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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Bauen von Reifen und spezieller
ein Verfahren zum Laden von Wülsten
auf Reifenkarkassenrohlinge, insbesondere im Kontext eines automatischen
Reifenbausystems mit einer Abfolge von Bearbeitungsstationen, und
auch in Fällen,
wo die Karkasse Höcker
aufweist, die von Einbaukomponenten und dergleichen herrühren.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist bekannt, dass bei der Herstellung von Fahrzeugreifen, beispielsweise
für Personenkraftwagen,
die Fertigung einer sogenannten Karkasse zuerst erzielt wird, indem
aufeinanderfolgend mehrere unterschiedliche Komponenten zusammengefügt werden.
Mit anderen Worten können
die in einer Produktpalette enthaltenen verschiedenen Karkassentypen
abhängig
vom Vorhandensein der verschiedenen Zubehörkomponenten und/oder der Typologie der
Zubehörkomponenten
selbst voneinander unterschieden werden.
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Beispielsweise
kann, wenn Karkassen für schlauchlose
Reifen produziert werden sollen, das heißt, Reifen, die im Gebrauch
nicht das Vorhandensein eines Innenschlauchs erfordern, davon ausgegangen
werden, dass die Hauptkomponenten eine sogenannte Innenisolierung
umfassen, welche eine Lage elastomeren luftundurchlässigen Materials
ist, eine Karkassenlage, ein Paar ringförmiger Metallelemente, die üblicherweise
als Wulstkerne (oder einfach "Wülste") bezeichnet werden,
um die die gegenüberliegenden
Enden der Karkasse herumgefaltet werden, sowie ein Paar aus Elastomermaterial
hergestellter Seitenwände,
die sich in lateral gegenüberliegenden
Positionen über
die Karkassenlage erstrecken. Die Zubehörkomponenten können ihrerseits aus
einer oder mehreren zusätzlichen
Karkassenlagen, einem oder mehreren Verstärkungsbändern, um über der Karkassenlage oder
-lagen an den um die Wulstkerne nach oben geschlagenen Bereichen
zu liegen (Wulstschutzstreifen), und anderen bestehen.
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Wie
in US-A-5,554,242 offenbart, ist Zweistufen-Reifenbau mit einer Reifenbautrommel
der ersten Stufe in Kombination mit einer Reifenbautrommel der zweiten
Stufe in der Technik wohlbekannt und etabliert, wobei die Bautrommeln
beide auf einer Linie und voneinander versetzt sind. Es ist weiter
bekannt, Zweistufen-Reifenbau
mit einer Einzeltrommel zu haben, die zwischen der Position der
ersten Stufe und der Position der zweiten Stufe, wo eine Bandbauvorrichtung
auf einer Linie mit der Bautrommel der ersten Stufe ist, schwenkt.
Für dieses
System werden die individuelle Protektoranbringung und einstückiger Laufflächengummi
in der zweiten Stufe angebracht, während Komponenten wie etwa
Kernprofil-Wulstschutzstreifen und Schulterkeile in der ersten Stufe
angebracht werden. Die vorgenannten Komponenten werden in separaten
Arbeitsgängen
hergestellt und zur Verwendung nach Bedarf in dem Zweistufen-Bauvorgang
gelagert.
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US-A-5,354,404
offenbart ein System zum Zusammenbau von Reifenrohlingen mit einem
Zweistufenvorgang, wobei der Zusammenbau automatisch ist und eine
geringe Menge an Bodenfläche
benötigt.
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Im
Stand der Technik ist es bekannt gewesen, wie in US-A-2,319,643 offenbart,
Reifen auf einer Anlage mit einer Vielzahl von Bautrommeln, die an
jeder Bearbeitungsstation eingespannt werden, zu fertigen.
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Auch
können
Reifen, wie in US-A-1,818,955 offenbart, auf einer Produktionsanlage
mit einer Vielzahl von Bautrommeln, die "in einer Abfolge oder Serie angeordnet
sind und wobei ein Verbindungsmittel vorgesehen ist, um die Kerne
von einer Vorrichtung zur anderen zu überführen", gefertigt werden. Die Konnektivität zwischen
den Reifenkernen führt
zu der Unfähigkeit,
die Maschine zu ändern,
um sich an Reifenkonstruktionen verschiedener Abmessungen anzupassen.
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In
modernen Produktionsprozessen wird der Zusammenbau der verschiedenen
Komponenten in automatischen Anlagen durchgeführt, welche eine Vielzahl von
Zusammenbautrommeln umfassen, die gemäß einer präzisen Arbeitsabfolge in Übereinstimmung
mit dem auszuführenden
Fertigungsprozess bewegt werden. Beispielsweise können diese
Anlagen, wie in US-A-5,411,626 offenbart, aus einer Vielzahl von
Bearbeitungsstationen bestehen, die aufeinanderfolgend in einem
Seite an Seite-Verhältnis
angeordnet sind, wovon jede sich zur Anbringung einer zuvor festgelegten
Komponente auf den Montagetrommeln, die abwechselnd vor sie gebracht
werden, eignet.
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EP-A-105.048
offenbart ein Reifenzusammenbaumittel, das ein Förderband einsetzt, um eine Vielzahl
von Reifenbautrommeln zu einer Vielzahl von Anbringstationen zu
bringen, wo verschiedene Komponenten an den verschiedenen Anbringstationen
an den Reifenbautrommeln angebracht werden, um einen Reifen zu fertigen,
wenn die Reifenbautrommeln eine vollständige Durchquerung des Förderbandes
vollzogen haben, wobei die Reifenbautrommeln in einem Winkelverhältnis in
Bezug auf das Förderband
und die Anbringstationen gehalten werden.
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Insbesondere
gibt es zur Anbringung der Hauptkomponenten gedachte primäre Bearbeitungsstationen,
die stets aktiv sind, ungeachtet des Karkassentyps, der produziert
wird. Abwechselnd mit den verschiedenen primären Bearbeitungsstationen gibt
es eine oder mehrere zusätzliche
Bearbeitungsstationen, die zur Anbringung von Zubehörkomponenten
gedacht sind, falls erforderlich. Der Aktivierungs- oder Deaktivierungszustand
dieser zusätzlichen
Bearbeitungsstationen hängt
von dem jeweils in der Fertigung befindlichen Karkassentyp ab.
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EP 0 303 197 A2 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen exakten Einpassen
von Wulstringen an eine Reifenkarkasse. Indem die Wulstringe auf
sogenannte Tragringe plaziert und diese Tragringe dann gleichzeitig
konzentrisch erweitert werden, wobei die Wulstringe axial auf sie
gedrückt
werden, und indem sie senkrecht zur Achse der Wickeltrommel ausgerichtet
werden, wird ihre reproduzierbar exakte Positionierung, konzentrisch
zur Reifenkarkasse, erzielt.
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Typische
Reifenbaumaschinen umfassen eine Reifenbautrommel, um welche die
Reifenkomponenten in aufeinanderfolgenden Lagen herumgeschlagen
werden, einschließlich
beispielsweise einer Innenisolierung, einer oder mehrerer Karkassenlagen,
optionsweiser Seitenwandversteifungen und Wulstbereicheinsätzen (z.B.
Kernprofil), Seitenwänden
und Wulstdrahtringen (Wülsten).
Nach dieser Lagenbildung werden die Karkassenlagenenden um die Wülste herumgeschlagen,
die Reifen werden zu einer Kreisringform aufgeblasen, und das Laufflächen-/Gürtel-Paket
wird angebracht. Typischerweise befindet die Reifenbautrommel sich
an einem festen Standort auf dem Werksboden und werden die verschiedenen
Lagen von Komponenten manuell oder automatisch angebracht, unter
Verwendung von Werkzeugausrüstung,
die an Referenzpunkten an der feststehenden Trommel passgenau eingestellt ist,
um die Planierung von Komponenten mit dem gewünschten Präzisionsgrad sicherzustellen.
Die Werkzeugausrüstung
ist im allgemeinen in Bezug zu der Reifenbautrommel fixiert, beispielsweise
ein Führungsrad
an einem Arm, der sich von demselben Gestell (Maschinenunterteil)
erstreckt, das die Reifenbautrommel trägt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren gemäß Anspruch
1 verschafft, zum Montieren von zwei Wülsten an einer Reifenkarkasse,
die auf einer Reifenbautrommel aufgelegt wird, wobei die Trommel ein
freies Ende und ein entgegengesetztes Ende hat, das von einer Trommelstütze (oder
einer vergleichbaren Verhinderung des Installierens eines Wulsts vom
entgegengesetzten Ende der Trommel) getragen wird, und die Trommel
einen ersten Bereich an ihrer Oberfläche, wo die Reifenkarkasse
aufgelegt wird, hat. Das Verfahren umfasst das Anordnen eines ersten
der zwei Wülste
auf der Trommel in einem Bereich, der sich zwischen dem Karkassenauflagebereich
und der Trommelstütze
befindet. Der Wulst wird vom freien Ende der Trommel her in diese
Position bewegt, und dies wird durchgeführt, bevor der Vorgang des
Auflegens der Karkasse dazu geführt
hat, dass Höcker
in der Außenfläche der
Reifenkarkasse vorhanden sind. Dies kann vor dem Auflegen jedweder
Karkassenkomponenten, oder nach dem Auflegen einer Innenisolierung,
oder nach dem Auflegen einer Innenisolierung und Einsätzen und
einer Lage auf einer Trommel mit Fächern (Aussparungen) zur Milderung
der Höckerbildung
sein. Mit dem Wulst auf der Trommel "geparkt", aber doch aus dem Weg des Auflegens
der Karkasse, kann die Karkasse aufgelegt werden. Nach dem Auflegen
der Karkasse wird der Wulst an der Karkasse in Position bewegt.
Dann können
zusätzliche
Reifenkomponenten auf die Reifenkarkasse aufgelegt und/oder zusätzliche
Schritte in der Bildung der Karkasse durchgeführt werden. Der andere Wulst
wird auf konventionelle Weise auf der Karkasse installiert. Auf
diese Weise können
beide Wülste
von einem einzigen freien Ende einer Trommel her installiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist besonders gebrauchsgeeignet zum gleichzeitigen
Bauen einer Vielzahl von Reifenkarkassen, hierin nachstehend unter
Bezug auf die 1A, 1B, 1C, 1D und 2 beschrieben.
Das darin offenbarte verfahren umfasst allgemein die Reifenbauschritte des
Erstellens einer Abfolge von zumindest drei und bis zu zehn Bearbeitungsstationen;
Weiterbewegens von zumindest drei abgekoppelten Reifenbautrommeln
entlang einer Arbeitsachse, die sich durch die zumindest drei Bearbeitungsstationen
erstreckt; und Anbringens einer oder mehrerer Reifenkomponenten an
den Reifenbautrommeln an jeder der Bearbeitungsstationen. Dann wird
der sich ergebende Reifenkarkassenrohling an der letzten der Bearbeitungsstationen
entnommen. Schließlich
wird die Reifenbautrommel nach dem Entnehmen des Karkassenrohlings
von der letzten Bearbeitungsstation zur ersten Bearbeitungsstation
weiterbewegt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Es
wird detailliert auf bevorzugte Ausführungen der Erfindung Bezug
genommen, wovon Beispiele in den begleitenden Zeichnungsfiguren
illustriert sind. Gewisse Elemente in ausgewählten der Zeichnungen können eventuell
zwecks illustrativer Deutlichkeit nicht maßstabsgetreu abgebildet sein. Die
hierin vorgelegten Querschnittsansichten, falls vorhanden, können zwecks
illustrativer Deutlichkeit in Form von "Scheiben" oder "kurzsichtigen" Querschnittsansichten vorliegen, unter
Weglassung gewisser Hintergrundlinien, die ansonsten in einer getreuen
Querschnittsansicht sichtbar wären.
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Die
Elemente der Figuren sind typischerweise numeriert wie folgt. Die
signifikanteste Stelle (Hunderter) der Referenzziffer entspricht
der Figurennummer. Elemente von 1 sind
typischerweise im Bereich von 100-199 numeriert.
Elemente von 2 sind typischerweise im Bereich
von 200-299 numeriert. Auf gleichartige Elemente
in den Zeichnungen kann mit gleichartigen Referenzziffern verwiesen werden.
Beispielsweise kann das Element 199 in einer Figur gleichartig
und möglicherweise
identisch zu dem Element 299 in einer anderen Figur sein.
Elemente der Figuren können
so numeriert sein, dass auf gleichartige (einschließlich identischer)
Elemente in einer einzigen Zeichnung mit gleichartigen Nummern verwiesen
werden kann. Beispielsweise kann auf jedes einer Vielzahl von Elementen,
auf die kollektiv als 199 verwiesen wird, individuell als 199a, 199b, 199c usw.
verwiesen werden. Oder, verwandte, jedoch modifizierte Elemente
können
dieselbe Nummer haben, werden jedoch durch Strichindices unterschieden.
Beispielsweise sind 109, 109' und 109'' drei
unterschiedliche Elemente, die gleichartig oder auf eine bestimmte
Weise verwandt sind, jedoch signifikante Modifikationen aufweisen,
z.B. ein Reifen 109 mit einer statischen Unwucht gegenüber einem unterschiedlichen
Reifen 109' mit
derselben Gestaltung, jedoch einer Koppelunwucht. Solche Beziehungen,
falls vorhanden, zwischen gleichartigen Elementen in derselben oder
unterschiedlichen Figuren werden im Verlauf der Patentbeschreibung
deutlich, einschließlich,
falls anwendbar, in den Ansprüchen und
der Zusammenfassung. Manchmal wird auf gleichartige Elemente mit
den Suffixen -L und -R (z.B. 133L, 133R) verwiesen,
die im allgemeinen links und rechts andeuten, wie in der Zeichnung
ersichtlich ist. Auf solche Elemente kann kollektiv einfach mit
ihrer Nummer (z.B. 133) ohne L/R-Suffix verwiesen sein.
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Struktur,
Betrieb und Vorteile der vorliegenden bevorzugten Ausführung der
Erfindung werden weiter deutlich bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung,
zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, worin:
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1A eine
schematische Ansicht eines flexiblen, automatischen Reifenbausystems
gemäß der Erfindung
ist;
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1B eine
Perspektivansicht einer Bearbeitungsstation des flexiblen, automatischen
Reifenbausystems, welche eine an eine Einlaufstation gekoppelte
Reifenbautrommel zeigt, gemäß der Erfindung
ist;
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1C eine
Seitenansicht einer Reifenbautrommel an einem Trommeltraggestell
gemäß der Erfindung
ist;
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1D eine
schematische Ansicht einer Überkopfstruktur,
die ein Wulstladesystem enthält,
eines Wulstladesystems und einer Karkassentransfereinrichtung ist,
die in Zusammenwirken mit der automatisierten Reifenbaumaschine
von 1 verwendet werden;
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2 eine
Querschnittsansicht einer typischen Notlauf reifenkonstruktion ist,
die mit dem flexiblen, automatischen Reifenbausystem von 1A produziert
werden kann;
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3A eine
Querschnittsansicht einer Reifenbautrommel mit einer darauf aufgelegten
Reifenkarkasse ist;
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3B eine
Querschnittsansicht einer Reifenbautrommel mit einer darauf aufgelegten
Reifenkarkasse ist;
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3C eine
Querschnittsansicht einer Reifenbautrommel mit einer darauf aufgelegten
Reifenkarkasse ist;
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4A eine
Querschnittsansicht einer Reifenbautrommel mit einer darauf aufgelegten
Reifenkarkasse gemäß einem
Ausgangsschritt in einem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist;
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4B eine
Querschnittsansicht einer Reifenbautrommel mit einer darauf aufgelegten
Reifenkarkasse gemäß einem
weiteren Schritt in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist;
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4C eine
Querschnittsansicht einer Reifenbautrommel mit einer darauf aufgelegten
Reifenkarkasse gemäß einem
weiteren Schritt in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist;
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5A eine
schematische Draufsicht eines Wulstsetzrings des Standes der Technik,
der beim Praktizieren des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
gebrauchsgeeignet (jedoch nicht notwendig) wäre, in einem geschlossenen
Zustand ist;
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5B eine
schematische Draufsicht des Wulstsetzrings von 5A in
der offenen Position ist.
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6A ist
eine Vorderansicht eines Trägers gemäß der Erfindung;
und
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6B ist
eine Seitenansicht von zwei Trägern
des Typs in 6A, gemäß der Erfindung.
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Definitionen
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Die
nachfolgenden Begriffe können
in den gesamten hierin vorgelegten Beschreibungen verwendet werden
und sollten im allgemeinen die nachfolgende Bedeutung erhalten,
wenn dieser nicht durch andere hierin ausgeführte Beschreibungen widersprochen
oder darauf eingegangen wird.
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"Kernprofil" (auch "Wulstkernprofil") bezieht sich auf
einen radial über
dem Wulstkern und zwischen den Lagen und Umschlaglagen befindlichen Elastomerkernreiter.
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"Axial" bezieht sich auf
Richtungen, die auf der oder parallel zur Rotationsachse des Reifens
verlaufen.
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"Wulst" bezieht sich auf
den Teil des Reifens, der ein ringförmiges, im Wesentlichen unausdehnbares
Zugelement umfasst, das typischerweise ein in Kautschukmaterial
eingehülltes
Kabel aus Stahlfilamenten umfasst.
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"Gürtelstruktur" oder "Verstärkungsgürtel" oder "Gürtelpaket" bezieht sich auf zumindest zwei ringförmige Lagen
oder Karkassenlagen paralleler Korde, gewebt oder nicht gewebt,
die unter der Lauffläche
liegen, nicht am Wulst verankert, und sowohl linke als auch rechte
Kordwinkel im Bereich von 18 bis 30 Grad in Bezug auf die Äquatorebene
des Reifens aufweisen.
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"Zwischenbaulagen" oder "Reifenzwischenbaulagen" bezieht sich auf
einen Gürtel
oder eine Gürtelstruktur
oder Verstärkungsgürtel.
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"Karkasse" bezieht sich auf
die Reifenstruktur außer
der Gürtelstruktur,
Lauffläche,
Unterlauffläche über den
Lagen und den Seitenwänden,
jedoch einschließlich
der Wülste,
Karkassenlagen und, im Fall von Reifen mit erweiterter Mobilitätstechnologie oder
Reifen mit Notlaufeigenschaften, der Keileinsatz-Seitenwandverstärkungen.
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"Mantel" bezieht sich auf
die Karkasse, Gürtelstruktur,
Wülste,
Seitenwände
und alle anderen Komponenten des Reifens außer der Lauffläche und Unterlauffläche.
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"Wulstschutzstreifen" bezieht sich auf
Verstärkungsmaterial
(nur Gummi, oder Gewebe und Gummi) um den Wulst im Felgenflanschbereich,
um ein Abscheuern des Reifens durch die Felgenteile zu verhindern.
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"Wulstverstärker" bezieht sich auf
ein im Wulstbereich angeordnetes schmales Band aus Gewebe oder Stahlkorden,
dessen Funktion die Verstärkung
des Wulstbereichs und die Stabilisierung des radial innersten Teils
der Seitenwand ist.
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"Umfangsgerichtet" oder "in Umfangsrichtung" bezieht sich auf
kreisförmige
Linien oder Richtungen, die sich entlang dem Außenumfang der Oberfläche der
ringförmigen
Lauffläche
lotrecht zur axialen Richtung erstrecken, und kann sich auch auf die
Richtung von Sätzen
benachbarter kreisförmiger Kurven
beziehen, deren Radien die axiale Krümmung der Lauffläche, im
Querschnitt gesehen, definieren.
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"Kord" bezieht sich auf
eine der Verstärkungslitzen,
die Fasern oder Metall oder Gewebe enthalten, womit die Karkassenlagen
und Gürtel
verstärkt
sind.
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"Zenit" oder "Reifenzenit" bezieht sich auf
die Lauffläche,
die Laufflächenschultern
und die unmittelbar benachbarten Teile der Seitenwände.
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"EMT-Reifen" bezieht sich auf "Erweiterte Mobilitätstechnologie", und "EMT-Reifen" bezieht sich auf
einen Reifen, der ein "Reifen
mit Notlaufeigenschaften" ist,
was sich auf einen Reifen bezieht, der entworfen ist, um zumindest
eine eingeschränkte Betriebsleistung
unter Bedingungen, wenn der Reifen wenig bis keinen Fülldruck
aufweist, zu verschaffen.
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"Äquatorebene" bezieht sich auf eine Ebene lotrecht
zur Rotationsachse des Reifens und durch das Zentrum seiner Lauffläche verlaufend,
oder auf halbem Weg zwischen den Wülsten des Reifens.
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"Dickenmaß" bezieht sich allgemein
auf ein Maß,
und oft auf eine Dickenabmessung.
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"Innenisolierung" bezieht sich auf
die Lage oder Lagen von Elastomer oder anderem Material, die die
Innenfläche
eines schlauchlosen Reifens bilden und die das Füllgas oder -fluid innerhalb
des Reifens enthalten. Halobutyl, das hoch-luftundurchlässig ist.
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"Einsatz" bezieht sich auf
die sichelförmige oder
keilförmige
Verstärkung,
die typischerweise zum Verstärken
der Seitenwände
von Reifen des Notlauftyps verwendet wird; es bezieht sich auch
auf den nicht-sichelförmigen Elastomereinsatz,
der unter der Lauffläche
liegt; er wird auch ein "Keileinsatz" genannt.
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"Seitlich" bezieht sich auf
eine Richtung parallel zur axialen Richtung.
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"Meridionalprofil" bezieht sich auf
ein Reifenprofil, genommen entlang einer die Reifenachse umfassenden
Ebene.
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"Karkassenlage" oder "Lage" bezieht sich auf
ein kordverstärktes
Karkassenverstärkungselement
(Schicht) gummibeschichteter radial entfalteter oder anderweitig
paralleler Korde.
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"Luftreifen" bezieht sich auf
eine lagenweise aufgebaute mechanische Vorrichtung von allgemein torischer
Form (üblicherweise
ein offener Kreisring) mit zwei Wülsten, zwei Seitenwänden und
einer Lauffläche,
und hergestellt aus Kautschuk, Chemikalien, Gewebe und Stahl oder
anderen Materialien.
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"Schulter" bezieht sich auf
den oberen Teil der Seitenwand gerade unterhalb der Laufflächenkante.
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"Seitenwand" bezieht sich auf
denjenigen Teil eines Reifens zwischen der Lauffläche und
dem Wulst.
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"Reifenachse" bezieht sich auf
die Rotationsachse des Reifens, wenn der Reifen auf einer Radfelge
montiert ist und rotiert.
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"Laufflächen-Oberteil" bezieht sich auf
die Lauffläche
und das darunterliegende Material, in das das Laufflächenprofil
eingeformt ist.
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"Umschlagenden" bezieht sich auf
einen Teil einer Karkassenlage, der sich von den Wülsten, um die
die Karkassenlage herumgeschlagen ist, nach oben (d.h. radial nach
außen)
biegt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Wie
in 1A gezeigt, ist ein flexibles, automatisches Reifenbausystem 100 offenbart,
das ein Reifenbausystem 102 der ersten Stufe, eine Karkassentransfervorrichtung 104 und
ein Bausystem 106 der zweiten Stufe umfasst. Wie nachstehend
detaillierter beschrieben, wird eine Reifenkarkasse auf jeder von
einer Vielzahl von Reifenbautrommeln 108a, 108b, 108c, 108d, 108e (kollektiv
als "108" bezeichnet) gebaut,
wenn diese sich durch das Bausystem 102 der ersten Stufe
voranbewegen. Einhergehend mit dem Bauen der Reifenkarkasse auf
jeder Reifenbautrommel 108 wird ein mit einer Lauffläche bedecktes
Gürtelpaket
auf der Baumaschine 106 der zweiten Stufe gebaut. Die Transfervorrichtung 104 entfernt
jede Reifenkarkasse von der Reifenbautrommel 108 in dem
Bausystem 102 der ersten Stufe. Das Gürtelpaket wird über die
Karkasse planiert, und letztere wird aufgeblasen, um einen Reifenrohling
zu bilden.
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Durch
das flexible, automatische Reifenbausystem 100 wird eine
Anzahl von Vorteilen erzielt. Zuerst kann das Reifenbausystem 100 leicht
und schnell modifiziert werden, um mehr oder weniger Bearbeitungsstationen
zu enthalten, abhängig
von der Komplexität
des Reifens, der gebaut wird. Auch können die Konfiguration und
Anzahl von Reifenbautrommeln verändert
werden, um sich an das Bauen von Reifen unterschiedlicher Größen und
Konstruktionen anzupassen. Weiter können die Trommeln, die das
Material an den Bautrommeln anbringen, auf leichte Weise modifiziert
werden, um Materialien anderer Größe unterzubringen, abhängig von der
besonderen Konstruktion der Reifen, die gebaut werden. Diese und
andere Verbesserungen werden nachstehend detailliert erörtert.
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Wie
in 1A gezeigt, enthält das Bausystem 102 der
ersten Stufe eine Abfolge von zumindest drei und bis zu zehn Bearbeitungsstationen,
wie etwa Stationen 112a, 112b, 112c, 112d (kollektiv
als "112" bezeichnet), zum
Anbringen einer oder mehrerer Reifenkomponenten auf den Reifenbautrommeln 108 an
jeder der Bearbeitungsstationen. Individuelle, selbstfahrende Vorrichtungen,
die typischerweise gleis- und fahrerlose Flurförderfahrzeuge (AGVs) genannt
werden, 110a, 110b, 110c, 110d, 110e (kollektiv
als "110" bezeichnet), wobei
an jeder eine der Bautrommeln 108 befestigt ist, werden
verwendet, um die Bautrommeln durch das Bausystem 102 der ersten
Stufe voranzubewegen. Die Reifenbautrommeln 108 werden
rotierbar von einer Trommelstütze 130a, 130b, 130c, 130d beziehungsweise 130e (kollektiv
als "130" bezeichnet) getragen,
die ihrerseits an ihrem jeweiligen gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeug 110 montiert
ist. Die Reifenbautrommeln 108 rotieren in Bezug zur Trommelstütze 130 um
eine Rotationsachse 134. Die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 operieren
unabhängig
voneinander und sind nicht miteinander verbunden und werden entlang
einer Arbeitsbahn 114, als ovale Schlaufe gezeigt, ferngelenkt.
Auch die Bautrommeln 108, die jede an einem gleis- und
fahrerlosen Flurförderfahrzeug
montiert sind, sind nicht miteinander verbunden. Die Arbeitsbahn 114 kann
jede gewünschte Konfiguration
haben, wie nachstehend detailllierter beschrieben. Die Arbeitsbahn 114 enthält eine
gerade, lineare Arbeitsachse 124, die sich in Richtung
des Pfeils 115 durch die Bearbeitungsstationen 112 erstreckt.
Die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 wirken
so, dass sie die abgekoppelten Reifenbautrommeln 108 unabhängig um
die Arbeitsbahn 114 und spezifisch entlang der linearen
Arbeitsachse 124, die sich durch die Bearbeitungsstationen 112 erstreckt,
voranbewegen, sodass an jeder Bearbeitungsstation eine oder mehrere
Reifenkomponenten an den Reifenbautrommeln angebracht werden können. Vorzugsweise
erreicht jedes der gleis- und
fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 die
Bearbeitungsstationen 112 zur selben Zeit. Während es
keine notwendige Erfordernis ist, dass die gleis- und fahrerlosen
Flurförderfahrzeuge 110 die
Bearbeitungsstationen zu exakt derselben Zeit erreichen, ist es
wichtig, dass die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge nicht miteinander
kollidieren. Beispielsweise erreicht das gleis- und fahrerlose Flurförderfahrzeug 110a die Station 112a zu
derselben Zeit, zu der die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110b, 110c, 110d die
Bearbeitungsstationen 112b, 112c beziehungsweise 112d erreichen.
Aufgrund des zusätzlichen
Abstandes entlang der Schlaufe der Arbeitsbahn 114 von
der letzten Bearbeitungsstation 112d zu der ersten Bearbeitungsstation 112a im
Vergleich zu dem Abstand zwischen den anderen Bearbeitungsstationen,
d.h. 112a bis 112b, kann ein zusätzliches
gleis- und fahrerloses Flurförderfahrzeug 110e mit Bautrommel 108e,
wie in 1A gezeigt, vorgesehen sein,
um die Geschwindigkeit der Bewegung der Bautrommeln 108 um
die Arbeitsbahn zu erhöhen.
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Jede
Bearbeitungsstation 112 enthält Anbringtrommeln 118a, 118b, 118c, 118d, 118e, 118f, 118g (kollektiv
als "118" bezeichnet), Vorratsspulen 120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 1208 (kollektiv als "120" bezeichnet) beziehungsweise
Einlaufserver 126a, 126b, 126c, 126d (kollektiv
als "126" bezeichnet).
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Die
Einlaufserver 126 an jeder Bearbeitungsstation 112 sind
normalerweise in einer eingefahrenen Position, wie in 1A gezeigt,
von der Arbeitsachse 124 nach hinten beabstandet. wenn
eine Reifenbautrommel 108 zu Anfang von einem gleis- und fahrerlosen
Flurförderfahrzeug 110 zu
einer Bearbeitungsstation 112 voranbewegt wird, so bewegt
der Einlaufserver 126 sich nach außen in die Richtung des Pfeils 138 über die
Arbeitsachse 124 und koppelt an der dann an dieser Bearbeitungsstation
angeordneten Reifenbautrommel 108 an. Die Einlaufserver 126 wirken
so, dass sie Strom verschaffen, um die Reifenbautrommeln 108 zu
steuern und zu betreiben. Zusätzlich
schafft die Kopplung des Einlaufservers 126 an die Reifenbautrommel 108 eine
präzise Längsposition
für die
Reifenbautrommel in Bezug auf den Einlaufserver 126. Zusätzlich werden
die Umdrehungsachsen 134 der Bautrommeln 108 parallel
zu der Rotationsachse 123 durch die Anbringtrommeln 118 gehalten,
wenn die Bautrommeln sich in der Bearbeitungsstation 112 befinden.
Die Längspositionierung
der Bautrommeln 108 geschieht ohne Veränderung des Standorts der Rotationsachse 134 durch
die Bautrommeln 108, die auf einer konstanten vorbestimmten
Höhe und
dito Standort und in paralleler Ausrichtung zur Arbeitsachse 124 gehalten
wird. Vorzugsweise ist die Rotationsachse 134 durch die Bautrommeln 108 co-linear
zu der Arbeitsachse 124, wenn die Bautrommeln durch die
und zwischen den ersten und letzten Bearbeitungsstationen 112a bis
jeweils 112d voranbewegt werden. Nachdem die Reifenbaukomponente(n)
an der Reifenbautrommel angebracht sind, wie hiernach detaillierter
erläutert, werden
die Einlaufserver 126 von den Bautrommeln 108 abgekoppelt
und in ihre eingefahrene Position rückgestellt, wie in 1A gezeigt,
sodass die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 ihre
Bewegung, uneingeschränkt,
entlang der Arbeitsbahn 114 fortsetzen können.
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Die
Rotationsachsen 123 durch die Anbringtrommeln 118 sind
präzise
vertikal und horizontal zur Arbeitsachse 124 ausgerichtet.
Dies stellt sicher, dass, wenn die Anbringtrommeln 118 sich
nach innen zu den Bautrommeln 108 hin bewegen, wenn letztere sich
in der Bearbeitungsstation befinden, die Reifenbaukomponente präzise an
den Bautrommeln angebracht wird, wie hiernach erörtert. Auch sind die Anbringtrommeln 118 in
Längsrichtung
entlang der Arbeitsachse 124 in Bezug zu einem Längsrichtungs-Referenzpunkt 128a, 128b, 128c, 128d (kollektiv
als "128" bezeichnet) präzise ausgerichtet,
der für
jede Bearbeitungsstation 112 eingerichtet ist, wie beispielsweise
der Längsrichtungs-Referenzpunkt 128 an
einer vorwärts
gerichteten Fläche
des Einlaufservers 126. Die Anbringtrommeln 118 sind
normalerweise weg von der Arbeitsbahn 124 angeordnet, sodass
die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 jede
der Bearbeitungsstationen 112 in dem Bausystem 102 der
ersten Stufe passieren können, ohne
mit den Anbringtrommeln in Kontakt zu kommen.
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Nachdem
die Reifenbautrommeln 108 in Längsrichtung entlang der Arbeitsachse 124 relativ zu
einem Längsrichtungs-Referenzpunkt 128a, 128b, 128c, 128d (kollektiv
als "128" bezeichnet), der für jede Bearbeitungsstation 112 eingerichtet
ist, positioniert sind, können
die Anbringtrommeln 118 sich nach vorn zur Arbeitsachse 124 bewegen,
sodass die zuvor an dem Außenumfang
der Anbringtrommel angebrachte Reifenkomponente, wie hierin nachstehend
erläutert,
gegen die äußere Umfangsfläche der Reifenbautrommeln 108 gepresst
wird. Dann überträgt die Rotation
der Bautrommeln die Reifenkomponente von den Anbringtrommeln 118 auf
die Bautrommeln 108. Ein wichtiges Merkmal ist, dass die
Reifenkomponenten an den Reifenbautrommeln 108 angebracht
werden, während
die Rotationsachse 134 durch die Bautrommeln auf der konstanten vorbestimmten
Höhe und
dito Standort und in paralleler co-linearer Ausrichtung zur Arbeitsachse 124 gehalten
wird.
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Sobald
die Reifenkomponente auf die Reifentrommel 108 übertragen
ist, kann die Anbringtrommel 118 in ihre Ausgangsposition
einfahren, sodass die Reifenbautrommel eine andere Reifenkomponente
von einer Anbringtrommel an der entgegengesetzten Seite der Arbeitsachse 124 aufnehmen oder
sich sich zur nächsten
Bearbeitungsstation 112 bewegen kann. Die Anbringtrommeln 118 können von
verschiedener Konstruktion sein, abhängig von der an den Bautrommeln 108 angebrachten
spezifischen Reifenkomponente. Typischerweise werden verschiedene
Reifenkomponenten an jeder Bearbeitungsstation 112 angebracht,
wenn die Bautrommeln 108 sich durch eine Abfolge von Schritten
bewegen, beginnend an der ersten Bearbeitungsstation 112a und
endend an der letzten Bearbeitungsstation 112d, in der
vorliegenden Konfiguration.
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Auf
die Vorratsspulen 120 sind Reifenkomponenten aufgewickelt,
und die Spulen sind direkt hinter ihren jeweiligen Anbringtrommeln 118 angeordnet,
wie in 1A gezeigt. Typischerweise kann eine
gewünschte
Länge der
Reifenkomponente von einer Vorratsspule 120 abgewickelt
und auf die Außenumfangsfläche einer
benachbarten Anbringtrommel 118 aufgewickelt werden. Sobald
die Vorratsspule 120 leer ist, kann eine andere, volle
Spule leicht an ihren Platz gebracht werden, sodass das flexible,
automatische Reifenbausystem 100 weiterarbeitet.
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Wie
in 1A illustriert, enthält die bevorzugte Ausführung des
Reifenbausystems 100 eine Vielzahl unabhängig bewegbarer,
selbstfahrender gleis- und fahrerloser Flurförderfahrzeuge 110 zum individuellen
Voranbewegen der auf jedem getragenen Reifenbautrommeln 108 zwischen
den Bearbeitungsstationen 112 in der durch den Pfeil 116 angedeuteten
Richtung. Die Reifenbautrommeln 108 sind, wie in 1A gezeigt,
mittels einer Trommelstütze 130a, 130b, 130c, 130d (kollektiv
als "130" bezeichnet) an den
gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeugen 110 befestigt.
Die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 folgen
der durch einen im Werksboden eingebetteten Leitdraht 122 definierten
Arbeitsbahn 114. Die Arbeitsbahn 114, wie in 1A gezeigt,
ist eine ovale Bahn, die von einer ersten Bearbeitungsstation 112a zu
einer letzten Bearbeitungsstation 112d durch die Bearbeitungsstationen 112 verläuft und
dann wieder zu der ersten Bearbeitungsstation 112a herumläuft. Die
Bearbeitungsstationen 112 sind entlang einer gemeinsamen,
linearen Arbeitsachse 124 ausgerichtet und zu dieser beabstandet,
welche sich entlang der Arbeitsbahn 114 von der ersten
Bearbeitungsstation 112a zu der letzten Bearbeitungsstation 112d erstreckt.
Der Flurförderfahrzeug-Leitdraht 112,
der ein Steuersignal für
die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 verschafft,
ist im Wesentlichen parallel zu der Arbeitsachse 124, wenn
der Leitdraht 122 die Bearbeitungsstationen 112 durchläuft. Während die
Arbeitsbahn 114 als in einer Richtung zurücklaufend
dargestellt ist, ist es auch möglich,
eine zusätzliche
Schleife (nicht dargestellt) gleichartig zu der von der Arbeitsbahn 114 gebildeten
Schleife vorzusehen, die an der gegenüberliegenden Seite des automatischen
Reifenbausystems 100 von der Arbeitsbahn 114 zurückläuft, wie
jetzt gezeigt. Außerdem
können
Nebengleise 132 von der Arbeitsbahn 114 vorgesehen
sein, auf die die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 zwecks
Wartung, Lagerung, Wiederaufladen oder jedes anderen Bedarfs bewegt
werden können. Obwohl
sie selbstfahrend und automatisiert sind, um dem Leitdraht 122 zu
folgen, sind die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 auch
externer Steuerung unterworfen, beispielsweise durch Radiosignal-
und/oder Näherungsschalter,
sodass die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge so gesteuert
werden können,
dass sie an jeder Bearbeitungsstation 112 für eine geeignete
Zeitspanne anhalten, bevor sie sich zu der nächsten Bearbeitungsstation 112 weiterbewegen,
oder um sie auf das Nebengleis 132 oder zu einem anderen
Teil des Werksbodens zu bewegen, je nach Bedarf.
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Bezugnehmend
auf 1D ist eine Ansicht einer Überkopfstruktur 150 abgebildet,
welche ein Wulstlade- und
Wulstsetzring-System 152 und eine Karkassentransfervorrichtung 154 enthält. Die Überkopfstruktur 150 umfasst
eine Vielzahl von Tragsäulen 156,
die angeordnet sind, um Platz für
die Bearbeitungsstationen 112a, 112b, 112c, 112d zu
schaffen, wie in 1A gezeigt. Eine Schiene 158 ist
an den Tragsäulen 156 montiert
und erstreckt sich von der ersten Bearbeitungsstation bis zu einem
Abstand über
die letzte Bearbeitungsstation 112d hinaus.
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Das
Wulstladesystem 152 umfasst ein Paar Wulstlader 162a und 162b,
die sich entlang der Schiene 158 bewegen. Das Wulstladesystem 152 umfasst
auch einen Wulstlader 140, wie in 1D gezeigt,
zum Montieren der Wülste
an den Wulstladern 162a und 162b. Die Wulstlader 162a und 162b bewegen
sich entlang der Schiene 158 und plazieren die Wülste auf
die Bautrommeln 108 und setzen auch die Wülste auf
den Bautrommeln 108 fest, die sich durch das Bausystem 102 der
ersten Stufe bewegen, wie hierin nachstehend detaillierter erläutert.
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Die
Karkassentransfervorrichtung 154, die sich entlang der
Schiene 158 bewegt, enthält eine Greifringvorrichtung 166,
die sich auf die fertiggestellte Reifenkarkasse schiebt und diese
von der Bautrommel 108 in der Bearbeitungsstation 112d entfernt.
Die Greifringvorrichtung 166 bewegt sich dann zu der Karkassentransfervorrichtung 104,
wo das Laufflächen- und Gürtelpaket über die
Reifenkarkasse plaziert wird.
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Eine
beispielhafte Abfolge von Arbeitsgängen zum Bauen eines Reifenkarkassenrohlings
auf einem Reifenbausystem 100 ist wie folgt. Für den ersten
Schritt des Bauvorgangs für
einen Reifenkarkassenrohling bewegt das gleis- und fahrerlose Flurförderfahrzeug 110a eine
leere Reifenbautrommel 108a entlang der Arbeitsachse 124,
sodass eine Rotationsachse 134 durch die Bautrommel 108a sich
in paralleler Ausrichtung zu der Arbeitsachse 124 befindet.
Außerdem
wird, wenn sich die Bautrommel 108a durch die Bearbeitungsstationen 112a-112d bewegt, die
Rotationsachse 134 durch die Bautrommel 108a auf
einer konstanten, vorbestimmten Höhe gehalten, sodass eine Rotationsachse 134 durch
die Bautrommel 108a sich stets an einem konstanten vorbestimmten
Standort zur Arbeitsachse 124 durch die Maschine 102 der
ersten Stufe befindet. Die Bautrommel 108a bewegt sich
voran in die erste Bearbeitungsstation 112a und hält an, sodass
die Bautrommel sich ungefähr
an einem gewünschten Haltepunkt jenseits
des Einlaufservers 126a befindet. Dann bewegt der Einlaufserver 126a sich
nach außen
in die Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124,
bis ein Kupplungskopf 136a, 136b, 136c, 136d des
Einlaufservers, wie in 1B gezeigt, mit der Trommelstütze 130a gefluchtet
ist. Der Kupplungskopf 136a des Einlaufservers 126a koppelt
als nächstes
an der Reifenbautrommel 108a an, sodass die Bautrommel
sich in einer präzisen
Längsposition
entlang der Arbeitsachse 124 befindet, während die
parallele Ausrichtung der Rotationsachse 134 zur Arbeitsachse 124 aufrechterhalten
wird. In der bevorzugten Ausführung
werden Energie- und Steuersignale vom Einlaufserver 126 zu
bzw. von der Reifenbautrommel 108 geleitet.
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Als
nächstes
kann die Anbringtrommel 118b sich nach außen in die
Richtung von Pfeil 141 zu der Arbeitsachse 124 hin
bewegen, bis die bereits von einer Vorratsspule 120b auf
die Außenumfangsfläche der
Anbringtrommel abgewickelte Reifenkomponente an der Außenumfangsfläche der
Reifenbautrommel 108a angreift. Die Bautrommel 108a rotiert
dann so, dass die erste Lage einer Reifenkomponente, wie etwa eine
Innenisolierung 304, an der Trommel angebracht wird. Als
nächstes
wird die Anbringtrommel 118a in ihre Ausgangsposition eingefahren
und die (doppelten) Anbringtrommeln 118a bewegen sich auswärts in die
Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124, bis
ein Paar Zehen-Gummistreifen 272a, 272b, bereits
von den (doppelten) Vorratsspulen 120b abgewickelt, gegen
die bereits an der Außenumfangsfläche der
Bautrommel 108a angebrachte Innenisolierung 304 gepresst
werden. Die Bautrommel 108a rotiert dann, sodass die Zehen-Gummistreifen 272a, 272b an
der Innenisolierung 304 auf der Trommel angebracht werden.
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Als
nächstes
wird die Anbringtrommel 118 in ihre Ausgangsposition eingefahren.
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Wenn
die Anbringvorgänge
in der Bearbeitungsstation 112a vollendet sind, setzt der
Einlaufserver 126a die Reifenbautrommel 108a zu
dem gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeug 110a frei, entkoppelt
und fährt
in eine Position ein, die außerhalb
der Bahn der gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 und
Reifenbautrommeln 108 liegt, wodurch er es dem gleis- und fahrerlosen
Flurförderfahrzeug 110a gestattet,
die Reifenbautrommel 108a zu der nächsten Bearbeitungsstation 112b voranzubewegen.
Um den Weg freizumachen, müssen
alle in Bearbeitungsstationen 112 anwesenden gleis- und fahrerlosen
Flurförderfahrzeuge 110 sich
annähernd simultan
bewegen. Wie vorangehend erwähnt,
sind die gleis- und fahrerlosen Flurförderfahrzeuge 110 nicht
miteinander verbunden und sind die Bautrommeln 108 nicht
miteinander verbunden.
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Für den nächsten Schritt
des Reifenkarkassenrohling-Bauvorgangs
befördert
das gleis- und fahrerlose Flurförderfahrzeug 110a die
Reifenbautrommel 108a in die zweite Bearbeitungsstation 112b,
worauf Arbeitsgänge
gleichartig den für
die erste Bearbeitungsstation 110a beschriebenen durchgeführt werden.
Das heißt,
der Einlaufserver 126b bewegt sich nach außen in die
Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124 und
koppelt an die Reifenbautrommel 108a an, sodass die Bautrommel präzise ausgerichtet
ist, wie vorangehend erläutert. Dann
wird, in der Konstruktion des beispielhaften Reifens mit Notlaufeigenschaften,
die Reifenbautrommel geformt, um zwei Fächer zu verschaffen. Als nächstes können die
Anbringtrommeln 118c, 118d sich nach außen in die
Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124 bewegen, bis
bereits von den Vorratsspulen 120c auf die Außenumfangsfläche der Reifenbautrommel 108a abgewickelte
Reifeneinsatzkomponenten 306L, 306R an der bereits
an der Außenumfangsfläche der
Reifenbautrommel 108a angebrachten Innenisolierung angreifen,
jede über
einem der Fächer.
Die Bautrommel 108a rotiert dann, sodass die Reifeneinsätze 306L, 306R an
der bereits an der Bautrommel angebrachten Innenisolierung 304 angebracht
werden. Als nächstes
werden die Anbringtrommeln 118c, 188d in ihre
Ausgangsposition eingefahren und bewegt sich die Anbringtrommel 118e nach
außen
in die Richtung von Pfeil 141 zur Arbeitsachse 124,
bis eine bereits von der Vorratsspule 120d abgewickelte
erste Karkassenlagenkomponente 310 gegen die bereits an
der Außenumfangsfläche der
Bautrommel 108a angebrachten Einsätze 306L, 306R und
die Innenisolierung 304 gepresst wird. Die Bautrommel 108a rotiert
dann, sodass die erste Karkassenlagenkomponente 310 an der
Trommel angebracht wird. Als nächstes
wird die Anbringtrommel 118e in ihre Ausgangsposition eingefahren.
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Für den nächsten Schritt
des Reifenkarkassenrohlingbauvorgangs befördert das gleis- und fahrerlose
Flurförderfahrzeug 110a die
Reifenbautrommel 108a in die dritte Bearbeitungsstation 112c,
worauf Arbeitsgänge
gleichartig den für
die erste und zweite Bearbeitungsstation 112a und 112b beschriebenen
durchgeführt
werden. Das heißt,
der Einlaufserver 126c bewegt sich nach außen in die
Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124, bis
ein Kupplungskopf des Einlaufservers an der Reifenbautrommel 108a ankoppelt,
sodass die Rotationsachse 134 der Bautrommel sich in präziser Ausrichtung
zur Arbeitsachse 124 befindet.
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Als
nächstes
können
die Anbringtrommeln 118f sich nach außen in die Richtung von Pfeil 141 zur
Arbeitsachse 124 bewegen, bis die bereits von den Vorratsspulen 120f auf
die Außenumfangsfläche der
Anbringtrommeln abgewickelten zweiten Reifeneinsatzkomponenten 318R, 318L an
der bereits an der Außenumfangsfläche der
Reifenbautrommel 108a angebrachten ersten Karkassenlage 310 angreifen.
Die Bautrommel 108a rotiert dann, sodass die zweiten Reifeneinsätze 318R, 318L an
der bereits an der Trommel angebrachten ersten Karkassenlage 310 angebracht
werden. Als nächstes
werden die Anbringtrommeln 118f in ihre Ausgangsposition
eingefahren und bewegt sich die Anbringtrommel 118g nach
außen
in die Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124,
bis eine bereits von der Vorratsspule 120e abgewickelte
zweite Karkassenlagenkomponente 280 gegen die bereits an
der Außenumfangsfläche der
Bautrommel 108a angebrachten zweiten Reifeneinsätze 318R, 318L und
die erste Karkassenlage 310 gepresst wird. Die Bautrommel 108a rotiert
dann, sodass die zweite Karkassenlagenkomponente 320 an
der Trommel angebracht wird. Als nächstes wird die Anbringtrommel 118g in ihre
Ausgangsposition eingefahren.
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Weiter
kann die Bautrommel an der Bearbeitungsstation 112c wieder
geformt werden und ein Paar Wülste 312L, 312R mit
Kernprofilen 313L, 313R wird mit Wulstladevorrichtungen 162a, 162b gesetzt, und
die Kernprofile werden an ihren Platz angerollt. Fortfahrend werden
die untere Innenisolierung 304 und die darüberliegende
erste Karkassenlage 310 und zweite Karkassenlage 320 über die
Wülste 318R, 318L unter
Verwendung konventioneller Umschlagbälge (nicht dargestellt) nach
oben umgeschlagen. Abhängig
von der Konstruktion kann einer der Wülste auf der Bautrommel 108 plaziert
werden, bevor die zweiten Einsätze 318L, 318R auf
der Bautrommel plaziert werden. Beispielsweise kann einer der Wülste auf
der Bautrommel 108 plaziert werden, nachdem die Reifenkarkasse
an der letzten Station 112d von der Bautrommel entfernt
worden ist.
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Fortfahrend,
bewegt das gleis- und fahrerlose Flurförderfahrzeug 110a die
Reifenbautrommel 108a in die vierte Bearbeitungsstation 112d,
wobei Arbeitsgänge
gleichartig zu denen für
die erste, zweite und dritte Bearbeitungsstation 112a, 112b und 112c durchgeführt werden.
Das heißt,
der Einlaufserver 126d bewegt sich nach außen in die
Richtung von Pfeil 138 zur Arbeitsachse 124, bis
ein Kupplungskopf des Einlaufservers an der Reifenbautrommel 108a ankoppelt,
sodass die Rotationsachse 134 der Bautrommel sich in präziser Ausrichtung
zur Arbeitsachse 124 befindet.
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Als
nächstes
können
die Anbringtrommeln 118g sich nach außen in die Richtung von Pfeil 138 zu
der Arbeitsachse 124 bewegen, bis bereits von Vorratsspulen 120g auf
die Außenumfangsfläche der Anbringtrommeln
abgewickelte Wulstschutzstreifen und Seitenwandkomponenten 286a, 286b an
der bereits an der Außenumfangsfläche der
Reifenbautrommel 108a angebrachten zweiten Karkassenlage 280 angreifen.
Die Bautrommel 108 rotiert dann, sodass der Wulstschutzstreifen
und die Seitenwandkomponenten 286a, 286b direkt über dem
Standort der Wülste
an ihrem Platz angebracht und an die zweite Karkassenlage angerollt
werden, um eine Reifenkarkasse zu bilden. Als nächstes werden die Anbringtrommeln 118g in
ihre Ausgangsposition eingefahren.
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Sobald
die Reifenkarkasse an dem Bausystem 102 der ersten Stufe
vollendet worden ist, entfernt ein Karkassentransfermechanismus 104,
der einen Transferring 166 enthält, von dem in US-A-4,684,422
offenbarten Typ, die Reifenkarkasse an der letzten Bearbeitungsstation 112d von
der Bautrommel 108a und bewegt sie zu einem Form-Revolverkopf 170 der
Maschine 104 der zweiten Stufe.
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Fortfahrend,
bewegt die Bautrommel 108a sich entlang der Arbeitsbahn 114 von
der letzten Station 112d zu der ersten Station 112a voran,
während alle
anderen Trommeln simultan von ihrem vorigen Standort zur nächsten Station
voranbewegt werden.
-
Ein
Gürtel-
und Laufflächenpaket 288 wird
an der Maschine 106 gebaut. Das Gürtel- und Laufflächenpaket 288 wird
von der Maschine 106 auf die jetzt auf dem Form-Revolverkopf 170 der
Maschine 104 der zweiten Stufe befindliche Reifenkarkasse übertragen.
Der Reifenkarkassenrohling auf dem Form-Revolverkopf 170n wird
zu einer Kreisringförm aufgeblasen
(rückgeformt),
und seine radial äußere Oberfläche wird
gegen ein Laufflächen-
und Gürtelpaket 288 gepresst.
In nachfolgenden Schritten wird der Karkassenrohling angerollt (mit
einer Rolle berollt), um Lufttaschen zu entfernen und Innenflächen aneinanderzuheften.
Dann werden der Reifenkarkassenrohling und das Laufflächen- und Gürtelpaket
aufgeblasen, um einen Reifenrohling 290 zu bilden. Der Reifenrohling 290,
wie in 2 gezeigt, wird von der Transfervorrichtung 104 entfernt
und, typischerweise von einem Förderband
(nicht dargestellt) zu einer Form (Vulkanisierpresse) geschickt,
um unter Hitze (typischerweise 350 Grad Fahrenheit oder 180 Grad Celsius)
und Druck auszuhärten,
um ein fertiger Reifen zu werden.
-
Reifenbautrommel
-
3A (vergleiche 1B und 1C)
illustriert (auf stark vereinfachte Weise) eine beispielhafte Reifenbautrommel 308 (vergleiche 108)
der ersten Stufe. Die Trommel 308 ist allgemein zylindrisch,
mit einer Rotationsachse 334 (vergleiche 134), einer
zylindrischen Außenfläche 302,
einem Ende 308a und einem anderen, entgegengesetzten Ende 308b.
In einem typischen Reifenaufbau wird eine Innenisolierung 304 an
der Oberfläche 302 der
Trommel 308 angebracht, und zwei Reifeneinsatzkomponenten
("Einsätze") 306L und 306R (kollektiv
als "306" bezeichnet) werden
in längsgerichteten
(axial) voneinander beabstandeten Positionen auf der Innenisolierung 304 angeordnet,
wie gezeigt. Als nächstes
wird eine erste Karkassenlage 310 über der Innenisolierung 304 und
den Einsätzen 306 angeordnet (wie
hierin vorangehend unter Bezug auf das System 100 erörtert).
Dies ergibt einen Reifenkarkassenrohling mit einer nominell zylindrischen
Form. Wie jedoch aus der Illustration von 3A hervorgeht,
verursacht die Hinzufügung
der Einsätze 306 zwischen der
Innenisolierung 304 und der Karkassenlage 310 das
Vorhandensein von zwei "Höckern", welche Bereiche
erhöhten
Außendurchmessers
("OD") in der Außenfläche der
Karkasse sind.
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Normalerweise
werden der Reifenkarkasse zwei Wülste 312L und 312R (kollektiv
als "312" bezeichnet) hinzugefügt. Jeder
Wulst 312 ist ein im Wesentlichen unausdehnbarer kreisförmiger Reif
mit einem Innendurchmesser ("ID"), der im Wesentlichen gleich
dem oder vorzugsweise nur geringfügig größer ist als der OD der Karkassenlage 310 (in
anderen Bereichen als dort, wo Höcker
sind). Die Wülste 312L und 312R sind
als geringfügig
axial außenbords
von den Einsätzen 306 befindlich
dargestellt und sind zwecks illustrativer Deutlichkeit mit einem
runden (im Gegensatz zu einem sechseckigen) Querschnitt dargestellt.
Eine zweite Karkassenlage (nicht dargestellt) kann zu der Karkasse
hinzugefügt
werden, und die äußeren Endteile
der Karkasse können
nach oben umgeschlagen werden. Schließlich kann die Karkasse von
einer Karkassentransfervorrichtung (104) zu einer Baumaschine
(106) der zweiten Stufe überführt werden, um das Laufflächenpaket
usw. hinzuzufügen,
wie hierin voranstehend erläutert.
-
Soweit
dies für
die vorliegende Erfindung des Ladens von Wülsten auf eine Reifenkarkasse
relevant ist, kann die Trommel 308 an einem Ende von einer
Trommelstütze 330 (vergleiche 130)
getragen sein. Wie hierin vorangehend erwähnt, werden in einem flexiblen,
automatischen Reifenbausystem 100 selbstfahrende Fahrzeuge 110,
wobei an jedem eine jeweilige aus einer Vielzahl von Bautrommeln 108 befestigt
ist, an jeweilige der Trommelstützen 130 gekoppelt
und werden verwendet, um die Bautrommeln, von Bearbeitungsstation
zu Bearbeitungsstation, durch das Bausystem 102 der ersten
Stufe voranzubewegen (zu bewegen), und werden an einer beispielhaften
Bearbeitungsstation (z.B. 112c) Wülste angebracht. Die Trommel 308 ist
als an einem Ende 308b von der Trommelstütze 330 getragen
dargestellt, und das andere Ende 308a der Trommel 308 ist nicht
gestützt
("frei", "freitragend").
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Offensichtlich
wäre es,
wenn die von den Einsätzen 306 verursachten
Höcker
hoch genug sind (was sie typischerweise sind), nicht durchführbar, den
rechten Wulst 312R zu montieren, indem man ihn von dem
freien Ende 308a der Trommel 308 auf diese schiebt.
Und die Trommelstütze 330 verhindert das
Aufschieben des rechten Wulsts 312R vom gestützten Ende 308b auf
die Trommel 308. Selbstverständlich besteht kein vergleichbares
Problem beim Aufschieben des linken Wulsts 312L auf die
Trommel 308 von derem freien Ende 308a, da er
nicht über den
von dem linken Einsatz 306L hervorgerufenen Höcker auf
die Karkasse bewegt werden muss. Die vorliegende Erfindung verschafft
eine Lösung
für dieses "Höcker"-Problem.
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3B illustriert
eine alternative Ausführung einer
beispielhaften Bautrommel 308' der ersten Stufe (vergleiche 308)
des Standes der Technik. Die Trommel 308' ist generell zylindrisch, mit
einer Rotationsachse 334' (vergleiche 334)
und einer generell (im Gegensatz zu nominell) zylindrischen Außenfläche 302', und wird von
einem Ende 308b' von
einer Trommelstütze 330' (vergleiche 330)
getragen. Das andere Ende 308a' der Trommel 308' ist nicht gestützt (oder "frei", oder "freitragend"). Die Trommel 308' unterscheidet
sich von der Trommel 308 von 3A in
erster Linie aufgrund dessen, dass sie Aussparungen (Fächer) 316L und 316R (kollektiv
als "316" bezeichnet) in ihrer
Außenfläche an längsgerichteten
(axialen) Positionen aufweist, die den Positionen der Einsätze 306L' und 306R' (vergleiche 306L und 306R)
entsprechen und zu deren Abmessungen in Bezug stehen. In diesem
Beispiel wird die Innenisolierung 304' an der Oberfläche der Trommel 308' angebracht.
Dann werden die Einsätze 306 angebracht,
und hinunter in die Aussparungen 316. Dann wird eine Karkassenlage 310' (vergleiche 310) angebracht.
Dies ergibt einen Reifenkarkassenrohling mit einer im Wesentlichen
zylindrischen Form. Im Gegensatz zu der in 3A geformten
Reifenkarkasse 310 verursacht die Hinzufügung der
Einsätze 306' zwischen der
Innenisolierung 304' und der
Karkassenlage 310' nicht
das Vorhandensein zweier "Höcker" in der Außenfläche der
Karkasse 310'.
Da im Wesentlichen keine Höcker
vorhanden sind und die Außenfläche der
aufgelegten Reifenkarkasse im Wesentlichen zylindrisch ist, mit
einem im Wesentlichen gleichförmigen
Außendurchmesser
(OD), wäre es
möglich,
zwei Wülste
auf der Karkasse zu montieren, indem sie vom freien Ende 308a der
Trommel 308' aufgeschoben
werden. Zwei Wülste 312L' und 312R' (kollektiv
als "312'" bezeichnet) sind
dargestellt, jeder von einem jeweiligen von zwei Wulsthaltern (oder
-ladevorrichtungen) 322L und 322R (kollektiv als "322'" bezeichnet) getragen.
Dies ist dadurch relevant für
die vorliegende Erfindung, dass die zwei Wülste eines Reifens von einem
Ende einer Trommel, die nur ein "freies" Ende hat, auf einer
Karkasse in Position geschoben werden können. Die installierte Position
der Wülste 312L' und 312R' ist in Strichlinien
an der Karkassenlage 310' dargestellt, wobei
jeder geringfügig
axial außenbords
von den jeweiligen Einsätzen 306L' und 306R' positioniert
ist.
-
3C illustriert
ein anderes Beispiel für
das Bauen (Auflegen) einer Reifenkarkasse auf einer Reifentrommel,
wie etwa der Trommel 308' von 3B,
die Aussparungen 316 aufweist, wobei die Reifenkarkasse
eine Innenisolierung 304',
Einsätze 306' und eine erste
Karkassenlage 310' aufweist.
In diesem Beispiel werden ein zweiter Satz von Einsätzen 318L und 318R (kollektiv
als "318" bezeichnet) zu der
Karkasse hinzugefügt,
an längsgerichteten (axialen)
Positionen, die den Positionen des ersten Satzes von Einsätzen 306' entsprechen.
Und eine zweite Karkassenlage 320 wird über den zweiten Einsätzen 318 hinzugefügt. Dies
führt zu
einer Situation gleichartig zu der in Bezug auf 3A beschriebenen,
wobei die Hinzufügung
von Einsätzen
(in diesem Fall Einsätzen 318)
Höcker
(Bereiche vergrößerten Außendurchmessers)
in der Außenfläche der
nominell zylindrischen Reifenkarkasse hervorruft, welche das Montieren
der Wülste
behindern können.
In der Art und Weise der in 3A geformten
Reifenkarkasse verursacht die Hinzufügung der Einsätze 318 zwischen
die erste Karkassenlage 310' und
die zweite Karkassenlage 320 das Vorhandensein zweier "Höcker" in der Außenfläche der Karkasse, was es unmöglich macht,
den rechten Wulst 312R' zu
montieren, indem dieser von dem freien Ende 308a' der Trommel 308' auf die Trommel
geschoben wird. Wie im vorangehenden Beispiel wäre es kein Problem, den linken
Wulst 312L' vom
freien Ende 308' her
auf die Trommel 308' zu
schieben, da er keinen Höcker überqueren
(daran vorbei oder darüber
passieren) muss.
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Verfahren
zum Montieren von Wülsten
an einer Reifenkarkasse
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zum Montieren von Wülsten
an einer Reifenkarkasse, die auf einer Trommel gebaut wird, verschafft,
wenn ein relativ unausdehnbarer Wulst einen Höcker überqueren muss, der einen größeren Außendurchmesser hat
als der Innendurchmesser des Wulsts. Diese Situation tritt auf,
wenn eine Behinderung (z.B. die Trommelstütze) des Installierens von
beiden Enden einer Trommel vorliegt. Die vorliegende Erfindung ist auch
gebrauchsgeeignet zum Montieren von Wülsten an Karkassen, wenn kein
Problem mit Höckern vorliegt.
Die vorliegende Erfindung ist besonders gut zur Verwendung im Zusammenwirken
mit einem flexiblen, automatischen Reifenbausystem 100,
wie es hierin vorangehend beschrieben worden ist, zum Plazieren
von Wülsten
an Reifenkarkassen geeignet.
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4A illustriert
eine generische Reifenbautrommel 408 (vergleiche 308)
mit einer Achse 434 (vergleiche 334), einem freien
Ende 408a (vergleiche 308a) und einem entgegengesetzten
Ende 408b (vergleiche 308b), das von einer Trommelstütze 430 (vergleiche 330)
getragen wird. Die Trommel 408 ist illustriert als einen
Karkassenauflagebereich 403 an seiner Oberfläche 402 aufweisend,
wo eine Reifenkarkasse (410, hierin nachstehend beschrieben)
aufgelegt werden wird.
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Zwei
Wülste 412L und 412R (kollektiv
als "412" bezeichnet) sind
dargestellt, wobei jeder Wulst von einem jeweiligen Wulsthalter
(oder Setzring) 422L und 422R (kollektiv als "422" bezeichnet) gehalten
wird. In einem Ausgangsschritt des gesamten Reifenkarkassenbauprozesses
der vorliegenden Erfindung werden der rechte Wulst 412R und
zugehörige
Wulsthalter 422R in eine "Park" position
an der Trommel 408 bewegt, in einem Bereich 405,
der vorzugsweise jenseits des Gebiets 403 liegt, wo die
Karkasse aufgelegt wird (zwischen dem Gebiet 403 und der
Trommelstütze 430).
Der linke Wulst 412L und zugehörige Wulsthalter 422L sind
als jenseits der Trommel 408 befindlich dargestellt, axial
jenseits des freien Endes 408a der Trommel 408.
An dieser Stelle kann der Wulsthalter 422R den Wulst 412R freigeben und
entfernt werden (wie hierin nachstehend detaillierter beschrieben),
sodass der Wulst 412R in der Parkposition an der Trommel 408 verbleibt.
Mit anderen Worten, der Wulsthalter 422R deponiert den Wulst 412R einfach
auf der Trommel 408. Da der Wulst einen größeren Durchmesser
als die Trommel hat, und um den Wulst in einer bekannten Position und
Orientierung auf der Trommel zu halten, kann jede geeignete Vorrichtung
an der Trommel (oder dem Trommelhalter) eingebaut sein, wie etwa
drei Vorsprünge "p" (siehe 4B), die
gleichmäßig um den
Umfang der Trommel angeordnet sind (oder drei Finger, die sich von
einer Seite des Trommelhalters erstrecken), um den Wulst koaxial
mit der Trommel in dem Gebiet 405 zu halten und zu stützen.
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Der
rechte Wulst 412R und Wulsthalter 422R werden
in Position an der Trommel 408 bewegt, über das freie Ende 408a der
Trommel 408, in Richtung der Trommelstütze 430, bevor die
Karkasse 410 auf der Trommel 408 aufgelegt wird
oder an jedem geeigneten Punkt in den Schritten des Auflegens der
Karkasse 410, die dem Vorhandensein von Höckern (406,
hierin nachstehend beschrieben), wie sie von Einsätzen (z.B. 306, 318)
in der Außenfläche der
Reifenkarkasse 410 hervorgerufen werden können, vorangeht,
und welche das Installiertwerden des Wulsts 412R vom freien
Ende 408a der Trommel 408 her behindern würden. Beispielsweise
kann der Wulst 412 nach dem Anbringen der Innenisolierung
(z.B. 304) auf der Trommel 408 plaziert werden.
Oder, der Wulst 412 kann auf der Trommel 408 plaziert
werden, nachdem die Innenisolierung (z.B. 304'), Einsätze (z.B. 306') und erste
Karkassenlage (310')
auf einer Trommel (z.B. 308')
eines Aussparungen (z.B. 316) aufweisenden Typs angebracht
worden sind. Der Wulst 412R ist in dieser Position "geparkt", welche typischerweise
jenseits des Gebiets 403 der Trommel liegt, worauf die
Karkasse 410 aufgelgt wird. In dem Kontext des flexiblen,
automatischen Reifenbausystems 100 wird bevorzugt, dass
der Wulsthalter 422R entfernt wird, sobald der Wulst 412R auf
der Trommel 408 an seinen Platz gebracht worden ist.
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Als
nächstes
wird, wie in 4B illustriert, eine generische
Karkasse 410 auf der Trommel 408 aufgelegt. Diese
generische Karkasse 410 weist zwei generische Höcker 406L und 406R (kollektiv
als "406" bezeichnet) auf,
wie sie von Einsätzen
(z.B. 306, 318) in der Reifenkarkasse 410 hervorgerufen werden
können.
In diesem Schritt verbleibt der rechte Wulst 412R in der
geparkten Position (Gebiet 405), gestützt von den drei Vorsprüngen "p". In diesem Schritt sind der linke Wulst 412L und
Wulsthalter 422L als noch stets "von der Trommel herunter" gezeigt (in einer
Position, die axial jenseits des freien Endes 408a der
Trommel 408 liegt), wo sie ein geeignetes Stadium in dem
Vorgang des Auflegens der Karkasse 410 abwarten, um an
der Karkasse 410 angebracht zu werden. Der Wulst 412R wird
von dem Wulsthalter 422R aufgehoben und an der Karkasse installiert,
wenn die Karkasse im Wesentlichen vollständig aufgelegt ist, wie hierin
vorangehend beschrieben. In diesem Schritt ist der Wulst 412R als
in der Parkposition befindlich beschrieben, wobei er auf den Vorsprüngen "p" aufliegt, ohne den Wulsthalter 422R,
der entfernt worden ist.
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Als
nächstes,
wie durch 4C illustriert, wird der Wulsthalter 422R wieder
eingebracht, hat den Wulst 412R aufgehoben, und der Wulst 412R ist aus
der geparkten Position zu dem freien Ende 408R der Trommel 408,
auf die Karkasse 410 bewegt worden. Wie in den vorangehenden
Beispielen befindet sich der Wulst 4128 (an seinen Platz
gesetzt) benachbart und direkt außenbords (rechts davon, wie gesehen)
von dem Höcker 406R.
Der linke Wulst 412L ist als mit dem Wulsthalter 422l von
seiner vorigen Position jenseits des freien Endes 408a der Trommel 408,
zum entgegengesetzten Ende 408b der Trommel, auf die Karkasse 410,
bewegt dargestellt, sodass der Wulst 412L sich benachbart
zu und direkt außenbords
(links davon, wie gesehen) von dem Höcker 406L befindet.
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Mit
den Wülsten 412 an
ihrem Platz an der Karkasse 410 können die Wulsthalter 422 beide
entfernt werden (wie hierin nachstehend beschrieben), und mehr (zusätzliche)
Reifenkomponenten können zu
dem Reifen hinzugefügt
werden (wie durch die Reifengestaltung erforderlich sein kann),
und/oder zusätzliche
Schritte bei der Bildung einer Reifenkarkasse können durchgeführt werden,
wie etwa nach oben Umschlagen der Umschlagenden der Karkasse, auf
konventionelle Weise. Wie hierin in Bezug auf die 5A und 5B nachstehend
detaillierter beschrieben, sind die Wulsthalter 422 (die
schematisch dargestellt worden sind) segmentiert, sodass sie leicht
geöffnet
und aus der Trommel 408 entfernt werden können, sobald
die Wülste 412 auf
die Karkasse 410 gesetzt sind. Dies ist auch relevant für den vorgenannten
Schritt des Entfernens des Wulsthalters 422R nach dem Deponieren
des Wulsts 412R im Bereich 405, wie in Bezug auf 4A dargestellt
und beschrieben.
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Ein
wichtiges Merkmal der Erfindung ist, dass zumindest einer der Wülste 412 auf
der Trommel 408 in Position geschoben wird, bevor das Auflegen
der Karkasse 410 seine Anbringung von dem freien Ende 408a der
Trommel 408 im Wesentlichen verhindert (schwierig oder
unmöglich
macht). Dies kann vor dem Auflegen irgendeiner Komponente der Karkasse
oder nach dem Auflegen einiger Komponenten vollzogen werden, jedoch
auf jeden Fall vor dem Vorhandensein von Höckern 406 in der Karkasse,
die die Wulstinstallation verhindern würden.
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Es
sollte deutlich verstanden werden, dass, bei der Beschreibung des
Vorgangs des Bewegens des Wulsts über die Trommel, sich ein äquivalentes Resultat
ergeben würde,
wenn der Wulst stationär wäre und die
Trommel durch den Wulst bewegt würde.
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5A und 5B illustrieren
einen Wulsthalter 522 (vergleiche 422) in einer
geschlossenen beziehungsweise offenen Position. Der Wulsthalter 522 umfasst
eine Stütze
(Basis) 502 und einen Ring 504. Der Ring 504 hat
einen Innendurchmesser "d". Der Ring 504 umfasst
drei Segmente – ein
linkes Segment 504a, ein mittleres Segment 504b und
ein rechtes Segment 504c. Die drei Segmente 504a, 504b und 504c sind
typischerweise von gleichem Winkelumfang – nämlich jeweils annähernd 120 Grad.
Das mittlere Segment 504b ist an der Stütze 502 befestigt.
Die linken und rechten Segmente 504a und 504c sind
schwenkbar an dem mittleren Segment 504b (wie dargestellt)
befestigt, oder direkt an der Stütze 502.
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Ein
Mechanismus 506L ist vorgesehen, um das linke Segment 504a zu
veranlassen, von seiner geschlossenen Position (5A)
zu seiner offenen Position (5B) zu
schwenken. Ein Mechanismus 506R ist vorgesehen, um das
rechte Segment 504a zu veranlassen, von seiner geschlossenen
Position (5A) zu seiner offenen Position
(5B) zu schwenken. In der offenen Position sind
die distalen Enden der linken und rechten Segmente 504a und 504c um
einen Abstand "e" beabstandet, der
größer als
der Durchmesser (OD) einer Reifentrommel ist (spezieller, einer
der auf der Trommel aufgelegten Karkasse) ist, sodass er einfach
von der Trommel durch Abheben (radial in Bezug zur Trommel) von
der Trommel entfernt werden kann. Diese Richtung zum Entfernen des
offenen Wulsthalters 522 von einer Trommel (z.B. 408)
mit einer Achse 534 (vergleiche 434) ist durch
den Pfeil 536 angedeutet.
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Eine
Vielzahl von Magneten 508 ist gerade innerhalb des Innenrands
des Rings 504 angeordnet. Diese Magneten dienen zum Festhalten
eines Wulsts 512 (zwecks illustrativer Deutlichkeit nur
teilweise gezeigt) an dem Ring 504. Die Magnete 508 sind
stark genug, um den Wulst 512 zu halten, jedoch schwach genug,
um den Wulst 512 an Ort und Stelle auf einer Trommel, oder
auf einer auf der Trommel aufgelegten Reifenkarkasse, verbleiben
zu lassen, wenn der Wulsthalter von der Trommel entfernt wird.
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Ein
Wulst wird typischerweise "off-line" auf den Wulsthalter
geladen, bevor der Wulsthalter in Position mit der Trommel gebracht
wird, wie hierin vorangehend (unter Bezug auf den Wulsthalter 140)
erläutert.
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Das Wulstladesystem
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In
den 1A, 1B, 1C und 1D ist
ein flexibles, automatisches Reifenbausystem 100 beschrieben,
das ein Reifenbausystem 102 der ersten Stufe, eine Karkassentransfervorrichtung 104 und
eine Baumaschine 106 der zweiten Stufe beinhaltet. Eine
Vielzahl von Reifenbautrommeln 108 war gezeigt.
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Wie
hierin vorangehend erwähnt,
illustriert 1D eine Überkopfstruktur 150,
die ein Wulstlade- und Wulstsetzsystem 152, und ein Karkassentransfergerät 154 umfasst.
Die Überkopfstruktur 150 umfasst
eine Vielzahl von Stützsäulen 156,
die angeordnet sind, um Raum für
die Bearbeitungsstationen 112a, 112b, 112c, 112d zu
verschaffen, wie in 1A gezeigt. Eine Schiene 158 ist
an den Stützsäulen 156 montiert
und erstreckt sich von der ersten Bearbeitungsstation zu einem Abstand über die
letzte Bearbeitungsstation 112d hinaus. Das Wulstladesystem 152 umfasst
ein Paar von Wulstladern 162a (rechts, wie gesehen) und 162b (links,
wie gesehen), die sich entlang der Schiene 158 bewegen.
Das Wulstladesystem 152a umfasst auch einen Wulstlader 140 zum
Montieren der Wülste
auf den Wulstladern 162a und 162b. Die Wulstlader 162a und 162b bewegen
sich entlang der Schiene 158 und plazieren die Wülste auf
die Bautrommeln 108 und setzen die Wülste auch auf die Bautrommeln 108,
die sich durch das Bausystem 102 der ersten Stufe bewegen.
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Ein
besonderes Beispiel eines Paars von Wulsthaltern 422R und 422L,
den Wulstladern 162a und 162b entsprechend, welche
ein Paar Wülste 412R und 412R auf
eine Karkasse 410 auf einer Bautrommel 408 plazieren,
war detailliert in Bezug auf die 4A-4C erörtert. Die 5A und 5B illustrierten
einen beispielhaften Wulsthalter (oder -setzring) 522.
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6A illustriert
einen Wulstsetzring 600 eines Wulstladesystems. Der Wulstsetzring 600 umfasst
einen Träger 602 und
einen Wulsthalter 622. 6B illustriert
zwei Wulstlader 600L und 600R, die zwei Träger 602L und 602R beziehungsweise
zwei Wulsthalter 622 umfassen, wie dies zum Laden von zwei
Wülsten
(z.B. 412L und 412R) auf eine Reifenkarkasse (z.B. 410)
geeignet wäre.
Das Wulstladesystem umfasst eine horizontale Schiene 658 (oder Gleis,
vergleiche 158), die an Stützsäulen (nicht dargestellt, siehe 156)
montiert ist und die sich von der ersten Bearbeitungsstation 112a (nicht
dargestellt, siehe 1D) zu einem Abstand über die
letzte Bearbeitungsstation 112d (nicht dargestellt, siehe 1D)
hinaus erstreckt. Die Schiene 658 ist U-förmig und
ist fixiert (sie bewegt sich nicht).
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Der
Träger 602 umfasst
ein längliches
Stützelement 604,
das zwei Enden 604a und 604b aufweist und das
oben auf der Schiene 658 angeordnet ist. Eine Läuferspule 656 erstreckt
sich im Wesentlichen von einem Ende 604a des Stützelements 604 in einen
von der U-förmigen
Schiene 658 geformten Kanal. Die Läuferspule 656 ist
frei, um sich innerhalb der Schiene 658 zu bewegen, um,
in einem ersten Freiheitsgrad, dem Trägerstützelement 604 eine
Bewegung mitzuteilen. (Dieser Freiheitsgrad ist in 6B durch
die Pfeile 640 angedeutet.) Die Überkopfschiene 658 und
Läuferspule 656 bilden
einen "Linearmotor", wie etwa das lagerlose
Linearmotorsystem (Bearingless Linear Motor/"BLM"),
das von Aerotech (Pittsburgh, PA) kommerziell erhältlich ist. Wie
ein Kugelumlaufspindelsystem muss die BLM-Läuferspule 656 von
einem linearen Lagersystem gestützt
werden, das zwecks illustrativer Deutlichkeit aus den Illustrationen
weggelassen wurde. Im allgemeinen wäre jedes mechanische System
zum Hin- und Herbewegen des Trägers
entlang der Länge jeder
geeigneten Schiene bzw. Gleises, die bzw. das die Bearbeitungsstationen überspannt,
gebrauchsgeeignet, um die vorliegende Erfindung zu praktizieren.
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Ein
Wulsthalter 622 (vergleiche 522) hängt von
einer vertikalen Schiene 624 von dem Ende 604b des
Stützelements 604,
sodass er sich unter der Überkopfschiene 658 befindet.
Der Wulsthalter 622 umfasst einen Träger 626 (vergleiche 502)
und einen Ring 628 (vergleiche 504). Der Träger 626 ist
auf eine Weise konstruiert, dass der Wulsthalter 622 von
einem geeigneten Mechanismus (nicht dargestellt) an der vertikalen
Schiene 624 hinauf- und hinunterbewegt werden kann, wie
durch den Pfeil 620 dargestellt. Dies ist ein zweiter Freiheitsgrad.
Weiterhin ist ein Mechanismus vorgesehen, sodass der Wulsthalter 622 auch
ein- und ausbewegt werden kann, wie durch den Pfeil 630 (6A)
angedeutet, um einen dritten Freiheitsgrad zu haben.
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Das
BLM-System enthält
einen kommerziellen Positionstransducer, wie etwa einen Linearcodierer
(entweder geschlossener Typ oder Bandskala/Ablesekopftyp), um einem
Bewegungssteuergerät eine
Anzeige der Läuferspulenposition
zu geben. Jemand mit normaler Fachkenntnis in der Technik wird dies
als konventionelle Servo-Feedback-Steuersystemtechnologie erkennen,
und die Anwendung wird die erforderliche Lösung bestimmen. Zum Zweck der Beschreibung
der vorliegenden Erfindung ist eine Bandskala 650 an einer
Außenfläche der Überkopfschiene 658 gezeigt.
Die Bandskala 650 ist im Wesentlichen eine Serie von Referenzmarkierungen 652 (am
besten ersichtlich in 6B), die mit einer gewünschten
Schrittwertteilung entlang der Länge
der Schiene 658 voneinander beabstandet sind. Ein Lesekopf 654 (am
besten ersichtlich in 6A) ist an der vertikalen Schiene 624 befestigt,
um in der Lage zu sein, die Referenzmarkierungen 652 an
der Schiene 658 abzulesen, wodurch er die Position des
Träges 602 entlang
der Länge
der horizontalen Schiene 658 andeutet. Von dem Lesekopf 654 erzeugte
Signale werden einem Steuergerät
(nicht dargestellt) zur Verfügung
gestellt, um die Positionen jedes der zwei Träger 602L und 602R anzuzeigen
und zu steuern.
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6B zeigt
zwei Träger 602,
einen linken Träger 602L und
einen rechten Träger 602R.
Jeder Träger 622L und 622R hat
einen ihm zugeordneten Wulsthalter 622L und 622R,
an einer vertikalen Stange 624L beziehungsweise 624R aufgehängt. Jeder Wulsthalter 622 hat
einen ersten Freiheitsgrad, wie durch den Pfeil 640 angedeutet,
um sich entlang dem Gleis 658 von Bearbeitungsstation zu
Bearbeitungsstation zu bewegen, und hat einen zweiten Freiheitsgrad,
wie durch den Pfeil 620 angedeutet, um sich auf- und abzubewegen
(typischerweise radial in Bezug zu einer Reifenbautrommel der ersten
Stufe), und hat optionsweise einen dritten Freiheitsgrad, wie durch
den Pfeil 630 angedeutet (siehe 6A) zum Hin-
und Herbewegen (typischerweise hin zu oder weg von einem Server 126).
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Die
Kombination eines Trägers 602 und
eines Wulsthalters 622 wird als "Wulstsetzring" bezeichnet. Das Wulstladesystem 152 der
vorliegenden Erfindung gestattet es zwei Wulstladern, wie hierin vorangehend
beschrieben, entlang der Länge
des Systems zu verfahren und Wülste
auf den Trommeln zu plazieren, die sich an einer beliebigen Bearbeitungsstation
(z.B. 112a-112d) befinden, welche innerhalb seiner
Verfahrreichweite liegt. Der strukturelle Balken 658 (158)
ist über
der Länge
der Bearbeitungsstationen angehoben und erstreckt sich über deren
Länge.
Die Träger 622L und 622R sind
mit Lagern an der Schiene montiert, sodass sie sich rasch entlang
der Länge
des Balkens bewegen können, von
einem Ende des Balkens zum anderen.
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Dritter
Träger/Karkassentransfergerät Ein dem
Träger 602 vergleichbarer
dritter Träger
kann an der horizontalen Schiene 658 vorgesehen sein, wie
in 1D gezeigt, welcher ein Karkassentransfergerät 154 (anstelle
eines Wulsthalters 622) einschließlich einer Greifringvorrichtung 166,
die auf die fertiggestellte Reifenkarkasse gleitet und diese von
der Bautrommel 108 (z.B. 408) in der Bearbeitungsstation 112d entfernt, aufweist.
Die Greifringvorrichtung 166 bewegt sich dann zu dem Karkassentransfergerät 104,
wo das Laufflächen- und Gürtelpaket über der
Reifenkarkasse plaziert werden. Daher hängen in dem automatischen Reifenfertigungssystem 100 drei Träger von
der horizontalen Schiene herunter. Die Position jedes Trägers kann
mittels der Bandskala 650 (mit Referenzmarkierungen 652)
und des Lesekopfs 654 verfolgt werden.
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Abfolge der
Arbeitsgänge
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In
einer typischen Abfolge der Arbeitsgänge kann, nachdem eine vollendete
Karkasse an der letzten Bearbeitungsstation (112d) von
einer Trommel (408) entfernt wurde, einer der zwei Wülste (z.B. 412R)
für eine
nachfolgende, auf der Trommel aufzulegende Karkasse durch einen
Wulstsetzring 600 auf die Trommel in der geparkten Position
(z.B. 405) installiert werden. Der Wulst bleibt dann bei
der Trommel, wenn das gleis- und fahrerlose Flurförderfahrzeug 110 die
Trommel um die Arbeitsbahn 114 zu der ersten Bearbeitungsstation 112a bewegt,
wo ein erster einer Abfolge von Schritten beim Auflegen der nachfolgenden
Karkasse durchgeführt
wird, wie hierin vorangehend beschrieben. Beim Weiterbewegen der
Trommel von Station zu Station wird die Karkasse aufgebaut. An einer
ausgewählten
der Bearbeitungsstationen (z.B. 412a-412d), beispielsweise
an der dritten Bearbeitungsstation (112c), kann der Wulsthalter 422R in
seiner offenen Position (siehe 5B) auf
die Trommel aufgesetzt, geschlossen und zum Aufnehmen des ersten
Wulsts 412R (z.B. Magnete 508) und Bewegen des
ersten Wulsts (412R) in Position an der Karkasse (siehe 4C)
veranlasst werden. Zur selben Zeit kann der zweite Wulst (412L), der
von dem zweiten Wulsthalter (422L) getragen wird, in Position
an der Karkasse (siehe 4C) bewegt werden. Dann, wie
hierin vorangehend beschrieben, können die Wulsthalter entfernt
und von ihren jeweiligen Trägern
abtransportiert werden, um gleichartige Arbeitsgänge an nachfolgenden Trommeln
durchzuführen.
-
Initialisieren
des Systems
-
Im
Kontext von drei Trägern
(links, mittel, rechts) kann das System beim Aufstarten initialisiert werden
durch:
- a. Bewegen des rechten Trägers langsam
nach rechts, zum Ende des Verfahrwegs;
- b. dann Bewegen des rechten Trägers langsam nach links, um
eine erste Referenzmarkierung (z.B. 652) zu erfassen;
- c. dann Bewegen des linken Trägers langsam zum Ende des Verfahrwegs,
dann Umkehren der Richtung und Erfassen einer zweiten Referenzmarkierung;
und
- d. Bewegen des mittleren Trägers
nach rechts, zu einem Anti-Kollisionsgerät (nicht dargestellt), dann
langsam nach links Bewegen, zu seiner eigenen (dritten) Referenzmarkierung.