des Gummistreifens verhindert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine vergrößerte Frontansicht,
die Komponententeile einer Einrichtung zum Herumwickeln eines Gummistreifens
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ist eine Seitenansicht,
die die Einrichtung (beim Wickeln) zum Herumwickeln von Gummistreifen
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3 ist eine Seitenansicht,
die die Einrichtung (beim Abschneiden) zum Herumwickeln von Gummistreifen
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen die Einrichtungen zum Herumwickeln
eines Gummistreifens gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Die Wickeleinrichtung gemäß dieser Ausführungsform
ist so aufgebaut, dass eine Spritzeinrichtung 1 gegenüber einer äußeren Umfangsfläche einer
Formtrommel D vorgesehen ist, und diese Spritzeinrichtung 1 wird
in axialer Richtung der Formtrommel D hin und her bewegt. Ein quantitativer
Plungerkolben-Extruder, der nicht besonders darauf beschränkt ist,
kann vorzugsweise als Extrusionsmechanismus der Spritzeinrichtung 1 verwendet
werden, um die den Reifen bildenden Elemente eines Reifens präzise und
quantitativ zu extrudieren.
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Die
Spritzeinrichtung 1 ist so aufgebaut, dass sie den Extrusionsauslass 3 an
einer Frontplatte 2 aufweist, um einen Gummistreifen S
kontinuierlich aus dem Extrusionauslass 3 zu extrudieren.
Ein Paar von Armelementen 4 sind links und rechts an der Frontplatte 2 in
horizontaler Richtung in Richtung der Formtrommel D angeordnet.
Das Armelement 4 weist einen festen Abschnitt 4a angebracht
an der Frontplatte 2 auf sowie einen sich bewegenden Abschnitt 4b,
der frei streckbar und zusammenziehbar von dem festen Abschnitt 4a entlang
des Zuführkanals
für den Gummistreifen
S ist, und das Armelement 4 ist dazu ausgestaltet, die
Streck- oder Zusammenziehbewegung durch einen Luftzylinder oder ähnliches
zu realisieren.
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Eine
Halterung 5 ist an der Seite des sich bewegenden Abschnitts 4b jedes
Armelements 4 angebracht. Außerdem wird eine Führungswalze 7 durch ein
Lagerelement 6 gehalten, das über ein Paar von Halterungen 5 links
und rechts an der Spitze des Armelements 4 angebracht ist.
Eingriffselemente 7a sind an beiden Enden dieser Führungswalze 7 angebracht.
Außerdem
wird die Führungswalze 7 mittels der
Formtrommel D angetrieben, um sich in eine Richtung zu drehen, aber
die Drehung in Rückwärtsrichtung
ist nicht möglich.
Daher kann die Führungswalze 7 Spannung
auf den Gummistreifen S aufbringen, der von der Spritzeinrichtung 1 geliefert
wird.
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Wie
in 2 dargestellt, wird
der Gummistreifen S gegen die Formtrommel D unter Spannung mittels
der Führungswalze 7 gepresst,
wenn das Armelement 4 gestreckt ist, und ein Raum zum Absorbieren
von Variationen in dem Betrag der Extrusion des Gummistreifens S
zwischen der Führungswalze 7 und
dem Extrusionsauslass 3 der Spritzeinrichtung. Eine Länge des
Raums ist vorzugsweise 100 mm bis 200 mm groß, um im ersten Schritt ein
Hinausschießen
zu absorbieren. Andererseits ist ein Zwischenraum zwischen der Formtrommel
D und der Führungswalze 7 ausgebildet,
wenn das Armelement 4 zusammengezogen ist, wie in 3 dargestellt.
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Die
Schneideinrichtung 8 zum Abschneiden des Gummistreifens
S zwischen der Formtrommel 7 und der Führungswalze 7 ist
an der Spitze des Armelements 4 angeordnet. Eine Halterung 9 ist
an dem Ende des sich bewegenden Abschnitts 4b jedes Armelements 4 angebracht,
und ein sich drehendes Stellglied 10 ist an dieser Halterung 9 montiert.
Eine sich drehende Welle 10a des sich drehenden Stellglieds 10 ist
mit einer Schwenkwelle 12a eines Schwenkflügels 12 durch
eine Kupplung 11 gekoppelt. Diese Schwenkwelle 12a wird
von einem Lager 13 gehalten. Eine Halterung 14 ist
mit dem Schwenkflügel 12 gekoppelt.
Außerdem
ist ein Draht 15, der einen Schneider bildet, gespannt
und angeordnet über
eine linke und eine rechte Halterung 14 hinüber.
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Die
oben beschriebene Schneideinrichtung 8 dreht den Draht 15 entlang
einer Spur X, die in 3 durch
eine gestrichelte Linie dargestellt ist, durch Antreiben des sich
drehenden Stellglieds 10, um so den Gummistreifen S zwischen
der Formtrommel D und der Führungswalze 7 abzuschneiden.
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An
der unteren Seite der Führungswalze 7 ist ein
Zylinder 16 mit einer frei streckbaren und zusammenziehbaren
Stange 16a an der Frontplatte 2 durch eine Halterung 17 angebracht.
Eine Druckwalze 19 wird mittels eines Lagerelements 18 an
der Spitze dieser Stange 16a gehalten. Eingriffselemente 19a sind
an beiden Enden der sich drehenden Welle der Druckwalze 19 angebracht.
Diese Druckwalze 19 setzt den Gummistreifen S gegen die
Formtrommel D stets unter Druck.
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Nun
wird eine Arbeitsweise der Einrichtung zum Herumwickeln eines Gummistreifens
beschrieben. Zunächst
wird der Gummistreifen S aus dem Extrusionsauslass 3 der
Spritzeinrichtung 1 bei einer vorbestimmten Länge extrudiert,
und die Spitze wird an der Führungswalze 7 angeordnet.
Zu diesem Zeitpunkt hat der Gummistreifen S eine Länge, die
an die Formtrommel geklebt werden kann.
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Nun
wird der Gummistreifen S mittels der Führungswalze 7 gegen
die Formtrommel D unter Spannung durch Drehen der Armelements 4 in
den gestreckten Zustand gepresst, und der Raum zum Absorbieren von
Variationen in dem Betrag der Extrusion des Gummistreifens S ist
zwischen der Führungswalze 7 und
dem Extrusionsauslass 3 der Einrichtung 1 ausgeformt,
wie in 2 dargestellt.
Anschließend
wird die Führungswalze 7,
die in Kontakt mit der Formtrommel D durch den Gummistreifen S gelangt,
angetrieben durch Drehen der Formtrommel D, synchronisierend mit
der Extrusion des Gummistreifens S. Gemäß diesem Vorgang wird der mittels der
Führungswalze 7 geführte Gummistreifen
S um die äußeren Umfangsfläche der
Formtrommel herumgewickelt.
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Wie
es oben erwähnt
ist, wird der Gummistreifen S gegen die Formtrommel D unter Spannung mittels
der Führungswalze 7 gepresst,
und der Raum zum Absorbieren von Variationen in dem Betrag der Extrusion
des Gummistreifens S ist zwischen der Führungswalze 7 und
dem Extrusionsauslass 3 der Spritzeinrichtung 1 ausgebildet,
wodurch die Variationen in dem Raum zwischen der Führungswalze 7 und
dem Extrusionsauslass 3 absorbiert werden können, obwohl
der Gummistreifen S einen instabilen Output zeigt. Da Spannung auf
den Gummistreifen S aufgebracht wird, kann nämlich der Gummistreifen S nicht
gebogen oder wellenartig sein, selbst wenn ein Hinausschießen auftritt.
Daher kann bei einem Verfahren zum Herumwickeln von Streifen mit
der Spritzeinrichtung 1 der Gummistreifen mit der hohen
Genauigkeit gewickelt werden.
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Wie
in 3 dargestellt, wird
das Armelement 4 in einen zusammengezogenen Zustand direkt vor
dem Ende des Herumwickelns gedreht, wodurch die Führungswalze 7 von
der Formtrommel D gelöst wird
und der Zwischenraum zwischen der Formtrommel D und der Führungswalze 7 ausgebildet
wird. Anschließend
wird der Gummistreifen S zwischen der Formtrommel D und der Führungswalze 7 durch
Drehen des Drahtes 15 der Schneideinrichtung 8 abgeschnitten.
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Wie
oben erwähnt,
wird der Gummistreifen S innerhalb des Zwischenraums zwischen der
Formtrommel D und der Führungswalze 7 abgeschnitten, wodurch
das abgeschnittene Ende des Gummistreifens S noch an der Führungswalze 7 verbleibt.
Demzufolge braucht der Gummistreifen S nicht manuell an der Führungswalze 7 eingeführt zu werden,
wenn der nachfolgende Herumwickelvorgang begonnen wird, wodurch
mehrere Herumwickelvorgänge
sukzessive ausgeführt
werden können.
Außerdem
kann, da die Führungswalze 7 in
Richtung der Seite der Formtrommel D bei dem nachfolgenden Wickelvorgang
bewegt wird, und dadurch Spannung auf den Gummistreifen S von einem
ersten Schritt des Herumwickelns an aufgebracht wird, der Gummistreifen S
mit der hohen Genauigkeit gewickelt werden.
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Außerdem wird
das abgeschnittene Ende gegen die Formtrommel D durch die Druckwalze 19 gedrückt, wenn
der Gummistreifen S abgeschnitten wird, wodurch das abgeschnittene
Ende des Gummistreifens S sich nicht verschieben kann und die Genauigkeit
des Herumwickelns weiter verbessert werden kann.
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In
der oben gezeigten Ausführungsform
werden die Anzahl des Herumwickeln des Gummistreifens S gegen die
Formtrommel D sowie der Betrag der Bewegung des Gummistreifens in
axialer Richtung an der Formtrommel D gesteuert, wodurch die den
Reifen bildenden Elemente mit dem gewünschten Querschnitt an der
Außenumfangsseite
der Formtrommel D ausgeformt werden können. Daher können diese
den Reifen bildenden Elemente mit der hohen Genauigkeit ausgeformt
werden. Ein Protektoroberteil, ein Unterprotektor, ein seitlicher
Protektor und ein Felgenpolster-Gummielement oder ähnliches für einen
Luftreifen können
als die oben beschriebenen den Reifen bildenden Elemente aufgelistet
werden.
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Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
wird der Gummistreifen gegen die Formtrommel unter Spannung mittels
der Führungswalze gedrückt, und
der Raum zum Absorbieren von Variationen in dem Betrag der Extrusion
des Gummistreifens wird zwischen der Führungswalze und dem Extrusionsauslass
der Spritzeinrichtung ausgeformt, die Formtrommel wird synchron
mit der Extrusion des Gummistreifens gedreht, so dass die Führungswalze angetrieben
wird, und der Gummistreifen wird, geführt mittels der Führungswalze,
um die Formtrommel herumgewickelt, wodurch die Variationen in dem Raum
absorbiert werden können,
obwohl der Betrag der Extrusion des Gummistreifens nicht stabilisiert
ist im ersten Schritt der Extrusion oder ähnlichem, und daher kann der
Gummistreifen mit der hohen Genauigkeit herumgewickelt werden.