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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Luftreifen. Sie
bezieht sich genauer auf die Anordnung von Drähten bei der Erzeugung einer
Verstärkung
eines Luftreifens. Sie schlägt
ganz besonders Mittel vor, mit denen es möglich ist, eine derartige Verstärkung auf
einer Form herzustellen, die der Form des inneren Hohlraums des
Luftreifens ähnelt oder
mit dieser identisch ist, d.h. auf einer Form, die in etwa toroidal
bzw. torusförmig
ist, die den Rohling eines Luftreifens während seiner Herstellung trägt.
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STAND DER
TECHNIK
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Auf
diesem Gebiet der Technik sind bereits Verfahren und Vorrichtungen
bekannt, die es ermöglichen,
die Herstellung der Verstärkungen
des Luftreifens in den Zusammenbau des Luftreifen selbst zu integrieren.
Dies bedeutet, dass, anstatt auf Halbfertigprodukte wie Verstärkungslagen
zurückzugreifen, wird
eine Verstärkungslage
oder werden Verstärkungslagen
in situ und ausgehend von einer Drahtspule zu dem Zeitpunkt erzeugt,
zu dem der Luftreifen hergestellt wird. Von diesen Verfahren und Vorrichtungen
ist die Lösung,
die in der Patentanmeldung
EP
1 122 057 beschrieben wird, gut an die Herstellung von
Karkassverstärkungen
auf einem steifen Kern angepasst, dessen äußere Oberfläche in etwa der Form des inneren
Hohlraums des fertigen Luftreifens entspricht. Darin sieht man eine
Vorrichtung, in der der Draht, der dafür vorgesehen ist, eine Karkassverstärkung zu
bilden, in aufeinanderfolgenden kleinen Bögen mit Hilfe eines Mechanismus
auf einen steifen Kern gelegt wird, der mindestens zwei Arme aufweist,
die kaskadenförmig
arrangiert sind, der eine Hin- und Herbewegung um den Kern beschreibt, um
nach und nach einen kleinen Bogen bei jedem Hinweg und einen kleinen
Bogen bei jedem Rückweg abzulegen,
wobei Pressfinger eingreifen, die dafür geeignet sind, die äußeren Enden
der Bögen
einen nach dem anderen auf den steifen Kern aufzudrücken. Der
Kern wurde zuvor der Architektur des herzustellenden Luftreifens
entsprechen mit unvulkanisiertem Kautschuk überzogen, was die interessante Eigenschaft
mit sich bringt, die kleinen Bögen
zumindest für
die Erfordernisse der Produktion ausreichend fest kleben zu können und
sie an Ort und Stelle halten zu können.
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Das
Ablegen der Drähte
auf dem Kern erfolgt um so präziser,
je näher
sich die ringförmige
Kimme, durch die der Draht geführt
wird, im Laufe des Ablegens an den Kern annähert. Bei bestimmten Ausführungsformen
dieser Erfindung ist man dazu veranlasst, mindestens einen dritten
Arm hinzuzufügen, um
sich im Basisbereich des Wulstes besser an den Kern anzunähern.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Präzision zu verbessern, mit der
ein System mit oszillierendem Arm funktioniert, dessen äußerstes Ende
einen Draht durch eine ringförmige
Kimme oder durch eine Austrittsöffnung
für den
Draht am Ende des Armes ausgibt, das gattungsgemäß ein System des Typs ist,
der in der Patentanmeldung
EP
1 122 057 beschrieben wird, und das gleichzeitig das Funktionieren
des Werkzeugs zum Ablegen des Drahtes bei einem hohen Arbeitstempo
ermöglicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, durch eine geeignete Ablenkung des
Drahtes eine gute Kontrolle über
die Trajektorie zu erhalten, entlang der der Draht auf der Form
abgelegt wird, die als Träger
bei der Herstellung eines Luftreifens dient, ohne dass für diesen
Zweck auf die Bewegungen des Bewegungssystems der Ablegwerkzeuge
und auf die Bewegungen der Form eingewirkt werden muss.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung schlägt
eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verstärkung für Luftreifen vor, wobei die
Vorrichtung für
die Herstellung einer Verstärkung
ausgehend von einem Draht vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung
dafür vorgesehen
ist, im Zusammenwirken mit einer in etwa toroidalen Form verwendet
zu werden, die drehbar um eine Drehachse ist, die eine in etwa mediane
Ebene senkrecht zu dieser Drehachse aufweist, auf der die Verstärkung nach
und nach konstruiert wird, indem kleine Bögen des Drahtes entlang einer
Trajektorie, die für
den Draht gewünscht
wird, auf der Oberfläche
dieser Form abgelegt werden, wobei die Vorrichtung umfasst:
- • eine
Ablegeinrichtung zum Ablegen des Drahtes, in der der Draht gleiten
kann;
- • einen
Bewegungsmechanismus, um die Ablegeinrichtung in einer zyklischen
Bewegung, die in etwa in einer Bewegungsebene liegt, hin und her zu
transportieren, wobei die zyklische Bewegung einen zentralen Raum
umfährt,
der dafür
vorgesehen ist, die Form aufzunehmen, wobei die Bewegung die Ablegeinrichtung
in aufeinanderfolgenden Zyklen in die Nähe aller Endpunkte führt, die für den Draht
in der Trajektorie gewünscht
werden, wobei der Bewegungsmechanismus mindestens einen Hauptarm
aufweist, der die Ablegeinrichtung trägt;
- • Pressfinger
nahe bei den Endpunkten der Trajektorie, um den Draht mindestens
an den Endpunkten auf die Form zu drücken;
dadurch gekennzeichnet,
dass sie mindestens ein Paar Ablenker umfasst, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind, wobei jeder Ablenker durch eine Lippe begrenzt
wird, wobei die Lippen einen Spalt abgrenzen, wobei das mindestens
eine Paar von Ablenkern mit einer einzigen Seite, in axialer Richtung,
der Form zusammenwirkt, wobei die Ablenker so angeordnet sind, dass
sie den Draht aufnehmen können,
der durch die Ablenkeinrichtung über
die Seite zuge führt
wird, die dem zentralen Raum gegenüberliegt, und dass sie ihn
von einer Seite der Form entlang einer definierten Trajektorie führen können, die
durch die Kontur der Lippen definiert ist, und dass sie ihn zwischen
den Lippen und in Richtung des zentralen Raums hindurchtreten lassen.
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Die
Rolle der Ablenker besteht darin, eine präzise Positionierung des Drahtes
in Bezug auf die Herstellungsform zu erleichtern, insbesondere indem der
Spalt, der den einzigen Weg bildet, durch den der Draht den Ablenkern
entweichen kann, näher
an die Form gebracht wird. Aus der Verfolgung der Bewegung des Bewegungsmechanismus
resultiert eine gewisse Spannung des Drahtes zwischen der Form, auf
die er geklebt wird, und der Ablegeinrichtung, im Allgemeinen einer
ringförmigen
Kimme, durch die der Draht abgewickelt wird.
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Die
Ablenker werden vorzugsweise auf einem Positioniermechanismus montiert,
was es ermöglicht,
mit den Ablenkern synchron mit der Drehung der Form kleine Bewegung
relativ zur Form auszuführen,
wodurch die Präzision
beim Ablegen des Drahtes durch Kontrolle eines zusätzlichen
Freiheitsgrades der Positionierung weiter verbessert wird. Die Vorrichtung
umfasst vorzugsweise zwei Paare Ablenker, von denen jedes mit einer
einzigen Seite, in axialer Richtung, der Form zusammenwirkt. Wenn
es zwei Paare Ablenker gibt, ein Paar für jede Seite, wird notwendigerweise
jedes Paar Ablenker von seinem eigenen Positioniermechanismus getragen,
was es ermöglicht,
den Draht äußerst genau
in jede Flanke zu dirigieren und einen der Ablenker als Eichmaß zu verwenden,
das einen bestimmten Abstand zwischen benachbarten Drahtstücken in
den Flanken garantiert. Es ist ganz besonders wichtig, die Positionierung
der Drähte
der Karkasse in der Seitenwand und bei der Schulter des Luftreifens
gut zu beherrschen.
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Die
Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Verstärkung
für Luftreifen
ausgehend von einem Draht, der kontinuierlich und auf Bedarf von
einem geeigneten Drahtverteiler bereitgestellt wird, bei dem eine
Rotationsform verwendet wird, die eine Drehachse aufweist und auf
der nach und nach die Verstärkung
konstruiert wird, das einen Schritt umfasst, der das Aufbringen
einer Schicht aus unvulkanisiertem Kautschuk auf die Form mindestens
in den Verankerungsbereichen der Enden der Verstärkung ermöglicht, und in dem die Form
mit einer ständig
von Null verschiedenen Geschwindigkeit in eine Drehung versetzt
wird, und wobei der Draht, der aus dem Verteiler stammt, in eine Ablegeinrichtung
eingefädelt
wird, synchron mit der Drehung der Form, und bei dem man die Ablegeinrichtung,
in die der Draht eingefädelt
wird, eine wechselnde Hin- und Herbewegung beschreiben lässt, mit der
die Form so umfahren wird, dass der Draht nach und nach auf die
Form gelegt wird, wobei die abwechselnde Hin- und Herbewegung in
einer Phase der Hinbewegung in Richtung der Verankerungszone an
der Basis der Flanke die Ablegeinrichtung in Gegenwart einer Führungsvorrichtung
passieren lässt, die
zwei benachbarte Ablenker aufweist, die durch einen Spalt voneinander
getrennt sind, wobei die Führungsvorrichtung
gegenüber
mindestens einer Schulter angeordnet ist, wobei der Draht durch
den Spalt austritt und in der Verankerungszone vorläufig gegen die
Form gepresst wird, wobei die abwechselnde Hin- und Herbewegung
in einer Phase der Rückbewegung
weg von der erwähnten
Verankerungszone die Ablegeinrichtung erneut in Gegenwart der Führungseinrichtung
passieren lässt,
wobei der Draht nach jedem Passieren aus den Spalt heraustritt,
wobei die Führungsvorrichtung
synchron mit der Drehung der Form verschoben wird, um die abschließend erhaltene
Trajektorie zu beherrschen, die der Draht einnimmt, sobald er auf
der Form abgelegt ist, und wobei die oben angegebenen Bewegungen
wiederholt werden, bis die gewünschte
Zahl von Drahtstücken auf
der Oberfläche
der Form entlang der für
den Draht auf der Oberfläche
der Form gewünschten
Trajektorie abgelegt ist.
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Der
Leser wird eingeladen, die oben erwähnte Patentanmeldung
EP 1 122 057 hinzuzuziehen, denn
die vorliegende Erfindung schlägt
eine Ergänzung
für das
vor, was darin beschrieben wird. Diese Bezugnahme auf den Stand
der Technik ist jedoch nicht einschränkend, denn die Erfindung verfügt über einen
breiteren Anwendungsbereich. Die ringförmige Kimme oder die Austrittsöffnung für den Draht
oder jede äquivalente
Einrichtung wird als "Ablegeinrichtung" bezeichnet, die
durch ein Bewegungssystem in Bewegung versetzt wird, das mindestens
einen oszillierenden Arm umfasst, das/der dem Ende der Einrichtung,
das den Draht abgibt, einen "Weg" vorgibt, der die
Herstellungsform des Luftreifens überfliegt und umfährt. Ein
geeignetes System für
die Bewegung der Ablegeinrichtung ist beispielsweise das System
mit oszillierenden Armen, das in der zuvor erwähnten Patentanmeldung
EP 1 122 057 beschrieben
wird. Dieses geeignete System veranlasst die Ablegeinrichtung zum
Ablegen des Drahtes und mindestens den Arm, der sie direkt trägt, zu einer
Bewegung, die in etwa in einer Ebene – die im Folgenden als Bewegungsebene
bezeichnet wird – senkrecht zur
geometrischen Drehachse des oder der Arme liegt.
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Die
Pressfinger-Vorrichtungen wiederum müssen in geeigneter Weise so
positioniert werden, dass sie die in der bereits erwähnten Patentanmeldung
EP 0 580 055 beschriebene
Rolle spielen können.
Es wird daran erinnert, dass sie beide eine Gabel und einen Hammer
aufweisen können,
die beweglich zwischen einer zurückgezogenen
Position (Position, die von der Form entfernt ist) und einer ausgefahrenen
Position (Position im Kontakt mit der Form) sind. Sie ermöglichen
die Bildung einer Schlaufe und das Ablegen dieser Schlaufe auf der Form.
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Bevor
mit der Beschreibung der Erfindung fortgefahren wird, wird zunächst daran
erinnert, dass wie in der bereits erwähnten Patentanmeldung
EP 1 122 057 der Ausdruck "Draht" selbstverständlich in einem
vollkommen allgemeinen Sinn verstanden werden muss, der ein Monofilament,
ein Multifilament, eine Zusammenfügung, wie z.B. ein Seil oder einen
Zwirn, oder eine kleine Zahl gruppierter Seile oder Zwirne, einschließt, und
dies unabhängig
von der Beschaffenheit des Materials, und dass der "Draht" gegebenenfalls mit
Kautschuk vorbeschichtet ist. In der vorliegenden Abhandlung wird
der Ausdruck "kleiner
Bogen" eingesetzt,
um ein Drahtstück zu
bezeichnen, das von einem einzelnen Punkt bis zu einem anderen Punkt
der Bewehrung der Verstärkung
reicht. Die Gesamtheit dieser kleinen Bögen, die auf dem gesamten Umfang
des Luftreifens angeordnet sind, bildet insgesamt die eigentliche
Verstärkung.
Ein kleiner Bogen in dem hier definierten Sinne kann Teil einer
Karkasse oder einer Scheitelverstärkung oder eines jeden anderen
Typs von Verstärkung sein.
Diese kleinen Bögen
können
durch Schneiden des Drahtes beim Legen individualisiert werden,
oder sie können
alle miteinander in der fertigen Verstärkung, beispielsweise durch
Schlaufen, verbunden sein.
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Grundlegend
handelt die Erfindung vom kontinuierlichen Ablegen eines Verstärkungsdrahtes
in einer Konfiguration, die der Konfiguration im Endprodukt so nahe
wie möglich
kommt. Der Draht wird bei Bedarf von einem geeigneten Verteiler
abgegeben, der beispielsweise eine Drahtspule und gegebenenfalls
eine Vorrichtung zur Steuerung der Spannung des von der Spule abgezogenen
Drahtes umfasst. Die Vorrichtung zur Herstellung einer Verstärkung aus
einem einzigen Draht wirkt mit einer Form (steifer Kern oder armierte
Membran) zusammen, auf der der Luftreifen hergestellt wird. Es ist
von untergeordneter Bedeutung, ob die Verstärkung in mehreren aufeinanderfolgenden
Drehungen der Form in Gegenwart der beschriebenen Ableg einrichtungen
mit einem Schneiden des Drahtes oder ohne ein derartiges Schneiden
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehungen hergestellt wird.
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Wenn
Positionen, Richtungen oder Drehrichtungen mit den Worten "radial, axial, in
Umfangsrichtung" definiert
werden, oder wenn von Radien gesprochen wird, wird die Form, auf
der der Luftreifen hergestellt wird, oder der Luftreifen selbst
als Bezugspunkt genommen. Die geometrische Bezugsachse ist die Drehachse
der Form. Die mediane Ebene πM ist eine Ebene senkrecht zur Drehachse
der Form, die beispielsweise in 1 sichtbar
ist. Die mediane Ebene πR ist die Ebene, die die Drehachse der Form
enthält;
hierbei handelt es sich beispielsweise um die Ebene der 2.
Der Ausdruck "Bereich" wird verwendet,
um den Weg des Drahtes zwischen dem Ort, an dem er die Ablegeinrichtung
verlässt,
und dem Ort, an dem er die Oberfläche der Form erreicht, zu bezeichnen.
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Außerdem ermöglichen
die hier beschriebenen Ablegeinrichtungen zum Ablegen des Drahtes die
Herstellung von Verstärkungen,
beispielsweise von Karkassverstärkungen,
in denen die Schlaglänge,
mit der der Draht abgelegt wurde, variabel ist. Unter "Schlaglänge", mit der der Draht
abgelegt wurde, wird die Strecke verstanden, die aus der Summe des Abstands
zwischen zwei benachbarten Drähten
und dem Durchmesser des Drahtes resultiert. Es ist wohlbekannt,
dass für
eine Karkassverstärkung
der Abstand zwischen Drähten
mit dem Radius, bei dem er gemessen wird, variiert. Es geht hier
nicht um diese Variation, sondern um eine variable Schlaglänge bei einem
gegebenen Radius. Es genügt
hierfür,
ohne die Arbeitsgeschwindigkeit der Ablegeinrichtung zu ändern, nach
jedem hierfür
brauchbaren Schema die Drehgeschwindigkeit der Form zu ändern. Man
erhält so
einen Luftreifen, bei dem die Drähte
der Karkassverstärkung,
beispielsweise für
eine Radialkarkasse, mit einer Schlaglänge angeord net sind, die für eine gegebene
radiale Position eine kontrollierte Variation aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Die
folgende Beschreibung ermöglicht
das bessere Verständnis
aller erfindungsgemäßen Aspekte,
wobei hierfür
auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird.
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1 stellt
eine schematische Perspektive dar, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt;
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2 erklärt die Funktionsweise
eines Mechanismus der in 1 dargestellten Vorrichtung;
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3 ist
eine Vergrößerung eines
Teils der in 1 dargestellten Vorrichtung;
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4 ist
eine Vergrößerung,
die noch detaillierter eine Einrichtung der Vorrichtung zeigt;
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5 veranschaulicht
das Eingreifen einer für
die vorliegende Erfindung spezifischen Einrichtung;
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6 zeigt
eine Karkassverstärkung,
die mit bestimmten Vorrichtungen des Stands der Technik erhalten
wird;
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7 zeigt
eine Karkassverstärkung,
die mit der Erfindung erhalten wird.
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BESCHREIBUNG
DER BESTEN AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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In 1 (wie
im übrigen
für alle
beschriebenen Beispiele, ohne dass dies jedoch einschränkend ist)
ist die Form ein Kern 1 (steif und abmontierbar), der die
Geometrie der inneren Oberfläche
des Luftreifens festlegt. Der Kern ist mit Kautschuk 10 überzogen
(siehe 2), beispielsweise mit einer Schicht aus einem
Dichtgummi auf der Basis von Butylkautschuk, und einer Gummischicht,
die während
der Herstellung die Verankerung der Drähte der Karkasse auf dem Kern
gewährleistet,
anschließend
die Umhüllung
dieser Drähte
im vulkanisierten Luftreifen. Der Kautschuk 10, der den
Kern 1 bedeckt, ermöglicht
es auf Grund einer Klebwirkung, einen Draht 4 auf dem Kern 1 festzuhalten,
der nach und nach mit Hilfe einer Ablegeinrichtung 6 abgelegt
wird. Die Ablegeinrichtung, die die Erfindung veranschaulicht, ist eine
ringförmige
Kimme 60, durch die der Draht 4 eingefädelt wird.
Selbstverständlich
wird der Kern 1 durch eine beliebige geeignete Vorrichtung,
die nicht dargestellt ist, in Drehung versetzt.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet einen Bewegungsmechanismus 3 zum
Bewegen der ringförmigen
Kimme
60, der mehrere Arme umfasst, der gut vergleichbar
mit dem Mechanismus ist, der in der Patentanmeldung
EP 1 122 057 beschrieben wird. Er unterscheidet
sich dadurch von diesem Mechanismus, dass es möglich ist, die kreisförmige Kimme
60 sehr
nahe an den Kern
1 anzunähern, ohne auf drei in Reihe
angeordnete Arme zurückgreifen
zu müssen und
demnach ohne die Bewegung des dritten Armes der Arme in der Kaskade,
die in Reihe angeordnet sind, steuern zu müssen. Der Raum, in dem der
Bewegungsmechanismus arbeitet, hat typischerweise eine in etwa mediane
Ebene senkrecht zu der Drehachse, die, insbesondere in den erfindungsgemäßen Anwendungen
für die
Konstruktion von axial symmetrischen und von einem Wulst zum anderen
Wulst kontinuierlichen Karkassen, in etwa der medianen Symmetrieebene
des Kerns
1 entspricht.
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In
1 sieht
man den Bewegungsmechanismus
3 mit mehreren Armen, der
auf einer Grundplatte
30 montiert ist. Der Bewegungsmechanismus
3 mit
mehreren Armen umfasst einen Hauptarm
31, der unmittelbar
die ringförmige
Kimme
60 an seinem Ende trägt. Die ringförmige Kimme
60 bildet
in allen hier beschriebenen Beispielen die Materialisierung der
Ablegeinrichtung
4 zum Ablegen des Drahtes (ohne dass dies
einschränkend
ist). Es wird daran erinnert, dass der Bewegungsmechanismus
3 mit
mehreren Armen die Funktion ausübt,
die durch den Kettenmechanismus in der Patentanmeldung
EP 0 580 055 ausgeübt wird, und dass die Pressfinger-Einrichtungen
2G und
2D in
einer Weise positioniert werden, die dafür geeignet ist, dass sie die
Funktion ausüben können, die
in der Patentanmeldung
EP 0 580
055 beschrieben wird. Mit Hilfe eines Pressfingers wird eine
Schleife mit dem Draht gebildet, und man drückt die Schleife gegen die
Form an jedem Ende der abschließend
erhaltenen Trajektorie.
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Die
ringförmige
Kimme
60 ähnelt
der Kimme, die bereits in der Patentanmeldung
EP 1 122 057 beschrieben wurde. Sie
umfasst eine Austrittsöffnung
62,
die eine Bewegung in der erwähnten
Bewegungsebene der Ablegeinrichtung beschreibt. Es empfiehlt sich,
die Ausführung
der Ränder
der Öffnung
62 zu pflegen,
damit der Draht
4 nicht beschädigt wird, denn der Teil des
Drahtes am Auslass der Austrittsöffnung
ordnet sich im Allgemeinen in etwa in der Bewegungsebene an, das
heißt
in einer Ebene, die senkrecht zu den Wänden der ringförmigen Kimme
60 ist.
In einer Variante kann man die ringförmige Kimme so orientieren,
dass sie sich an die mittlere Orientierung des Drahtes an der Austrittsöffnung der ringförmigen Kimme
annähert.
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Der
Hauptarm 31 ist über
einen vorderen Hilfsarm 32 und einen hinteren Hilfsarm 33 auf
der Grundplatte 30 montiert. Der vordere Hilfsarm 32 ist auf
einer Welle 320 montiert, und der hintere Hilfsarm 33 ist
auf einer Welle 330 montiert (siehe 3). Der Hauptarm 31 ist
mit Hilfe einer Achse 310 auf dem vorderen Hilfsarm 32 montiert,
die im geometrischen Drehzentrum angeordnet ist, wodurch das Gelenk zwischen
dem Hauptarm 31 und dem vorderen Hilfsarm 32 gebildet
wird. Über
der Achse 310 ist ein Nadelöhr ange ordnet, in das der Draht 4 eingefädelt wird.
Die Achse 310 ist im Übrigen
im zentralen Teil des Hauptarmes 31 montiert. Das momentane
Drehzentrum des Hauptarmes 31 ist demnach am Ende des vorderen
Hilfsarmes 32 gelegen. Im Hauptarm 31 ist ein
Schlitz 312 ausgebildet. Dieser Schlitz 312 ist
auf der Seite des geometrischen Drehzentrums angeordnet, die der
ringförmigen
Kimme 60 gegenüber
liegt. Am Ende des hinteren Hilfsarmes 33 ist ein Zapfen 311 montiert.
Der Zapfen 311 geht durch den Schlitz 312 des
Hauptarmes 31, so dass der Hauptarm 31 gelenkt
werden kann.
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In
der Anordnung, die in der Patentanmeldung
EP 1 122 057 beschrieben wird, bildet
der Bewegungsmechanismus mit kaskadenförmig angeordneten Armen ein
Parallelogramm (Wellen
31,
32 und
34),
wobei die Wellen
31 und
34 die gleiche Länge aufweisen
und notwendigerweise identische Bewegungen durchführen; der
Arm
32 wiederum, der von den Armen
31 und
34 getragen
wird, beschreibt eine Bewegung, bei der er immer parallel zu sich
selbst bleibt (alle unterstrichenen und zu Beginn dieses Absatzes
zitierten Bezugszeichen beziehen sich auf die Patentanmeldung
EP 1 122 057 ). Im Gegensatz
hierzu können
bei der vorliegenden Erfindung auf Grund der Einrichtung einer Nockenfunktion
und einer Nachführeinrichtung
für die
Nocke, die durch den Hohlschlitz
312 an einem Ende des
Hauptarmes
31 und den Zapfen
311 verwirklicht
ist, der vordere Hilfsarm
32 und der hintere Hilfsarm
33 verschiedene Längen aufweisen
(hier geht es um die funktionelle Länge, die zwischen dem Drehzentrum
des betreffenden Hilfsarmes und dem Zapfen
311 oder der Achse
310 gemessen
wird), und/oder der vordere (
32) und der hintere (
33)
Hilfsarm können
Oszillationsbewegungen von unterschiedlicher Weite durchführen. Funktionell
ermöglicht
es die Erfindung, dass der Hauptarm
31 im Laufe seiner
Bewegung nicht parallel zu sich selbst bleibt. Er kann einen bestimmten Neigungswinkel
einnehmen, bezogen auf die mediane Ebene π
M, was
insbesondere in
2 gezeigt wird, was es ermöglicht,
die ringförmige
Kimme
60 an den Wulst des entstehenden Luftreifens anzunähern selbst
in dem Fall, in dem die Herstellungsform in Höhe des Wulstes schmäler ist
als auf halber Flankenhöhe.
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Die
Wahl der Ausmaßes
der Neigung, d.h. der Annäherung
an die Zone des entstehenden Wulstes, wird erhalten, indem die jeweiligen
Längen der
Hilfsarme und/oder die jeweiligen Amplituden der oszillierenden
Bewegungen der Hilfsarme verändert werden.
In den 1 und 2 zeigt die Veranschaulichung
eine Lösung,
bei der die Hilfsarme 32 und 33 geringfügig verschiedene
Bewegungen durchführen.
Die Hilfsarme führen
keine kontinuierliche Drehung durch, sondern oszillieren, jeder
innerhalb bestimmter (unterschiedlicher) Grenzen um einen Bogens
von weniger als 360°,
wobei die genauen Werte vom exakten Aufbau des Bewegungsmechanismus
mit mehreren Armen 3 und der anvisierten Anwendung abhängen. Die
Wellen 320 und 330 sind miteinander über einen
Mechanismus in der Grundplatte 30 verbunden, der so ausgebildet
ist, dass die Welle 320 mit einer Amplitude von beispielsweise
etwa 240° oszillieren
kann, während
die Welle 330 mit einer Amplitude von beispielsweise etwa 220° oszillieren
kann. Die beiden Arme werden vom gleichen Motor 35 angetrieben.
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2 zeigt
in schematischer Weise die Bewegungen des Bewegungsmechanismus 3 mit
mehreren Armen. Man sieht den Hauptarm 31, den vorderen
Hilfsarm 32 und den hinteren Hilfsarm 33. Die fettgedruckte
gestrichelte Kurve, die die Markierungen (1), (2),
(3), (4), (5), (6) und (7)
trägt,
gibt die Bewegung der ringförmigen
Kimme 60 wieder. Die unterbrochene Kurve, die die Markierungen
a1, a2, a3, a4, a5, a6 und a7 trägt,
gibt die Bewegung der Achse 310 im Raum wieder, d.h. auch
die Bewegung des Drehzentrums des Hauptarmes 31 im Raum. Schließlich gibt
die Kurve, die die Markierungen b1, b2, b3, b4, b5, b6 und b7 trägt, die
Bewegung des Zapfen 311 im Raum wieder. In 2 sieht
man gut, dass der vordere Hilfsarm 32 und der hintere Hilfsarm 33 die
gleiche Länge
aufweisen (dies stellt nur einen speziellen Fall dar und ist nicht
zwingend so). Da die Amplitude ihrer Bewegung nicht identisch ist,
wird eine variable Neigung des Hauptarmes 31 hervorgerufen.
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Der
Mechanismus ist so montiert, dass es eine Phase der Bewegung gibt,
in der die Hilfsarme exakt in der Ebene πM ausgerichtet
sind. Wenn sich die Achse 310 im Punkt a7 und der Zapfen 311 im Punkt
b7 befindet (dies ist nicht die Position, die in 2 dargestellt
ist), ist der Hauptarm 31 exakt auf der Symmetrieachse
der Figur angeordnet, und er ist exakt mit dem vorderen Hilfsarm 32 und
dem hinteren Hilfsarm 33 ausgerichtet. Da die Amplitude
der Bewegung des hinteren Hilfsarmes etwas kleiner ist als die Amplitude
der Bewegung des vorderen Hilfsarmes, und in dem Maß, in dem
sich der vordere Hilfsarm 32 und der hintere Hilfsarm 33 aus
ihren Positionen herausdrehen, in denen sie mit der Symmetrieachse
der Figur zusammenfallen, um die äußerste Position ihrer oszillierenden
Bewegung einzunehmen, neigt sich in einem ersten Schritt der Hauptarm 31,
bezogen auf die Symmetrieachse der Figur, so, dass sich die ringförmige Kimme 60 etwas
mehr als die Achse 310 und noch etwas mehr als der Ort
des Schlitzes 312, an dem sich der Zapfen befindet, entfernt,
bezogen auf die Symmetrieachse der Figur.
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Dann
gibt es eine Zwischenposition des vorderen Hilfsarmes 32 und
des hinteren Hilfsarmes 33, in der der Hauptarm 31 erneut
exakt parallel zu der Symmetrieebene der 2 angeordnet
ist. Schließlich,
wenn sich der vordere Hilfsarm 32 und der hintere Hilfsarm 33 an
den Endpunkt der Oszillation annähern,
neigt sich der Hauptarm 31 so, dass die ringförmige Kimme 60 näher als
die Achse 310 und noch näher als der Zapfen 311 bei
der Achse der Figur liegt. Durch die korrekte Auswahl der Amplitude
der Bewegung des vorderen Hilfsarmes 32 zur Amplitude der
Bewegung des hinteren Hilfsarmes 33 kann erreicht werden,
dass sich die ringförmige
Kimme 60 an einem Ort anordnet, der sich äußerst nahe
bei dem Wulst des entstehenden Luftreifens befindet.
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Der
Leser kann alle Details zur Konstruktion eines Bewegungsmechanismus
mit mehreren Armen, von denen ein Arm einen Schlitz aufweist, in
der Patentanmeldung FR2002/15307 finden. In die vorliegenden Beschreibung
werden nur einige Aspekte aufgenommen, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung
nützlich
sind, ohne dass die Auswahl der beschriebenen Aspekte in irgendeiner
Weise eine einschränkende
Wirkung hat.
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Bei
dem oben beschriebene Bewegungsmechanismus 3 ist es möglich, dass
die ringförmige Kimme 60 durch
einen Führungsring 5 hindurchtritt, der
Ablenker bildet, die durch einen Spalt 54 voneinander getrennt
sind, durch den der Draht 4 herausrutschen kann.
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Die
Bewegung der Einrichtungen zum Ablegen des Drahtes ist besonders
gut in 3 zu sehen, und der Ring 5 ist detailliert
in 4 dargestellt.
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Der
Ring 5 umfasst eine Basis 50 und zwei Seitenwände 51.
Die beiden Seitenwände 51 sind fest
mit der Basis 50 verbunden und auf der einen und der anderen
Seite der Basis angeordnet. Je ein Ablenker 52 ist fest
mit je einer der beiden Seitenwände
verbunden. Die Ablenker sind am Ende der Seitenwände der Basis gegenüberliegend
angeordnet. Die beiden Ablenker 52 sind aufeinander ausgerichtet
und enden beide in einer Lippe 53, wobei die Lippen eine ähnliche
Form aufweisen und einander gegenüber liegen. Der Spalt 54 wird
durch die Lippen 53 der Ablenker 52 begrenzt.
Alle Lippen 53 sind gekrümmt und haben einen zunehmenden
Abstand von der Basis 50, so dass eine Gleitoberfläche erzeugt wird,
die den Draht 4 in Richtung des Spalts 54 lenkt. Vorzugsweise
sind die Lippen 53 oder genauer die Enden der Lippen in
etwa in einer Ebene angeordnet, soweit gewünscht wird, kleine Bögen 40 des
Drahtens entlang einer Trajektorie abzulegen, die selbst in einer
Ebene liegt.
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Um
ein sehr genaues Führen
des Drahtes 4 bis zur Oberfläche des Kerns 1 zu
fördern,
ist es außerdem
wünschenswert,
dass sich die Lippen 53 an die Form der Oberfläche des
Kerns 1 anschmiegen. Aus diesem Grund weist jede der Lippen 53 vorzugsweise
eine Form parallel zur Oberfläche
der Form auf, auf der der Luftreifen konstruiert wird, wenn man diese
Form in dem Bereich in Betracht zieht, der der Seitenwand des entstehenden
Reifens entspricht.
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In 2 wird
durch einen Sektor D der Raum angegeben, in dem jeder Ablenker vorzugsweise
seine Bewegung durchführt.
Demnach ist jeder Ablenker vorzugsweise in radialer Richtung außerhalb
des Äquators
E der Form 1 angeordnet, mit der sie zusammenwirken sollen.
Gleichermaßen
ist jeder Ablenker in axialer Richtung vorzugsweise auf einer Seite
der medianen Ebene πM der Form 1 angeordnet, mit der
er zusammenwirken soll. Außerdem
liegen vorzugsweise alle Lippen in etwa in einer Ebene (das ist
hier eine radiale Ebene, d.h. die Ebene von 2). Zur
Erinnerung entspricht der Äquator
E dem Punkt der Form 1 mit der maximaler Breite. Es kann auch
noch bemerkt werden, das jeder Ablenker vorzugsweise den Schultern
der Form 1 gegenüber
angeordnet ist, mit der er zusammenwirken soll.
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Es
wurde nur ein Paar Ablenker darstellt bei der Veranschaulichung,
insbesondere in 2, eines axialen Teils der Form 1 und
des Weges des Bewegungsmechanismus 3 mit mehreren Armen
im Raum. Es ist im Übrigen
bekannt, dass die Mehrzahl der Luftreifen symmet risch ist. In diesem
Fall kann der Fachmann ohne besondere Schwierigkeiten identische
oder vergleichbare Einrichtungen in der anderen axialen Hälfte installieren.
Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich in keiner Weise auf
symmetrische oder praktisch symmetrische Vorrichtungen, bezogen
auf eine mediane Ebene πM, eingeschränkt. Die Drahtstücke könnten zwischen
einem Wulst und einem Rand des Bereichs des Laufstreifens des Luftreifens
eingesetzt werden, beispielsweise wenn die Karkasse aus zwei Halbkarkassen
hergestellt wird. Es kann auch dort nützlich sein, den Draht zwischen
den Enden der Trajektorie mit den Mitteln zu führen, die durch die vorliegende
Erfindung gelehrt werden.
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Ein
Ring 5, wie er weiter oben beschrieben wird, kann genau
gegenüber
der Flanke 11 des Kerns 1 raumfest positioniert
werden, um den Draht 4 sehr genau zu führen, selbst wenn die Vorrichtung
beim Ablegen des Drahtes mit sehr hoher Taktgeschwindigkeit arbeitet.
Der Führungsring 5 ist,
bezogen auf den Hauptarm, so positioniert und orientiert, dass dieser
während
seiner zyklischen Bewegung den Ring durchfährt. Auf diese Weise vermag
die Erfindung selbst bei einer sehr einfachen Ausführungsform
eine Verbesserung der Qualität
der Herstellung von Luftreifen, und der Konstanz der Funktionsfähigkeit
im Laufe der Zeit. Kurz gesagt ermöglicht dies eine große industrielle
Robustheit.
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Die
Veranschaulichung der Erfindung zeigt durchweg Einrichtungen, die
es ermöglichen,
die Positionierung des Führungsrings 5 zu
variieren. Es können
je nach dem Ausmaß der
Perfektion mehrere Versionen unterschieden werden: Entweder wirkt man
nur auf die Positionierung des Spalts 54 in Umfangsrichtung
ein, bezogen auf den Kern 1, oder man variiert die Nähe des Führungsrings 5 im
Raum, bezogen auf den Kern 1, oder man macht beides. Im Folgenden
wird ein Träger 7 beschrieben,
der mit Einrichtungen assoziiert ist, die für eine variable Positionierung
des Führungsrings 5 sorgen,
was das größtmögliche Niveau
an Perfektion ermöglicht,
ohne dass dies einschränkend
ist.
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Man
sieht vor allem in 3, dass die Basis des Ringes 5 auf
einem Träger 7 montiert
ist. Dieser Träger 7 wird
aus vier flexiblen und ebenen Wänden 70 gebildet.
Diese flexiblen und ebenen Wände 70 sind
durch vier Winkelprofile 75, 76, 77, 78 miteinander
verbunden und sind im Viereck angeordnet, wenn man diesen Träger im Schnitt
durch eine Ebene parallel zur Drehachse des Kerns 1 betrachtet.
Das Winkelprofil 75 dient als Referenz und ist raumfest
angeordnet. Es ist mit dem Tragelement der Vorrichtung verbunden,
wobei die Art seiner Verbindung in der Zeichnung nicht gezeigt wird,
um die Zeichnung nicht zu überladen.
Der Ring 5 ist steif mit dem Winkelprofil 76,
das dem als Referenz dienenden Winkelprofil 75 diametral
gegen überliegt,
verbunden.
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Man
sieht einen ersten Stellantrieb 71, der in einem raumfesten
Futterrohr 710 montiert ist (Das Futterrohr 710 ist
mit dem Tragelement der Vorrichtung in einer Weise verbunden, deren
Darstellung überflüssig ist).
Man sieht einen zweiten Stellantrieb 72, der in einem raumfesten
Futterrohr 720 montiert ist (Das Futterrohr 720 ist
mit dem Tragelement der Vorrichtung in einer Weise verbunden, deren
Darstellung überflüssig ist).
Der erste Stellantrieb 71 bzw. der zweite Stellantrieb 72 ist
zum einen mit einer Rolle 711 bzw. Rolle 721 und
zum anderen mit dem Winkelprofil 77 bzw. dem Winkelprofil 78,
die einander diametral gegenüber
liegen und auf der Diagonale liegen, die nicht das Winkelprofil 75 umfasst,
verbunden.
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Die
beiden Rollen 711 und 721 wirken mit einer Hocke 81 bzw.
einer Hocke 82 zusammen. Die beiden Nocken sind auf einem
Zahnrad 83 bzw. 84 montiert, wobei die beiden
Zahnräder
drehbar in jeweils ei nem raumfesten Lager montiert sind. Eine Spannfeder,
die nicht dargestellt ist, tendiert dazu, die Rollen 711 und 721 permanent
gegen Nocke 81 bzw. die Nocke 82 zu drücken. Eine
Welle 85 ist mit einem der Zahnräder gekuppelt und wird in geeigneter
Weise in Drehung versetzt, um die Bewegung des ersten Stellantriebs 71 und
des zweiten Stellantriebs 72 über die Bewegung der Nocken 81 und 82 zu steuern.
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Der
erste Stellantrieb 71 ist so imstande, eine Translation
senkrecht zur Ebene, die die Lippen 52 enthält, d.h.
eine Translation senkrecht zur Bewegungsebene, hervorzurufen. Der
zweite Stellantrieb 72 ist so imstande, eine Translation
parallel zur Bewegungsebene, d. h. hier parallel zur Drehachse des Kerns 1,
hervorzurufen.
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In 5 wird
detaillierter die Funktionsweise des Führungsrings dargestellt. Es
wird daran erinnert, dass sich der Kern 1 in einer kontinuierlichen Drehbewegung
in Richtung des Pfeils F1' befindet. Drahtstücke 40 wurden
bereits auf dem Kern 1 abgelegt. In einer Betriebsphase
befindet sich der Ring 5 in der mit durchgezogenen Linien
dargestellten Position. Die Lippen 53 befinden sich sehr
nahe bei der Kautschukschicht 10, mit der der Kern 1 überzogen ist.
Der Ring wird senkrecht zur Ebene der Bewegung, die die kreisförmige Kimme 60 durchführt, in
einer Translationsbewegung bewegt (siehe Pfeil F1), um der Bewegung
des Kerns 1 zu folgen, die durch den Pfeil F1' symbolisiert wird.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt tritt der Draht 4 durch den
Spalt 54 aus. Anschließend
wird der Ring 5 vom Kern 1 entfernt, was durch
den Pfeil F2 dargestellt wird, wobei gleichzeitig die durch den
Pfeil F1 symbolisierte Bewegung fortgeführt wird, um sich des Drahtes 4 zu
entledigen, der gerade auf den Kern gelegt wurde, ohne ihn zu verschieben,
bezogen auf den Kern 1. Anschließend wird der Ring 5 in
Richtung des Pfeils F3 verschoben (Bewegung parallel zur Flanke 11 des
Kerns 1), dann wird der Ring an den Kern 1 angenähert, was
durch den Pfeil F4 dargestellt wird, dann nimmt er wieder seine
Bewegung F1 auf, mit der er die Bewegung des Kernes begleitet in
der Erwartung, dass der Draht beim Ablegen des nachfolgenden Drahtstückes 40 erneut
durch den Spalt 54 hindurchtritt.
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Wenn
es zwei Paare Ablenker gibt, ein Paar für jede Seite, ist es im Lichte
der obigen Erklärung verständlich,
dass die Durchführung
der gelehrten Bewegungen, insbesondere der Bewegungen F2 und F4,
erleichtert wird, wenn jedes Paar Ablenker von seinem eigenen Positioniermechanismus
getragen wird. Außerdem
kann man in der in 5 darstellten Anordnung gut
sehen, dass einer der Ablenker als Eichmaß verwendet wird, der einen
bestimmten Abstand zwischen benachbarten Drahtstücken in den Flanken garantiert.
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Ausgehend
von diesen Erklärungen
kann der Fachmann ohne Probleme die Nocken 81 und 82 entwerfen,
die es ermöglichen,
den Stellantrieben 71 und 72 die erforderlichen
Bewegungen zu geben. Selbstverständlich
ist das System aus Nocken und Rollen, die dafür vorgesehen sind, dem Profil
der Nocken zu folgen, nur eine von vielen Möglichkeiten, die Bewegung des
Führungsringes 5 zu
steuern. Es können
zahlreiche andere mechanische oder elektrische Steuerungen in Betracht
gezogen werden.
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Die
Vorrichtung wird von einer Steuerung gesteuert (nicht dargestellt),
die ein Motorisierungssystem (von dem man beispielsweise den Motor 35 sieht)
antreibt und die synchron die Drehung der Form (Kern 1),
den Bewegungsmechanismus 3, die Pressfinger 2D und 2G und
die Bewegungen des Rings 5 steuert. Dies ermöglicht es,
das im Oberbegriff angegebene allgemeine Verfahren durchzuführen. Es
wird vor allem ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass das Verfahren eine Phase umfasst, in der die
Bewegung des Ringes 5 der Drehung der Form folgt, und danach
eine andere Phase, in der die Drehung des Rings 5, bezogen
auf die Form, in entgegengesetzter Richtung erfolgt, bezogen auf
die Drehung der Form. Es wird weiterhin ausdrücklich darauf hingewiesen,
dass das Verfahren eine Phase umfasst, in der sich der Ring in einer
Bewegung parallel zur Drehachse der Form an die Form annähert, und später eine
Phase, in der er sich in einer Bewegung parallel zur Drehachse der
Form von der Form entfernt. Die Phase der Bewegungen des Rings 5,
bezogen auf die Bewegung der Form, erfolgt vorzugsweise so, dass
eine der Lippen 53 benachbart zu dem Stück 40 des Drahtes 4 angeordnet
wird, das zuvor abgelegt wurde. Die Dicke der Lippe 53 legt
vorteilhaft den Abstand zwischen benachbarten Drahtstücken 40 nach
dem Ablegen auf der Form fest.
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Die
die Erfindung veranschaulichende Anwendung zielt auf die Herstellung
einer Radialkarkasse ab. Es geht demnach darum, kleine Bögen in jedem
Wulst des entstehenden Luftreifens zu verankern, und es geht demnach
darum, die Drähte
so präzise
wie möglich
in den Seitenwänden
des entstehenden Luftreifens abzulegen. Hieraus folgt die ganz besondere
Orientierung des Spalts 54 (und der Bewegungsebene). Andere
Orientierungen können
jedoch in Betracht gezogen werden.
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In 6 wird
das Aussehen verschiedener kleiner Drahtbögen, die mit einem gegebenen
Bewegungssystem für
die Ablegeinrichtung auf der Form abgelegt wurden, visuell dargestellt,
jedoch ohne die Verwendung des erfindungsgemäßen Führungsrings 5. In 7 wird
das Ergebnis gezeigt, das mit dem gleichen Bewegungssystem für die Ablegeinrichtung und
mit dem Eingreifen des erfindungsgemäßen Führungsrings 5 erhalten
wird. Man sieht, dass in 7 der Abstand zwischen den verschiedenen
Hin- und Herbewegungen des Drahtes, d.h. der Abstand zwischen benachbarten
kleinen Bögen,
regelmäßig und
konstant ist in der Zone, in der der Ring 5 eingreift (o berer
Teil der Flanke), während
in 6 die verschiedenen kleinen Drahtbögen 4 in
Zweiergruppen gruppiert bleiben.