DE60200675T2

DE60200675T2 - Schneidwerkzeug zur Bearbeitung von Luftreifen

Info

Publication number: DE60200675T2
Application number: DE60200675T
Authority: DE
Inventors: Francois Trochon
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: EP1252987B1; ATE270173T1; JP2003025464A; DE60200675D1; US20020166642A1; EP1252987A1; FR2824008A1; US6890130B2; JP4404522B2

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Werkzeug zum spanabhebenden Bearbeiten viskoelastischer Produkte zum Gegenstand; genauer gesagt, sie hat ein zylindrisches Schneidwerkzeug für eine Maschine zur Protektorablösung bzw. zum Ablösen und zum spanenden Bearbeiten gummiartiger Produkte wie Luftreifen zum Gegenstand.
Bekanntlich weisen Luftreifen eine Lauffläche auf, die von einer äußeren mehr oder weniger dicken Lage aus Mischungen mit einer Basis von Gummisorten gebildet ist, in die verschiedene Rillen und Profile eingeformt sind, die unter anderem dazu bestimmt sind, die Haftung des Fahrzeugs auf dem Boden zu verbessern.
In bestimmten Fällen ist es notwendig, die Außenoberfläche des Reifens spanend zu bearbeiten: zum Beispiel um die Runderneuerung eines abgenutzten Mantels vorzubereiten, oder auch, um aus einem neuen Mantel einen "benutzten" Reifen zu erzeugen, um bestimmte Versuche auf dem steifen Gürtel oder auf der Karkasse durchzuführen, ohne in Verlauf dieser Versuche von der sehr starken Erwärmung gestört zu werden, die mit der Dicke des Gummis der neuen Lauffläche verbunden ist.
Im ersten Fall (Runderneuerung) spant man die Reifen durch Schleifen ab (siehe zum Beispiel das Patent WO 00/15 388), aber dieses Verfahren ruft eine oberflächliche Erwärmung hervor, die man manchmal vermeiden will; außerdem hat man manchmal einen sehr guten Oberflächenzustand nötig; man wendet dann ein Schneideverfahren an; im allgemeinen läßt man den Reifen sich um seine Achse drehen, während man ihn gegen das Werkzeug hin durch eine Translationsbewegung eines Teils des Maschinengestells versetzt (siehe zum Beispiel US 4 036 275 ).
Die verwendeten Schneidwerkzeuge sind im allgemeinen zylindrisch, das heißt, daß die Schneidkante der Klinge kreisförmig ist, und sie sind um ihre Achse drehbeweglich, um den Schnitt zu verbessern (siehe zum Beispiel US 3 426 828 ). Das abgeschnittene Material durchläuft das Innere des zylindrischen Werkzeugs und tritt in Form eines nach dem Profil des Reifens mehr oder weniger langen Streifens aus; Im Fall eines Schwerlastreifens mit Längsrippen kann die Länge dieses Streifens mehrere Meter erreichen und sogar 15 Meter überschreiten, was Probleme bei der Entfernung stellt und auch Grate nach sich ziehen kann.
Ein anderes Dokument aus dem Stand der Technik ist das Patent US 5 054 971 , das ein zylindrisches Schneidwerkzeug für eine Maschine zur Ablösung oder zur spanenden Bearbeitung von Reifen beschreibt, deren kreisförmige Klinge eine Schneidkante hat, die abgeschrägt ist und durch mindestens eine Lücke unterbrochen ist, das heißt, ein Teil hat eine geringere axiale Höhe als die genannte Schneidkante.
Die vorliegende Erfindung hat ein vervollkommnetes, zylindrisches Schneidwerkzeug gemäß Anspruch 1 zum Gegenstand, das das Zertrennen des abgeschnittenen Materialstreifens automatisch sicherstellt, um Grate zu vermeiden.
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben.
Ein zylindrisches Schneidwerkzeug für eine Maschine zum Ablösen oder zum spanenden Bearbeiten von Reifen, deren kreisförmige Klinge eine schräge Schneidkante hat und mindestens von einer Lücke unterbrochen ist, das heißt, einem Teil, der eine geringere, axiale Höhe hat als die genannte Schneidkante, ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Lücke der Schneidkante durch eine Rille erhalten wurde, die in die zylindrische Oberfläche des Werkzeugs eingebracht wurde und auf der scharfen Seite der Schneidkante liegt.
Bevorzugt weist in einem zylindrischen, erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug die Schneidkante mehrere Lücken auf, die die Segmente der Schneidkante trennen, die im wesentlichen die selbe Länge haben, wobei die genannten Lücken und Segmente der Schneidkante so alternierend unter unterschiedlichen axialen Höhen angeordnet sind.
Die Herstellung der Lücken durch spanendes Einbringen der Rillen auf der Seite der Schneidkante des Werkzeugs, die scharf ist, hat den Vorteil, es zu gestatten, das Profil der Lücken während des wiederholten Nachschleifens des Werkzeugs streng zu bewahren.
Die genannten Rillen sich bevorzugt über den Umfang regelmäßig verteilt.
In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen, zylindrischen Schneidwerkzeugs sind die Lücken der Schneidkante dank Längsrillen erhalten, die in die zylindrische Oberfläche des Werkzeugs spanend eingebracht sind, die auf der scharfen Seite der Schneidkante sitzt.
Die Lücken der kreisförmigen Schneidkante können aber auch mit wendelförmigen Rillen erreicht werden, die in die zylindrische Oberfläche des Werkzeugs eingebracht sind, die auf der scharfen Seite der Schneidkante sitzt.
Der Winkel der Schneidkante des Werkzeugs liegt zwischen 15 und 30° und beträgt bevorzugt 18°30'.
Wenn die Schneidkante auf der zylindrischen Außenoberfläche des Werkzeugs eingebracht ist, dann werden auch die Rillen in die genannte, zylindrische Außenoberfläche eingebracht.
Wenn die Schneidkante auf der zylindrischen Innenoberfläche des Werkzeugs eingebracht ist, dann werden auch die Rillen in die genannte, zylindrische Innenoberfläche eingebracht.
In einer bevorzugten Variante liegt die Anzahl der genannten Rillen in der Größenordnung von 20 und ihre Breite liegt in der Größenordnung von 5 mm.
Es wird ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen, verbesserten Werkzeugs beschrieben, wobei Bezug auf die Figur genommen wird, in der:
1 eine schematische Ansicht einer Maschine zur spanenden Bearbeitung von Reifen ist, die ein erfindungsgemäßes Werkzeug aufweist;
2, von oben gesehen, eine erste Ausführungsform eines verbesserten Schneidwerkzeugs darstellt;
3 eine Seitenansicht des Werkzeugs der 2 ist; und
4 in Seitenansicht eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs darstellt.
1 stellt sehr schematisch eine Maschine zur spanenden Bearbeitung von Reifenlaufflächen dar, die ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug aufweist. Diese Maschine weist ein erstes, festes Maschinengestell 1 auf, das einen (nicht dargestellten) Dorn aufweist, auf dem ein Reifen 2 montiert ist. Die Maschine weist auch ein bewegliches Maschinengestell 3 auf, das einen Werkzeugträger 4 trägt. Das Maschinengestell 3 ist auf einem festen Sockel 5 mittels zweier horizontaler Schienenpaare 6 und 7 befestigt. Die Schienen 6 sind senkrecht zur Drehachse 8 des Reifens ausgerichtet und ermöglichen eine Translationsbewegung des Maschinengestells 3, um es an den Reifen 2 anzunähern oder von ihm zu entfernen. Die Schienen 7 sind parallel zur Drehachse 8 des Reifens 2 ausgerichtet und gestatten eine Translationsversetzung des Maschinengestells 3 parallel zu dieser Drehachse des Reifens 2. Die Kombination dieser zwei Translationsbewegungen gestattet es dem Schneidwerkzeug, alllen üblichen Reifenprofilen zu folgen. Das Maschinengestell 3 gestattet es auch mittels nicht dargestellter Mittel, den Werkzeugträger 4 vertikal zu versetzen. Die Maschine weist auch Mittel (nicht dargestellt) auf, um den Reifen 2 in Drehung zu versetzen, um seine Drehrichtung umzukehren, sowie um die Verlagerungen des beweglichen Maschinengestells 3 und die vertikale Lage des Werkzeugträgers 4 zu steuern.
Der Werkzeugträger 4 ist dazu bestimmt, ein Schneidwerkzeug zu halten, das zwei zylindrische Schneidwerkzeuge 19 und 20 aufweist. In 1 sieht man das Werkzeug 19 in der Lage zum Abspanen des Reifens 2. Der Werkzeugträger 4 kann horizontal um die Achse 25 schwenken, um die Schneidkante des Werkzeugs 20 in Berührung mit dem Reifen 2 zu bringen und, wenn notwendig, eine sorgfältige Entgratung der Lauffläche des Reifens 2 zu gestatten.
Die in 1 dargestellte Maschine kann Werkzeuge 19 und 20 mit zylindrischer Schneidkante verwenden. Sie kann aber auch vorteilhafterweise erfindungsgemäße Werkzeuge verwenden, wie sie nachfolgend beschrieben sind.
Die 2 und 3 stellen in der Draufsicht auf der Seite der Schneidkante (2) und in der Seitenansicht (3) eine erste Ausführungsform eines Werkzeugs 30 dar, das den erfindungsgemäßen Werkzeugen 19 und 20 ähnelt. Dieses Werkzeug 30 hat eine insgesamt zylindrische Form, das heißt, daß die Schneidkante 31 seiner Klinge kreisförmig ist. Im beschriebenen Beispiel beträgt der Durchmesser des Werkzeugs 30 150 mm, und die Abschrägung der Schneidkante 31 bildet zur Achse A des Werkzeuges 30 einen Winkel alpha, der im wesentlichen 18°30' beträgt.
Die Schneidkante 31 hat im beschriebenen Beispiel seine scharfe Seite auf der äußeren zylindrischen Oberfläche 32 des Werkzeugs 30.
Erfindungsgemäß ist diese Oberfläche 32 derart bearbeitet, daß sie eine gewisse Anzahl von Rillen wie die Rillen 33, 34, 35 aufweist, die regelmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind: diese Rillen münden auf Höhe der Schneidkante 31 durch Lücken, wie die Lücken 36, 37, 38, die die Segmente, wie das Segment 39, der Schneidkante trennen, die die selbe Länge haben.
Im beschriebenen Beispiel gibt es 20 Rillen und demnach 20 Lücken und 20 Segmente; jede Rille und demnach jede Lücke hat eine Breite von 5 mm.
In einer nicht dargestellten Variante befindet sich die scharfe Seite der Schneidkante auf der inneren, zylindrischen Oberfläche des Werkzeugs; die Rillen werden dann auf der selben Innenoberfläche eingebracht, und sie münden erfindungsgemäß auf Höhe der Schneidkante durch Lücken, die regelmäßig verteilt sind.
Die axiale Länge der Rillen wie der Rillen 33, 34, 35 ist nicht notwendigerweise identisch mit der des Werkzeugs 30, aber in Hinblick auf die aufeinanderfolgenden Schleifvorgänge der Schneidkante wählt der Fachmann die Länge, die ihm als die ökonomischste erscheint.
Die Herstellung der Lücken durch Abtragen der Rillen auf der scharfen Sekite der Schneidkante des Werkzeugs hat den Vorteil, daß man das Profil der Lücke während aufeinanderfolgender Schleifvorgänge der Schneidkanten streng bewahrt.
Die 4 stellt in Seitenansicht eine Variante 40 des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs dar. In dieser Variante sieht man, daß die Rillen 43 wendelförmig sind, statt axial zu sein. Jede Lücke 44 hat so geneigte Ränder, statt senkrecht zu sein, wie im Fall des Werkzeugs 30. Dies gestattet es, eine Wirkung eines Angriffsrandes und eines Fluchtrandes bzw. eines eingreifenden und eines auslaufenden Randes der Schneidkante 41 des Werkzeugs 40 zu erhalten. Diese Wirkung kann das Abtrennen geschnittener Streifen erleichtern.
Die Wirkungsweise des vervollkommneten Werkzeugs gemäß der Erfindung ist die folgende: der Materialstreifen, der durch ein Segment der Schneidkante des Werkzeugs geschnitten wird, wird von der folgenden Lücke nicht mehr geschnitten, was eine Zugwirkung auf den Streifen in folge der relativen Bewegungen von Reifen und Werkzeug bewirkt; diese Zugwirkung auf den Streifen ruft automatisch sein Auftrennen in viel kürzere Stücke hervor, was die Gefahren der Gratbildung auf Höhe des Schneidwerkzeuges unterdrückt.
Mit einer Drehgeschwindigkeit eines Reifens in der Größenordnung von 100 bis 500 U/min, einem Durchmesser des Reifens in der Größenordnung von 1 m und einer Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs in der Größenordnung von 55 U/min erhält man Stücke von etwa 50 cm Länge, anstelle mehrerer Meter.

Claims

Zylindrisches Schneidwerkzeug (30, 40) für eine Maschine zum Ablösen oder spanenden Bearbeiten von Luftreifen (2), dessen kreisförmige Klinge eine Schneidkante (31, 41) hat, die abgeschrägt und durch mindestens eine Lücke (36, 37, 38, 44) unterbrochen ist, das heüßt, einen Teil, der eine geringere axiale Höhe als die genannte Schneidkante hat, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Lücke (36, 37, 38, 44) der Schneidkante (31, 41) dank einer Rille (33, 34, 35, 43) erhalten wurde, die in die zylindrische Oberfläche (32) des Werkzeugs eingebracht wurde und auf der scharfen Seite der Schneidkante sitzt.
Zylindrisches Schneidwerkzeug (30, 40) nach Anspruch 1, worin die Schneidkante (31, 41) mehrere Lücken (36, 37, 38, 44) aufweist, die Segmente (39) der Schneidkante abtrennen, die im wesentliche die selbe Länge haben, wobei so die genannten Lücken und Segmente alternierend mit unterschiedlichen axialen Höhen angeordnet sind.
Zylindrisches Schneidwerkzeug (30, 41) nach einem der Ansprüche 1 und 2, worin die genannten Rillen (33, 34, 35, 43) auf regelmäßige Weise in Umfangsrichtung verteilt sind.
Zylindrisches Schneidwerkzeug (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Lücken (36, 37, 38) der Schneidkante (31) dankt Längsrillen (33, 34, 35) erreicht sind, die in die zylindrische Oberfläche (32) des Werkzeugs (30) eingearbeitet sind, die auf der scharfen Seite der Schneidkante (31) sitzt.
Zylindrisches Schneidwerkzeug (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Lücken (44) der Schneidkante (41) dank wendelförmiger Rillen (43) erhalten wurden, die in die zylindrische Oberfläche des Werkzeugs eingearbeitet sind, die auf der scharfen Seite der Schneidkante sitzt.
Zylindrisches Schneidwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin der Winkel alpha der Schneidkante (31, 41) zwischen 15 und 20° liegt und bevorzugt 18°30' beträgt.
Zylindrisches Schneidwerkzeug (30, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die scharfe Seite der Schneidkante (31, 41) auf der äußeren, zylindrischen Oberfläche (32, 42) des Werkzeugs (30, 40) liegt, wobei die genannten Rillen (33, 34, 35, 43) in die genannte, äußere, zylindrische Oberfläche (32, 42) des Werkzeugs eingearbeitet sind.
Zylindrisches Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die scharfe Seite der Schneidkante die zylindrische, innere Oberfläche des Werkzeugs ist, wobei die genannten Rillen in die genannte, zylindrische, innere Oberfläche eingearbeitet sind.
Zylindrisches Schneidwerkzeug nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, worin der Durchmesser des Werkzeugs 150 mm beträgt, wobei die Zahl der genannten Rillen in der Größenordnung von 20 liegt und ihre Breite in der Größenordnung von 5 mm liegt.