DE602005000804T2

DE602005000804T2 - Vorrichtung zum Aufwickeln einer zylindrischen Hülse um einen O-Ring

Info

Publication number: DE602005000804T2
Application number: DE602005000804T
Authority: DE
Inventors: Stephane Ravat
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2025-07-30
Also published as: JP2006051823A; CN100594122C; BRPI0503171A; JP4767629B2; DE602005000804D1; US7429303B2; ATE358572T1; FR2873615A1; EP1623820A1; US20060021694A1; CN1733456A; EP1623820B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Luftreifen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von Reifenrohlingen, die spezielle Wülste aufweisen.
Ein Luftreifen weist gewöhnlich Wülste auf, die sich in den Flanken fortsetzen, wobei diese in einem Scheitelsegment zusammenlaufen, über dem sich in radialer Richtung nach außen ein Laufstreifen befindet.
Diese Art von Luftreifen enthält eine Karkassenbewehrung, die sich in die Flanken erstreckt und in den Wülsten verankert ist, wobei die Karkassenbewehrung aus mindestens einem Stapel von zueinander in etwa parallelen Verstärkungen gebildet ist, die mit mindestens einer Kautschukmischung umhüllt sind. Unter einem Stapel ist entweder eine Lage zu verstehen, die vorab durch Kalandrieren von Verstärkungen zwischen zwei Lagen aus einer Kautschukmischung gebildet wird, oder ein Verbundwerkstoff, der aus einer Vielzahl von Verstärkungen gebildet ist, die in einer Kautschukmischung eingebettet sind. Die Verstärkungen können aus textilen oder metallischen Drähten oder Seilen bestehen.
Die Wülste des Luftreifens, die auf der Montagefelge des Luftreifens aufliegen sollen, enthalten einen Wulstverstärkungsring, der konzentrisch zur Drehachse des Luftreifens angeordnet ist. Dieser Verstärkungsring dient zur Verankerung der Karkassenbewehrung. Er wird im Allgemeinen aus einem Wulstkern gebildet, der von einer Kautschukmischung umgeben ist, sodass eine Verbundstruktur mit rundem Querschnitt gebildet wird. Ein Wulstkern ist ein Körper, der aus einer oder mehreren Verstärkungen gebildet wird, die so angeordnet sind, dass sie der Struktur eine ausreichende Dehnungssteifigkeit in Umfangsrichtung verleihen, damit die durch die Karkassenbewehrung beim Aufpumpen des Luftreifens auftretenden Kräfte aufgenommen werden. Der Wulstkern kann einen runden oder nicht runden Querschnitt haben.
Unabhängig davon, ob der Querschnitt des Wulstkerns rund ist oder nicht, wird er gewöhnlich mit mindestens einer Kautschukmischung umhüllt, sodass ein O-Ring mit rundem Querschnitt gebildet wird.
In den meisten Luftreifen ist die Karkassenbewehrung an jedem Wulstverstärkungsring durch partielle Kopplung um den Ring verankert, sodass ein Hochschlag gebildet wird, der sich radial nach außen erstreckt und mit der Karkassenbewehrung über mindestens eine Kautschukmischung gekoppelt ist.
Die so aufgebaute Struktur (Karkassenbewehrung, Hochschlag und Kopplungsmischung) weist eine große Biegesteifigkeit auf. Diese Struktur ist aufgrund der Position des Endes in einem Bereich mit mehr oder weniger starker Biegung an den Enden des Hochschlags jedoch bruchempfindlich.
Um diese Empfindlichkeit zu vermindern, wurde versucht, das Ende der Karkassenbewehrung außerhalb der Biegezone anzubringen, indem es in die Flanke des Luftreifens oder sogar in den Scheitel verlegt wurde.
Dies ist auch der Grund, warum vorgeschlagen wurde, Wulststrukturen für Luftreifen zu entwickeln, bei denen das Ende des Hochschlags der Karkassenbewehrung nicht in den Biegebereichen (oder allgemeiner in den Bewegungszonen) des Luftreifens liegt.
Bei dieser Art von Lösung umgibt der Hochschlag der Karkassenbewehrung den Wulstverstärkungsring ganz oder teilweise.
In der Druckschrift EP 1 066 992 wird eine Architektur beschrieben, bei der das Ende des Hochschlags der Karkassenbewehrung den Wulstverstärkungsring zum Teil umgibt, so dass sich sein Ende radial außen an dem Verstärkungsring befindet.
Eine andere Art von Wulstkonstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass die Karkassenbewehrung um den Wulstverstärkungsring so umgeschlagen ist, dass das Ende der Bewehrung zwischen dem Wulstverstärkungsring und der Karkassenbewehrung selbst liegt, sodass mindestens eine vollständige Drehung um den Verstärkungsring des Wulstes erfolgt. Diese spezielle Anordnung hat außerdem den Vorteil, dass die mechanische Verankerung der Karkassenbewehrung an dem Wulstverstärkungsring optimiert wird.
Die Realisierung dieser Strukturen ist jedoch wegen der Schwierigkeit, dass die Verstärkungen der Karkassenbewehrung aufgrund ihrer Elastizität, die häufig mit dem Wort "Sprungkraft" umschrieben wird, starke Krümmungen annehmen, schwierig.
Die Erfindung bezieht sich auf

– eine Vorrichtung, mit der dieser Typ von Luftreifen industriell hergestellt werden kann,
– Verfahrenselemente, die mit der Verwendung dieser Vorrichtung zusammenhängen.

Der Stand der Technik, der ein Verfahren betrifft, mit dem ein Luftreifen hergestellt werden kann, der dem oben beschriebenen Typ ähnelt, ist beispielsweise in der Veröffentlichung EP 1 024 033 beschrieben worden. Diese Druckschrift bezieht sich auf die Möglichkeit, das Ende einer zylindrischen Hülse zwischen den Wulstverstärkungsring und der Karkassenbewehrung einzubringen. Dieses Mittel ist dadurch beschränkt, dass es bei der Durchführung des Verfahrens nicht möglich ist, die Karkassenbewehrung einmal vollständig um den Wulstverstärkungsring zu wickeln; wobei die Anzahl der Umdrehungen an dem Innendurchmesser des Wulstverstärkungsrings als Anzahl der Durchgänge des Stapels der Karkassenbewehrung vermindert um eine Einheit gezählt wird.
Im Übrigen und um die "Sprungkraft" der Verstärkungen zu bekämpfen, wenn sie aus Metallseilen bestehen, schlägt die Druckschrift EP 1 024 033 vor, die Bewehrung durch Rollen in den Bereichen der Bewehrung, die die größte Krümmung haben sollen, abzuknicken. Ein solcher Arbeitsgang soll jedoch vermieden werden, da die lokalen plastischen Deformationen, die die Metallverstärkungen erfahren, für ihre Dauerfestigkeit ungünstig sein können.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung, die für die Herstellung eines Luftreifens vorgesehen sind, der Wülste aufweist, wobei in mindestens einem Wulst die Karkassenbewehrung um den Wulstverstärkungsring so gewickelt ist, dass das Ende der Bewehrung zwischen dem Wulstverstärkungsring und der Karkassenbewehrung selbst liegt, sodass mindestens eine vollständige Drehung um den Wulstverstärkungsring ausgeführt wird.
Allgemeiner kann die Karkassenbewehrung einer zylindrischen Hülse und der Wulstverstärkungsring einem O-Ring ähneln.
Unter diesen Bedingungen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Endes einer um die Achse XX' zylindrischen Hülse um einen O-Ring mit einem Innendurchmesser, der in etwa dem Durchmesser der zylindrischen Hülse entspricht, sodass das Ende der zylindrischen Hülse zwischen dem O-Ring und der zylindrischen Hülse selbst liegt und so mindestens eine vollständige Drehung um den in etwa runden Radialschnitt des O-Rings erfolgt.
Diese Vorrichtung weist ein zum Aufwickeln verwendetes Gewebe auf, das ebenfalls aus einer Hülse gebildet wird, die in axialer Richtung frei über die äußere Oberfläche einer konzentrischen Einheit von Wickelköpfen gleiten kann, die ein äußeres Profil aufweisen, das einen Rücken, der aus einer um die Achse XX' in etwa zylindrischen Oberfläche besteht, eine um die Achse XX' ringförmige, vorne konvexe Oberfläche, die mit der vorhergehenden Oberfläche verbunden ist, und eine um die Achse XX' ringförmige konkave Oberfläche aufweist, die sich hinter der ringförmigen konvexen Oberfläche befindet und mit dieser verbunden ist.
Die beiden Enden der Hülse, die das zum Aufwickeln verwendete Gewebe bildet, sind am Rand von zwei runden und um die Achse XX' konzentrischen Verankerungsplatten befestigt und befinden sich auf beiden Seiten der Wickelköpfe.
Wenn das zum Aufwickeln verwendete Gewebe auf die Oberfläche, die von der Einheit der Wickelköpfe gebildet wird, aufgelegt ist, bildet es S-förmige Schleifen. Durch die spezielle Form der Oberfläche der Wickelköpfe ist es möglich, dass das zum Aufwickeln verwendete Gewebe eine Schleife bilden kann, die eine ringförmige Aufnahme darstellt, welche den O-Ring und die zylindrische Hülse einschließen soll.
In dieser Vorrichtung erfolgt das Aufwickeln der zylindrischen Hülse um den O-Ring durch die in Bezug auf die Wickelköpfe relative axiale Bewegung des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes, das den O-Ring und die zylindrische Hülse über einen Teil des Umfangs der Einheit einschließt, die von dem O-Ring und der um diesen gewickelten zylindrischen Hülse gebildet wird.
Die relative Bewegung des zum Wickeln verwendeten Gewebes um den O-Ring wird durch die axiale Verschiebung der Wickelköpfe zwischen den beiden Verankerungsplatten hervorgerufen, wobei diese Verschiebung dazu führt, dass die Einheit, die aus dem O-Ring und der um diesen gewickelten zylindrischen Hülse gebildet wird, ebenfalls in axialer Richtung bewegt wird. Diese Bewegung kann auch das Ergebnis der axialen Verschiebung der Verankerungsplatten in Bezug auf die Wickelköpfe sein.
Mit einer solchen Vorrichtung können Reifenrohlinge realisiert werden, die Wülste aufweisen, bei denen in mindestens einem Wulst die Karkassenbewehrung so um den Wulstverstärkungsring gewickelt ist, dass das Ende der Karkassenbewehrung zwischen dem Wulstverstärkungsring und der Karkassenbewehrung selbst liegt, sodass mindestens eine vollständige Drehung um den Wulstverstärkungsring ausgeführt wird, ohne dass es erforderlich ist, die Karkassenbewehrung vorab zu verformen.
Die folgende Beschreibung beschreibt eine spezielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist.
Die Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die sich auf die beigefügten Schemata und Zeichnungen bezieht, welche in nicht einschränkender Weise eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen, wobei:
die 1 und 2 in einer schematischen Schnittansicht einen Luftreifen zeigen, der Strukturen aufweist, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung realisiert werden können,
die 3 und 4 schematische Schnittansichten sind, die das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen,
die 5 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
die 6 bis 11 die wesentlichen Schritte des Verfahrens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.
Identische Elemente oder Elemente mit ähnlichen Funktionen haben die gleiche Bezugszahl oder den gleichen Bezugsbuchstaben.
Die Achse der Vorrichtung ist mit XX' gekennzeichnet und die jeweiligen Achsen oder Bewegungen in dieser Richtung werden als axial bezeichnet. Eine radiale Richtung ist eine Richtung senkrecht zur Achse XX' und die Achsen oder Bewegungen in dieser Richtung werden als radial bezeichnet.
Die 1 und 2 zeigen schematische Schnittansichten von Luftreifen, die an einer Felge J angebracht sind und bei denen die Karkassenbewehrung um den Verstärkungsring des Wulstes R so umgeschlagen ist, dass das Ende der Karkassenbewehrung C zwischen dem O-Ring der Wulstverstärkung R und der Karkassenbewehrung C selbst aufgewickelt ist, sodass mindestens eine vollständige Drehung um den Wulstverstärkungsring R realisiert wird. Es ist natürlich klar, dass mit dem Verfahren Luftreifen hergestellt werden können, bei denen die Karkassenbewehrung C mindestens einmal vollständig um den Wulstverstärkungsring R gewickelt ist.
Der O-Ring der Wulstverstärkung R ist aus mindestens einem Wulstkern (d. h. einem Draht oder einem Seil oder einer Einheit von Drähten oder Seilen, die eine kontinuierliche umlaufende Struktur bilden und eine hohe Dehnungssteifigkeit besitzen) mit einem Meridianschnitt gebildet, der insbesondere, jedoch nicht ausschließlich rund oder rechteckig sein kann.
In der 1 ist ein Schnitt durch einen Luftreifenwulst zu sehen, in dem der Verstärkungsring des Wulstes ein Wulstkern mit rundem Querschnitt ist; die 2 stellt einen Schnitt durch einen Luftreifen mit einem Wulstkern von in etwa rechteckigen Querschnitt dar, der von einem Profilteil umhüllt wird, dessen äußere Form in etwa rund ist. Für die leichtere Durchführung des Verfahrens wird jedoch vorzugsweise ein Wulstkern mit rundem Querschnitt gewählt.
Das Funktionsprinzip einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den 3 und 4 dargestellt, wobei das Gewebe zum Aufwickeln T, das im Meridianschnitt dargestellt ist, an seinen beiden Enden an den Punkten P1 und P2 befestigt ist, die sich am Rand der Verankerungsplatten (nicht dargestellt) befinden.
Der Wickelkopf 10 befindet sich in axialer Richtung zwischen P1 und P2 und kann axial in Richtung D1 verschoben werden. Er ist durch äußere Oberflächen begrenzt, die umfassen:

– einen in etwa geradlinigen Rücken 104, der eine um die Achse XX' zylindrische Oberfläche bildet,
– einen konvexen Teil 102, der an die vorherige Oberfläche angrenzt und eine um die Achse XX' ringförmige Oberfläche bildet und sich vorne an dem Aufwickelkopf axial am nächsten an P2 befindet,
– und einen konkaven Teil 103, der eine konkave, um die Achse XX' ringförmige Oberfläche bildet, der mit der konvexen ringförmigen Oberfläche verbunden ist und sich hinter dieser befindet.

Die Achse XX' ist in den 3 und 4 aus Gründen der Klarheit und wegen des Maßstabs nicht dargestellt, sie geht jedoch aus den folgenden Figuren eindeutig hervor.
Der Körper 101 des Wickelkopfes ist dazu vorgesehen, mit (nicht dargestellten) Mechanismen verbunden zu werden, die die Bewegungen des Wickelkopfes 10 steuern.
Das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T kann frei über den Rücken 104, den konvexen Teil 102 und den konkaven Teil 103 des Wickelkopfes gleitet, wenn es mit diesen Oberflächen in Kontakt gebracht wird. In dieser Konfiguration nimmt das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T S-Form an und bildet eine Schleife B, die eine ringförmige Aufnahme L einschließt.
Zum Aufwickeln der zylindrischen Hülse C um den O-Ring R werden diese beiden Bestandteile in die ringförmige Aufnahme L eingebracht.
Wenn sich der Wickelkopf 10 und die aus dem O-Ring R und der zylindrischen Hülse C gebildete Einheit in axialer Richtung D1 verschieben, gleitet das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T relativ zur Oberfläche des Wickelkopfes 10 in Richtung G1. Das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T führt also eine kreisförmige Bewegung um den O-Ring R aus, wodurch das Ende E der zylindrischen Hülse C um den O-Ring R aufgewickelt wird.
Es ist möglich, die Anzahl der Wicklungen der zylindrischen Hülse um den O-Ring des Wulstes genau einzustellen, indem die Länge der axialen Verschiebung des Wickelkopfes festgelegt wird.
Es ist ersichtlich, dass das Aufwickeln der zylindrischen Hülse C um den O-Ring R durch Gleiten der Oberfläche der zylindrischen Hülse C über die äußere Oberfläche des O-Rings R erfolgt. Es ist daher unerlässlich, die Reibung zwischen den beiden Oberflächen mit allen geeigneten Mitteln so weit wie möglich zu vermindern.
Es kann beispielsweise die Verwendung von Stearatpulver in Betracht gezogen werden, oder der O-Ring kann mit einem metallischen oder textilen Filament umwickelt werden, das spiralförmig angeordnet wird, oder man kann eine Hülse aus einem thermoplastischen Material verwenden, die um den O-Ring angebracht wird.
In dem zuletzt genannten Fall und wenn es sich um einen Luftreifen handelt, sieht man vor, dass dieses thermoplastische Material in dem Vulkanisationsschritt in die Struktur des Wulstes und mit den angrenzenden Kautschukprofilen integriert werden kann.
Im Übrigen kann das Aufwickeln der zylindrischen Hülse und das Einbringen seines Endes E unter den O-Ring erleichtert werden, indem das Ende des Hauptteils der zylindrischen Hülse durch einen Bereich der zylindrischen Hülse nach außen verlängert wird, der aus einem Material hergestellt ist, das eine weniger große "Sprungkraft" aufweist als das Material, das den eigentlichen Hauptteil der zylindrischen Hülse bildet. Diese Verlängerung wird dazu verwendet, das Ende des Hauptteils der zylindrischen Hülse mitzunehmen, indem eine Startzone gebildet wird, die das Aufrollen des Hauptteils der zylindrischen Hülse C um den O-Ring R erleichtert. Sie besteht vorzugsweise aus einem weichen Verstärkungsmaterial, d. h. einem Material mit einer großen Flexibilität oder Geschmeidigkeit beim Biegen.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Gewebe T, damit die zylindrische Hülse C in zufriedenstellender Weise von dem zum Aufwickeln verwendeten Gewebe T um den O- Ring R mitgenommen wird, vorzugsweise unter Spannung gesetzt wird, indem an die Verankerungsplatten, die die Verankerungspunkte P1 und P2 tragen, in umgekehrten Richtungen axiale Kräfte angelegt werden.
Das Unterspannungsetzen des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes T kann jedoch auch zur Folge haben, dass der O-Ring in radialer Richtung komprimiert wird und die Einheit, die aus dem O-Ring R und der zylindrischen Hülse C gebildet wird, in bestimmten Fällen aus der ringförmigen Aufnahme L herausgedrückt wird. Um einen solchen Vorgang zu vermeiden, können die Formen der konvexen Oberfläche 102 bzw. der konkaven Oberfläche 103 so konzipiert werden, dass das Gewebe die Einheit, die aus dem O-Ring R und der zylindrischen Hülse C gebildet wird, über mindestens die Hälfte ihres Umfangs umgibt; wobei der Betrieb der Vorrichtung leichter erfolgen kann, wenn das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T die Einheit über den größten Teil des Umfangs der Einheit umgibt.
Der Durchmesser der Verankerungsplatten, die die Verankerungspunkte P1 und P2 für die Enden des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes tragen, sollte auch so eingestellt sein, dass die Verankerungspunkte P1 in etwa auf dem gleichen Radius liegen wie der Rücken 104 und die Verankerungspunkte P2 in etwa auf dem gleichen Radius liegen wie der innere Radius des O-Rings R. Diese Anordnung bezweckt den axialen Abstand zwischen den Verankerungspunkten P1 und P2 während der axialen Verschiebung des Wickelkopfes 10 in etwa konstant zu halten. In der Praxis ist es günstig, eine Platte, die die Verankerungspunkte P2 trägt, mit einem Radius zu wählen, der etwas kleiner als der Innenradius des O-Rings ist, damit die Einheit, die von der zylindrischen Hülse C und dem O-Ring R gebildet wird, in axialer Richtung in die Aufnahme L eingebracht werden kann.
Das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T besteht aus einem Material, das ihm eine geeignete axiale Elastizität verleiht, die in der Praxis so gering wie möglich ist, und eine Elastizität in Umfangsrichtung, die es ermöglicht, ohne Beschädigung von einem Durchmesser, der dem Innendurchmesser des O-Rings R entspricht, auf den Durchmesser des Zylinders, der von der Oberfläche der Rücken 104 gebildet wird, überzugehen. Es ist nämlich günstig, wenn das zum Aufwickeln verwendete Gewebe bei seiner axialen Verschiebung dem axialen Profil des Aufwickelkopfes 10 ohne Faltenwurf folgen kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass mit der beschriebenen Vorrichtung D eine zylindrische Hülse C mit einem Durchmesser gewickelt werden kann, der in etwa dem Innendurchmesser eines O-Rings R entspricht. Unter diesen Bedingungen sind die Wickelköpfe 10, 10' so angeordnet, dass sich die zylindrische Oberfläche, die den Rücken (104) bildet, an dem Teil der Wickelköpfe 10, 10' befindet, der in radialer Richtung am weitesten von der Achse XX' entfernt ist.
Es ist jedoch auch möglich, eine zylindrische Hülse C um einen O-Ring R zu wickeln, wenn der Durchmesser der zylindrischen Hülse etwa dem Außendurchmesser des O-Rings entspricht. Es ist dann günstig, die Orientierung der Wickelköpfe umzukehren und sie so zu konfigurieren, dass sich die zylindrische Oberfläche, die den Rücken 104 bildet, in radialer Richtung an dem Teil der Wickelköpfe 10, 10' befindet, der der Achse XX' am nächsten ist.
In der 5 ist ein erfindungsgemäße Vorrichtung D in Schnittansicht zu sehen.
Eine Welle 2 mit der Achse XX', die über einen Flansch 1 mit einem Gestell (nicht dargestellt) verbunden ist, trägt eine Einheit von unterschiedlichen runden Platten, die an der Achse XX' zentriert sind.
Die Vorrichtung D weist zwei feste Platten 3 und 4 und zwei bewegliche Platten 6 und 9 auf. Ausgehend von dem Flansch 1 sind in axialer Richtung nacheinander die bewegliche Platte 6, dann die feste Platte 3, die bewegliche Platte 9 und schließlich die feste Platte 4 angeordnet, die sich in axialer Richtung am weitesten von dem Flansch 1 entfernt befindet. Die beweglichen Platten 6 und 9 gleiten an der Welle 2 über Gleitringe 60 beziehungsweise 90.
Das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T bildet eine Hülse, wobei die beiden axialen Enden P1 und P2 am Rand der beiden runden Verankerungsplatten 4 und 6 befestigt sind, deren Durchmesser in etwa dem Innendurchmesser des O-Rings R bzw. dem Durchmesser des Zylinders entsprechen, der von dem Rücken 104 der Wickelköpfe gebildet wird.
Die feste Platte 3 trägt eine erste Einheit von pneumatischen Hebeeinrichtungen 5, 5', die die axiale Verschiebung der beweglichen Platte 6 ermöglichen. Diese erste Hebeeinrichtung hat die Aufgabe, das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T, das zwischen den Platten 6 und 4 eingespannt ist, konstant unter axialer Spannung zu halten.
Eine zweite Hebeeinrichtung 7, 7' ist auf der festen Platte 3 angeordnet und ermöglicht die axiale Verschiebung der beweglichen Platte 9.
Die bewegliche Platte 9 trägt an ihrem Rand die Einheit der Aufwickelköpfe 10, 10', die aus der Gesamtheit der Teilstücke der ringförmigen Oberflächen 104, 102 und 103 in Umfangsrichtung, wie sie oben beschrieben wurden, besteht.
Die Wickelköpfe 10, 10' sind in radialer Richtung zwischen zwei Positionen beweglich, einer ersten, so genannten offenen Position, um das Einbringen und Herausnehmen der zylindrischen Hülse C und des O-Rings R zu ermöglichen, und einer zweiten, so genannten geschlossenen Position, in der die konkaven Teile so angeordnet sind, dass die Einheit, die aus der zylindrischen Hülse C und dem O-Ring R gebildet wird, in der ringförmigen Aufnahme L eingeschlossen ist.
Die Anzahl der Wickelköpfe, die mindestens zwei beträgt, ist durch die für die radiale Bewegung zwischen den offenen und geschlossenen Positionen erforderliche Amplitude vorgegeben. In der Praxis scheint es ausreichend zu sein, die ringförmigen Oberflächen in Umfangsrichtung aus drei Teilstücken zu bilden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Form der konvexen ringförmigen Oberfläche in geschlossener Position so angepasst ist, dass sie das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T und den O-Ring R, um den die zylindrische Hülse gewickelt wird, aufnehmen kann. Es ist günstig, eine Form vorzusehen, die ein so ausreichendes Innenvolumen hat, dass die mit der Vergrößerung der Einheit verbundenen Effekte, wenn die Zahl der Wicklungen der zylindrischen Hülse C um den O-Ring R ansteigt, zugelassen werden.
Die radiale Bewegung der Wickelköpfe 10, 10' wird über eine Einheit von pneumatischen Hebeeinrichtungen 8, 8', die auf der Platte 9 angeordnet sind, gesteuert.
Um jegliche radiale Bewegung der Wickelköpfe 10, 10' in geschlossener Position zu verhindern, ist auf der Platte 9 ebenfalls eine Arretiervorrichtung angeordnet. Diese Arretiervorrichtung umfasst eine Einheit von pneumatischen Hebeeinrichtungen 11, 11', die die axiale Verschiebung einer Einheit von Arretierfingern 12, 12' steuern, die in Öffnungen 13, 13' eindringen, die in axialer Richtung mit den Arretierfingern 12, 12' ausgerichtet sind, wenn sich die Wickelköpfe in geschlossener Position befinden.
Eine automatische Steuereinrichtung kann die Bewegungen der verschiedenen Elemente steuern, deren Funktionsweisen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Phasen des mit der beschriebenen Vorrichtung D durchgeführten Verfahrens leicht ersichtlich sind.
Ein erster Teil des Verfahrens besteht darin, die zylindrische Hülse zu bilden.
Im Falle eines Luftreifens kann diese Hülse aus einer Karkassenbewehrung und Wulstverstärkungsringen bestehen, wobei dieses Beispiel nicht einschränkend zu verstehen ist. Der Vorgang erfolgt an einer herkömmlichen, dem Fachmann bekannten Trommel zur Konfektionierung und besteht darin:

– an der zylindrischen Oberfläche einer Konfektioniertrommel eine Karkassenbewehrung C in Form einer Lage aufzulegen, die zwei axiale Enden besitzt und mindestens einen Stapel aus einer Vielzahl von in eine Kautschukmischung eingebetteten Verstärkungen aufweist,
– an der Karkassenbewehrung C auf der Konfektioniertrommel O-Ringe für die Wulstverstärkung R konzentrisch überzustreifen, wobei diese in, in Bezug auf die Enden E der aus der Karkassenbewehrung C gebildeten zylindrischen Hülse, geeigneten Abständen angebracht werden; wobei der Teil der zylindrischen Hülse, der sich in axialer Richtung zwischen den O-Ringen der Wulstverstärkung R befinden, den Medianteil der Hülse bildet,
– die auf diese Weise gebildete zylindrische Hülse aus der Konfektioniertrommel zu nehmen.

Die Karkassenbewehrungen können in gleicher Weise aus Verstärkungen bestehen, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 90° oder unter 90° bilden.
Der zweite Teil des Verfahrens, der mithilfe der Wickelvorrichtung D, wie die oben beschrieben wurde, durchgeführt wird, umfasst die folgenden Schritte:

– Heranbringen und Einführen des O-Rings R und eines der beiden Enden E der zylindrischen Hülse C in die Wickelvorrichtung D, indem die Einheit im Inneren der ringförmigen Aufnahme L, die aus dem zum Aufwickeln verwendeten Gewebe T gebildet wird, wie schematisch in den 6 und 7 dargestellt ist, angebracht wird,
– Absenken der Einheit der Wickelköpfe 10, 10' in radialer Richtung, indem die Hebeeinrichtungen 8, 8' (siehe 8) so betätigt werden, dass das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T die Einheit, die aus dem O-Ring R und der zylindrischen Hülse C besteht, über mindestens die Hälfte des Umfangs der Einheit umgibt und die Wickelköpfe ringförmige zylindrische Oberflächen 104, konvexe Oberflächen 102 und konkave Oberflächen 103 bilden, die in etwa kontinuierlich sind,
– Verriegeln der Wickelköpfe 10, 10', indem die Hebeeinrichtungen 11, 11' betätigt werden, wie in der 8 dargestellt ist, wobei die neben den jeweiligen Elementen dargestellten Pfeile die Bewegungsrichtungen zeigen,
– Unterspannungsetzen des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes T, indem die Hebeeinrichtungen 5, 5' so betätigt werden, dass die Platte 6 am Rand P1, an dem das zum Aufwickeln verwendete Gewebe T befestigt ist, in axialer Richtung verschoben wird, wie dies in der 9 dargestellt ist.

Der eigentliche Wickelvorgang folgt anschließend und besteht darin:

– die Einheit aus Wickelköpfen 10, 10' in einer axialen Richtung D1, die zum Medianteil der zylindrischen Hülse gerichtet ist, axial zu verschieben, indem die Platte 9 unter der Wirkung der Hebeeinrichtungen 7, 7' axial so verschoben wird, dass die relative Bewegung des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes T, das den O-Ring R und die zylindrische Hülse C umgibt, in Bezug auf die konkave ringförmige Oberfläche 103 dazu führt, dass das Ende E der zylindrischen Hülse C um den O-Ring R gewickelt wird. Die Länge der zylindrischen Hülse C, die um den O-Ring R gewickelt wird, hängt direkt von der Amplitude der axialen Verschiebung der Wickelköpfe 10, 10' ab. Das Ende E der zylindrischen Hülse kann zwischen dem O-Ring R und der zylindrischen Hülse C selbst liegen, sodass mindestens eine vollständige Drehung der zylindrischen Hülse C erfolgt.

Für die Beendigung des Aufwickelns eines ersten Endes wird/werden:

– die Spannung des zum Wickeln verwendeten Gewebes T gelöst, indem die Hebeeinrichtungen 5, 5' betätigt werden, und die Einheit der Wickelköpfe 10, 10' in radialer Richtung gehoben, indem die Hebeeinrichtungen 8, 8' betätigt werden, nachdem die Finger 12, 12' entriegelt und die Hebeeinrichtungen 11, 11' betätigt wurden, wie dies in der 11 dargestellt ist,
– die zylindrische Hülse C, die um den O-Ring R gewickelt ist, entnommen und erforderlichenfalls das axial entgegengesetzte Ende E der Hülse in die Wickelvorrichtung eingebracht, um mit ihr die gleichen Arbeitsgänge durchzuführen.

Im Falle eines Luftreifenrohlings wird der Rohling mit herkömmlichen Endbearbeitungsmitteln vollendet und die Vulkanisation in einer Form durchgeführt, sodass ein Luftreifen mit der gewünschten Architektur erhalten wird.
Bei den Schritten, bei denen das Aufwickeln erfolgt und die oben beschrieben wurden, wurden mehrere Trommeln zur Realisierung der Reifenrohlings verwendet, um die mit der Realisierung des eigentlichen Aufwickelns zusammenhängenden Schritte besser charakterisieren zu können, die genauer gesagt darin bestehen, die erfindungsgemäße Vorrichtung zu verwenden. Es ist jedoch natürlich vorstellbar, diese Vorrichtung in vorhandene Verfahren zu integrieren, indem die erforderlichen Anpassungen vorgenommen werden, damit die zylindrische Hülse, die die Karkassenbewehrung und die O-Ringe des Wulstes umfasst, auf der so genannten Konfektionierungstrommel gehalten wird, und die Vorrichtung zum Aufwickeln der Enden der Hülse zur Durchführung des Wickelvorgangs angenähert wird.

Claims

Vorrichtung (D) zum Aufwickeln eines Endes (E) einer um die Achse XX' zylindrischen Hülse (C) um einen O-Ring R mit einem Innendurchmesser, der in etwa dem Durchmesser der zylindrischen Hülse (C) entspricht, sodass das Ende (E) der zylindrischen Hülse zwischen dem O-Ring R und der zylindrischen Hülse (C) selbst liegt, um mindestens eine vollständige Umdrehung um den in etwas runden Radialschnitt des O-Rings auszuführen, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein zum Wickeln verwendetes Gewebe (T) umfasst, das ebenfalls aus einer Hülse gebildet ist, die in axialer Richtung frei über die äußere Oberfläche einer konzentrischen Einheit von Wickelköpfen (10, 10') gleitet, die ein äußeres Profil aufweisen, das einen Rücken (104), der aus einer um die Achse XX' in etwa zylindrischen Oberfläche besteht, eine um die Achse XX' ringförmige, vorne konvexe Oberfläche, die mit der vorhergehenden Oberfläche verbunden ist, und eine um die Achse XX' ringförmige konkave Oberfläche (103) aufweist, die sich hinter der ringförmigen konvexen Oberfläche (102) befindet und mit dieser so verbunden ist, dass das zum Wickeln verwendete Gewebe (T) S-förmige Schleifen bildet, wenn das zum Wickeln verwendete Gewebe (T) in etwa dem Radialprofil der ringförmigen konvexen Oberfläche (102) und der ringförmigen konkaven Oberfläche (103) der Wickelköpfe (10, 10') folgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine der S-förmigen Schleifen (B), die von dem zum Aufwickeln verwendeten Gewebe (T) gebildet wird, eine ringförmige Aufnahme (L) bildet, die den O-Ring (R) und das Ende (E) der zylindrischen Hülse (C) aufnehmen soll.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das zum Aufwickeln verwendete Gewebe (T) in Umfangsrichtung im Wesentlichen elastisch und in der axialen Richtung XX' im Wesentlichen nicht elastisch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Wickelköpfe (10, 10') so angeordnet sind, dass die zylindrische Oberfläche, die den Rücken (104) bildet, sich in dem Bereich der Wickelköpfe (10, 10') befindet, der in radialer Richtung am weitesten von der Achse XX' entfernt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das zum Wickeln verwendete Gewebe (T) die Einheit, die aus dem O-Ring (R) und der zylindrischen Hülse (C) gebildet wird, über zumindest die Hälfte des Umfangs der Einheit umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die beiden Enden (P1, P2) der Hülse (C), die aus dem zum Wickeln verwendeten Gewebe (T) gebildet wird, am Rand von zwei kreisförmigen Verankerungsplatten (4, 6) befestigt sind, welche konzentrisch und um die Achse XX' auf beiden Seiten der Wickelköpfe (10, 10') an einer Welle (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Platten zur Verankerung (4, 6) mit einem Mechanismus (5, 5') ausgestattet sind, der es ermöglicht, während des eigentlichen Arbeitsgang des Aufwickelns der zylindrischen Hülse (C) um den O-Ring (R) eine konstante Spannung des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes (T) in axialer Richtung aufrechtzuerhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Aufwickeln der zylindrischen Hülse (C) um den O-Ring (R) durch die relative Bewegung des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes (C) bewirkt wird, das in axialer Richtung an der Oberfläche der Wickelköpfe (10, 10') umläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die relative axiale Verschiebung des zum Wickeln verwendeten Gewebes (T) an der Oberfläche der Wickelköpfe (10, 10') durch die axiale Verschiebung der Wickelköpfe zwischen den Verankerungsplatten (4, 6) hervorgerufen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die relative axiale Verschiebung des zum Aufwickeln verwenden Gewebes (T) an der Oberfläche der Wickelköpfe (10, 10') durch die axiale Verschiebung der Verankerungsplatten (4, 6) hervorgerufen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Durchmesser der Verankerungsplatten (4, 6) so angepasst sind, dass sich die Verankerungspunkte P1 in etwa auf dem gleichen Radius wie der Rücken des Aufwickelkopfes (104) und die Verankerungspunkte P2 in etwa auf dem gleichen Radius wie der Innenradius des O-Rings (R) befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Trägerplatte (9) einen Mechanismus (8, 8') aufweist, der die radiale Verschiebung der Wickelköpfe (10, 10') ermöglicht, um das Einbringen der Einheit, die aus dem O-Ring (R) und der um diesen gewickelten zylindrischen Hülse (C) gebildet wird, in die ringförmige Aufnahme (L) in axialer Richtung zu erleichtern.
Verfahren zum Aufwickeln eines Endes (E) einer um die Achse XX' zylindrischen Hülse (C) um einen O-Ring (R) mit einem Innendurchmesser, der in etwa dem Durchmesser der zylindrischen Hülse (C) entspricht, sodass das Ende (E) der zylindrischen Hülse zwischen dem O-Ring (R) und der zylindrischen Hülse (C) selbst liegt, sodass mindestens eine vollständige Drehung um den in etwa runden Radialschnitt des O-Rings (R) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufwickeln des Endes (E) der zylindrischen Hülse (C) um den O-Ring (R) durch die Bewegung eines zum Aufwickeln verwendeten Gewebes (T) hervorgerufen wird, das einen Teil des Umfangs der Einheit, die aus dem O-Ring (R) und der um diesen aufgewickelten zylindrischen Hülse (C) gebildet wird, einschließt.
Verfahren nach Anspruch 13, das die folgenden Schritte umfasst: – Anordnen einer Vorrichtung (D) in offener Position, die ein zum Wickeln verwendetes Gewebe (T) umfasst, das aus einer Hülse gebildet wird, die an ihren beiden Enden (P1, P2) an zwei Verankerungsplatten mit unterschiedlichen Durchmessern (4, 6) befestigt ist, wobei das zum Aufwickeln verwendete Gewebe (T) in axialer Richtung frei über die äußere Oberfläche einer konzentrischen Einheit von Wickelköpfen (10, 10') gleitet, die ein äußeres Profil aufweisen, das einen Rücken (4), der aus einer um die Achse XX' in etwa zylindrischen Oberfläche besteht, eine um die Achse XX' ringförmige, vorne konvexe Oberfläche (102), die mit der vorhergehenden Oberfläche verbunden ist, und eine um die Achse XX' ringförmige, konkave Oberfläche (103) aufweist, die sich hinter der ringförmigen konvexen Oberfläche (102) befindet und mit dieser verbunden ist, sodass das zum Aufwickeln verwendete Gewebe S-förmige Schleifen (B) bildet, wenn das zum Aufwickeln verwendete Gewebe (T) in etwa dem radialen Profil der Oberfläche der Wickelköpfe (10, 10') folgt, indem die Wickelköpfe mit geeigneten Mitteln (8, 8') in radialer Richtung angehoben werden, – Einbringen eines O-Rings (R) und eines Endes (E) der zylindrischen Hülse in die ringförmige Aufnahme (L), die aus der Schleife (B) gebildet ist, die von dem zum Aufwickeln verwendeten Gewebe realisiert wird, – Absenken der Einheit von Wickelköpfen in radialer Richtung konzentrisch, sodass das zum Aufwickeln verwendete Gewebe (T) die Einheit, die aus dem O-Ring (R) und der zylindrischen Hülse (C) gebildet wird, über mindestens der Hälfte des Umfangs der Einheit einschließt, – Unterspannungsetzen des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes (T) in axialer Richtung mithilfe von geeigneten Mitteln (5, 5'), – Verschieben der Einheit von Wickelköpfen (10, 10') in einer axialen Richtung D1, die in Richtung des Medianteils der zylindrischen Hülse (C) gerichtet ist, in axialer Richtung, sodass die relative Bewegung des zum Wickeln verwendeten Gewebes (T) in Bezug auf die konkave ringförmige Oberfläche (103) das Aufwickeln des Endes (E) der ringförmigen Hülse um den O-Ring (R) bewirkt, sodass das Ende (E) zwischen dem O-Ring (R) und der zylindrischen Hülse (C) selbst liegt, sodass mindestens eine vollständige Umdrehung um den O-Ring (R) erfolgt, – Lösen der Spannung des zum Aufwickeln verwendeten Gewebes (T) und Heben der Einheit von Wickelköpfen (10, 10') in radialer Richtung, – Herausnehmen der zylindrischen Hülse (C), die um den O-Ring (R) gewickelt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der O-Ring (R) aus einem torischen Wulstkern zur Verstärkung eines Reifenwulstes besteht.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die zylindrische Hülse (C) aus der Karkassenbewehrung eines Luftreifens besteht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein Mittel eingebracht wird, das die Reibung an der Grenzfläche zwischen dem O-Ring (R) und der zylindrischen Hülse (C) so vermindert, dass die zylindrische Hülse (C) um den O-Ring (R) gleiten kann.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Mittel, das die Reibung vermindern kann, Stearat ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Mittel, das die Reibung vermindern kann, aus einer Hülse aus einem thermoplastischen Material besteht, die vorab um den O-Ring (R) gewickelt wurde.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Mittel, das die Reibung vermindern kann, aus einem Metallfilament oder Textilfilament besteht, das vorab um den Ring (R) gewickelt wurde.