-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft generell eine Vorrichtung zum Formen
einer Stoßverbindung zwischen
Enden erster und zweiter Lagen zum Miteinanderverspleißen der
ersten und zweiten Lagen.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Bei
der Konstruktion eines Radialreifens wird eine aus einer oder mehreren
Vorbereitungslagen aus Elastomermaterial bestehende Karkasse auf
einer generell zylindrischen Trommel aufgebaut. Die Vorbereitungslage
wird so angebracht, dass Verstärkungskorde
von Wulst zu Wulst in einer Richtung verlaufen, die generell parallel
zur Trommelachse ist. Somit muss vor der Herstellung der Karkasse
zuerst die Vorbereitungslage mit den quer verlaufenden Verstärkungskorden
hergestellt werden.
-
Es
ist bekannt, die Vorbereitungslage zu fertigen, indem zuerst eine
Platte aus Elastomermaterial produziert wird, in der Verstärkungskorde
sich in Längsrichtung
erstrecken. Während
der Produktion läuft
die Platte aus Elastomermaterial zwischen Kalandrierwalzen durch.
Die kalandrierte Materialplatte wird dann in vierseitige, beispielsweise
rechteckige, Stücke
geschnitten, reorientiert und dann werden die kalandrierten Kanten
miteinander verspleißt,
um einen kontinuierlichen Streifen aus Vorbereitungslagenmaterial
zu bilden. Die Reorientierung führt
dazu, dass die Verstärkungskorde
im Wesentlichen parallel zu den Spleißverbindungen und im Wesentlichen senkrecht
zur Längsrichtung
des Vorbereitungslagenstreifens verlaufen.
-
Wenn
das Elastomermaterial Verstärkungskorde
aus Metall aufweist, so haben die kalandrierten Seitenkanten des
Materials relativ gerade und gleichförmige Ränder. Somit werden bei der
Herstellung einer Vorbereitungslage, die Verstärkungskorde aus Metall aufweist,
die benachbarten Enden der Streifen in direkte Gegenstellung plaziert
und ohne jede Überlappung
der Enden zusammengebracht, um eine Ende-an-Ende- oder Stoßverbindung
zu bilden, welche die beiden Enden miteinander verspleißt. Somit
werden die Enden nur durch die Klebrigkeit des unvulkanisierten
Kautschuks über
dem Gebiet der benachbarten Enden zusammengehalten. Verstärkungskorde
aus Metall verschaffen eine relativ lineare kalandrierte Kante,
die für
eine durch die Klebrigkeit des Elastomermaterials erzeugte Stoßspleißbindung
geeignet ist.
-
Wenn
das Elastomermaterial jedoch nichtmetallische Verstärkungskorde
aufweist, sind die kalandrierten Seitenkanten nicht gerade, sondern
wellenförmig.
Solche gebogenen kalandrierten Kanten verschaffen einen ungleichförmigen und
veränderlichen
Spalt zwischen den benachbarten Enden der Stücke und werden somit generell
nicht als für
eine Stoßspleißung geeignet
angesehen. Folglich wird oft, obwohl eine Stoßspleißung bei der Herstellung einer Vorbereitungsspleißung bevorzugt
würde,
ein Überlappspleiß verwendet,
um die abgeschnittenen Stücke,
die nichtmetallische Verstärkungskorde
aufweisen, zu verbinden.
-
Daher
besteht ein Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung und Verfahren
zur automatischen Herstellung einer Vorbereitungslage mit Stoßspleißen. Spezieller
besteht ein Bedarf an einer Vorrichtung zur automatischen Stoßverspleißung einer
Vorbereitungslage mit nichtmetallischen Verstärkungskorden.
-
US-A-3,935,056
offenbart eine Gummituchspleißvorrichtung,
welche eine Vorwärts-Schwingfördereinrichtung,
eine Stoßspleißvorrichtung,
eine Rückwärts-Schwingfördereinrichtung und
eine Aufnahmefördereinrichtung
umfasst. Jedes Stück
Gummituch wird von der Vorwärts-Schwingfördereinrichtung
auf den rückwärtigen Tisch
der Stoßspleißvorrichtung
zugeführt
und wird in Position darauf festgeklemmt, während das vorangehend gespleißte Gummituchstück von der
Rückwärts-Schwingfördereinrichtung
rückwärts auf
den vorderen Tisch der Stoßspleißvorrichtung
geführt und
gleichermaßen
darauf in Position geklemmt wird. Eine andere Vorrichtung zum Formen
einer Stoßverbindung
zwischen Lagen ist in DD-A-271616, EP-A-1358999, EP-A-0958913, US-A-5,514,233 oder
WO-A-00/46013 offenbart.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine
Vorrichtung gemäß Anspruch
1 wird verschafft, welche automatisch die Stoßspleißung einer Vorbereitungslage
mit metallischen oder nichtmetallischen Verstärkungskorden durchführt. Die Vorrichtung
ist von relativ einfacher Gestaltung und weniger teuer als andere,
zum Stoßspleißen einer Vorbereitungslage
verwendete Maschinerie. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
verschafft ungeachtet des Verstärkungskordmaterials
einen qualitativ hochwertigen Stoßspleiß und ist daher besonders nützlich bei
der Herstellung einer Vorbereitungslage mit nichtmetallischen Verstärkungskorden.
-
Spezielle
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine schematische Illustration einer Produktionslinie für Vorbereitungslagen
mit nichtmetallischem Kord, welche eine Stoßspleißvorrichtung und eine Gumstreifenanbringvorrichtung
in Übereinstimmung
mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufweist.
-
2 ist
eine Seitenansicht der Stoßspleißvorrichtung
und der Gumstreifenanbringvorrichtung von 1.
-
3 ist
eine Seitenansicht der Stoßspleißvorrichtung
von 2.
-
4 ist
eine Perspektiv-Teilansicht eines Teils der Stoßspleißvorrichtung von 2,
welche die Vielzahl von Paaren unterer und oberer Zahnstangen veranschaulicht.
-
5 ist
eine Endansicht der Stoßspleißvorrichtung
von 2.
-
Die 6 und 6A sind
schematische Blockdiagramme eines zur Steuerung des Betriebs der
Stoßspleißvorrichtung
und der Gumstreifenanbringvorrichtung von 1 angewendeten
Steuersystems.
-
7 ist
ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten
Unterprogramms zum Positionieren eines Vorbereitungslagenstücks vor
einem Stoßspleißzyklus.
-
Die 8-8C sind
Endansichten, welche verschiedene Positionen von Zahnstangen an der
Stoßspleißvorrichtung
von 1 beim Durchführen
des Stoßspleißzyklus
von 6 darstellen.
-
9 ist
ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten
Unterprogramms zum Stoßspleißen der
Vorbereitungslagenmaterialien.
-
10 veranschaulicht,
wie die oberen Paare von Zahnstangen nicht-starr in Klemmbackenmontageklammern
an der Stoßspleißvorrichtung
von 2 montiert sind.
-
11 ist
eine Endansicht der Gumanbringvorrichtung von 2.
-
12 ist
eine Seitenansicht der Gumanbringvorrichtung von 2.
-
13 ist
eine teilweise Draufsicht der Gumanbringvorrichtung von 2,
welche die Horizontalantriebsbauteile veranschaulicht.
-
14 ist
eine teilweise Endansicht der Gumanbringvorrichtung von 2,
welche die Vertikalantriebsbauteile veranschaulicht.
-
15 ist
ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten
Unterprogramms zum auf Länge
Schneiden eines Gumstreifens.
-
16 ist
ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten
Unterprogramms zum Aufnehmen des Gumstreifens mit dem Vakuumkopf.
-
17 ist
ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten
Unterprogramms zum Anbringen des Gumstreifens mit dem Vakuumkopf.
-
18 ist
ein Zustandsdiagramm, das die Wirkungsweise des Steuersystems von 6 zum gleichzeitigen
Betreiben der Stoßspleißvorrichtung und
der Gumstreifenanbringvorrichtung von 2 veranschaulicht.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
Bezugnehmend
auf 1 wird in einer Vorbereitungslagenproduktionslinie 20 ein
Streifen kalandrierten Materials 22 von Kalanderwalzen
(nicht dargestellt) auf bekannte Weise zugeführt. Das kalandrierte Material 22 ist
0,040-0,060 Zoll dick und weist aus einem nichtmetallischen Material
hergestellte Korde 24 auf, die in Längsrichtung generell parallel
zu den kalandrierten Kanten 26 verlaufen. Dass die nichtmetallischen
Korde 24 weniger starr sind als metallische Korde, führt dazu,
dass die kalandrierten Kanten 26 nichtlinear und wellenförmig sind.
Das kalandrierte Material wird von einer Fördereinrichtung 28 an
einem Abschneider 30 vorbeigeführt, der das kalandrierte Material
auf gewünschte
Längen
schneidet, abhängig
von der Anwendung. Die resultierenden rechteckigen Stücke 32 werden
dann auf eine quergerichteten Zuführfördereinrichtung 34 übertragen.
Die Stücke
werden dann in einer Stromabwärtsrichtung 35 zu
einer Stoßspleißmaschine 36 befördert, welche
Stoßverbindungen 40 zwischen
den kalandrierten Kanten 26 der abgeschnittenen Stücke 32 bildet,
um einen kontinuierlichen Vorbereitungslagenstreifen 38 zu
formen. Die Stoßverbindungen 40 werden
durch jeweilige Gumstreifen 42 verstärkt, die von einer Gumstreifenanbringvorrichtung 44 über den Verbindungen 40 plaziert
werden. Der resultierende kontinuierliche Vorbereitungslagenstreifen
wird auf bekannte Weise auf Aufwickelrollen 43 gesammelt. Der
kontinuierliche Vorbereitungsstreifen 38 weist nichtmetallische
Korde 24 auf, die im Wesentlichen parallel zu den Stoßverbindungen 40 und
Gumstreifen 42 sind und quer zu einer Längsachse 46 des Vorbereitungslagenstreifens 38 sind.
-
Zum
Zweck dieser Beschreibung wird der Begriff "stromabwärts" zur Identifikation der Bewegungsrichtung
des Vorbereitungslagenmaterials 38 durch die Stoßspleißvorrichtung 36 und
die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 verwendet, das heißt, von
rechts nach links, wie in 1 gesehen.
Der Begriff "stromaufwärts" wird zur Bezeichnung
einer Bewegung in einer entgegengesetzten Richtung verwendet. Bauteile
an der Stoßspleißvorrichtung 36, die
als "stromabwärts" identifiziert werden,
befinden sich dichter bei der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 als
Bauteile, die als "stromaufwärts" befindlich identifiziert
werden.
-
2 ist
eine Seitenansicht eines Teils der Vorbereitungslagen-Produktionslinie 20,
eines Streifens kalandrierten Materials 22, welche die
Zuführfördereinrichtung 34,
die Stoßspleißvorrichtung 36 und die
Gumstreifenanbringvorrichtung 44 umfasst. Es ist anzumerken,
dass außer
der Stoßspleißvorrichtung 36 und
der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 alle Elemente von 1 in
der Reifenproduktionsindustrie bekannt sind und angewendet werden.
Es ist auch anzumerken, dass die Vorbereitungsausrüstung 48 für die Gumstreifenanbringvorrichtung 44,
die den Gumstreifen von einer Rolle zuführt und eine Decklage über dem
Gumstreifenklebstoff abtrennt und aufwickelt, ebenfalls bekannt
ist.
-
Bezugnehmend
auf die 4 und 5 weist
die Stoßspleißmaschine 36 ein
Gestell 72 auf, das schwimmend gelagerte Tische 70 an
sowohl den stromaufwärts
als auch stromabwärts
befindlichen Seiten der Stoßspleißvorrichtung 36 trägt. Paare oberer
Zahnstangen 50 und Paare unterer Zahnstangen 52 sind
so montiert, dass sie sich quer über
die Breite der Stoßspleißmaschine
erstrecken. Jedes Paar oberer Zahnstangen 50 besteht aus
einer nicht schwenkbaren, stromaufwärts befindlichen Zahnstange 54 mit
Zähnen 56,
die mit Zähnen 58 einer schwenkbaren,
stromabwärts
befindlichen Zahnstange 60 in Eingriff gebracht werden
können.
Gleichermaßen
besteht jedes Paar unterer Zahnstangen 52 aus einer nicht
schwenkbaren, stromaufwärts
befindlichen Zahnstange 62 mit Zähnen 64, die mit Zähnen 66 einer
schwenkbaren, stromabwärts
befindlichen Zahnstange 68 in Eingriff gebracht werden
können. Die
Paare unterer Zahnstangen 52 sind angehoben unmittelbar
benachbart zu dem Tisch 70 befestigt, der die abgeschnittenen
Streifen 32 stützt,
wenn sie von der Zuführfördereinrichtung 34 der
Stoßspleißvorrichtung 36 zugeführt werden.
Die Zahnstangen 54, 60, 62, 68 sind
kommerziell erhältliche
Getriebezahnstangen.
-
Jede
der oberen, stromaufwärts
befindlichen Zahnstangen 54 ist an einem unteren Ende einer
jeweiligen oberen, nicht schwenkbaren, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammer 75 montiert,
welche auf einem Schlitten 76 montiert ist. Der Schlitten 76 ist
verschiebbar auf einer linearen Führung 77 montiert,
welche an einem oberen Paar Querschienen 78 des Gestells 72 befestigt
ist. Jede der oberen, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60 ist an einem unteren Ende einer
jeweiligen oberen, schwenkbaren, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammer 79 montiert.
Obere Enden jeder der oberen Klemmbackenmontageklammern 76, 79 sind
mechanisch mit einem Klemmantrieb verbunden, der aus einer jeweiligen
oberen Klemmbetätigungsvorrichtung 82,
beispielsweise einem Pneumatikzylinder, wie in 5 gezeigt,
besteht. Die Zylinder 82 sind an einem Fachwerkträger 95 montiert,
der auf Getriebekästen 97 an
dem Gestell 72 montiert ist. Die Getriebekästen 97 sind
durch eine Welle 99 verbunden und werden durch ein Handrad 101 bedient.
Somit gestattet Drehen des Handrads 101 das Einstellen
der vertikalen Position der Zylinder 82 und des oberen
Paars Zahnstangen 50. Die oberen Enden jeder der Klemmbackenmontageklammern 75, 79 sind
schwenkbar mittels eines Schwenkzapfens 80 mit einem distalen
Ende einer Zylinderstange 81 eines jeweiligen Zylinders 82 verbunden.
Das gleichzeitige Bedienen der Zylinder 82 in einem Stand
wirkt so, dass die oberen Klemmbackenmontageklammern 75, 79 und
jeweilige Paare oberer Zahnstangen 50 gleichzeitig abwärts hin
zu dem Paar unterer Zahnstangen 52 bewegt werden. Das Umkehren
des Betriebs der Zylinder 82 wirkt so, dass die oberen
Zahnstangen 50 von den unteren Zahnstangen 52 weg
bewegt werden.
-
Wie
in 4 gezeigt, sind die oberen, stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 60 schwenkbar in Bezug auf jeweilige obere,
stromaufwärts
befindliche Zahnstangen 54, mittels eines aus jeweiligen
oberen Eingriffsbetätigungselementen 83,
beispielsweise einem Pneumatikzylinder, bestehenden Eingriffantriebs.
Spezifisch sind die Zylinder 83 an jeweiligen oberen, stromabwärts befindlichen
Klemmbackenmontageklammern 9 montiert; und, wie in 3 gezeigt,
sind distale Enden jeweiliger Zylinderstangen 85 mit jeweiligen
entgegengesetzten oberen, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 75 verbunden.
Die gleichzeitige Bedienung der Eingriffzylinder 83 in
einem Stand veranlasst die oberen, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 79 und
jeweiligen oberen, stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 60, zu den oberen, stromaufwärts befindlichen
Klemmbackenmontageklammern 75 und den jeweiligen oberen,
stromaufwärts befindlichen
Zahnstangen 54 hin zu schwenken, wodurch ihre jeweiligen
Zähne 58, 56 ineinandergreifen. Das
Umkehren des Betriebs der Eingriffzylinder 83 veranlasst
die oberen, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60, sich gleichzeitig von den
oberen rückwärtigen Zahnstangen 54 weg
zu bewegen, wodurch ihre jeweiligen Zähne 58, 56 sich
voneinander lösen.
-
Jede
der unteren, stromaufwärts
befindlichen Zahnstangen 62 ist an einem unteren Ende einer
jeweiligen unteren, stromaufwärts
befindlichen, nicht schwenkbaren Klemmbackenmontageklammer 84 montiert,
die an einem unteren Paar an dem Gestell 72 befestigter
Querschienen 87 befestigt ist. Jede der unteren, stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 68 ist an einem unteren Ende einer jeweiligen
unteren, schwenkbaren, stromabwärts
befindlichen Klemmbackenmontageklammer 88 montiert. Obere
Enden jeder der unteren Klemmbackenmontageklammern 84, 88 sind
mittels eines Schwenkzapfens 89 schwenkbar verbunden. Die
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 68 sind schwenkbar in Bezug auf
jeweilige untere, stromaufwärts
befindliche Zahnstangen 62, mittels eines Eingriffsantriebs,
bestehend aus jeweiligen unteren Eingriffsbetätigungsvorrichtungen 90,
beispielsweise einem Pneumatikzylinder. Spezifisch sind die Zylinder 90 auf jeweiligen
unteren, stromabwärts
befindlichen Klemmbackenmontageklammern 88 montiert; und, wie
in 3 gezeigt, sind die distalen Enden jeweiliger
Zylinderstangen 91 mit jeweiligen unteren, stromaufwärts befindlichen
Klemmbackenmontageklammern 84 verbunden. Gleichzeitiges
Bedienen der Eingriffzylinder 90 in einem Stand veranlasst
die unteren, stromabwärts
befindlichen Klemmbackenmontageklammern 88 und jeweiligen
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 68, zu den unteren, stromaufwärts befindlichen
Klemmbackenmontageklammern 84 und den jeweiligen unteren,
stromaufwärts
befindlichen Zahnstangen 62 hin zu schwenken, wodurch ihre
jeweiligen Zähne 66, 64 ineinandergreifen.
Das Umkehren des Betriebs der Eingriffzylinder 90 veranlasst
die unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 68, sich gleichzeitig von den unteren,
stromaufwärts
befindlichen Zahnstangen 62 weg zu bewegen, wodurch ihre
jeweiligen Zähne 66, 64 sich
voneinander lösen.
-
Bezugnehmend
auf 6 wird der Betrieb des schwimmend gelagerten Tischs 70 und
der Zylinder 90, 82, 83 durch den Betrieb
von Elektromagneten 94 gesteuert, die auf bekannte Weise
Druckluft von einer Quelle 96 übertragen. Die Betriebsstadien der
Elektromagneten werden durch Ausgangssignale von einer Steuerung 98,
beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder anderen
Mikrosteuerung, betätigt.
Der Betrieb der Steuerung 98 wird durch Eingabevorrichtungen
gesteuert, beispielsweise eine Benutzer-Eingabe-Ausgabe 100,
einen Kantensensor 102 usw. Die Steuerung 98 verschafft
auch Ausgangssignale, die den Betrieb eines Zuführfördereinrichtungsmotors 104 (2)
und eines Abfördereinrichtungsmotors 106 betätigen, welche
die jeweiligen Zuführ-
und Abfördereinrichtungen 34, 108 betreiben.
-
Der
Betrieb der Stoßspleißvorrichtung 36 wird
durch verschiedene Betriebszyklen gesteuert, die auf bekannte Weise
in der Steuerung 98 als Gruppe von Unterprogrammen programmiert
sind. Beispielsweise wirkt ein in 7 dargestelltes
Unterprogramm so, dass es abgeschnittene Stücke 32 in der Stoßspleißvorrichtung 36 positioniert,
in Vorbereitung der Herstellung der Stoßverbindung. Der Arbeitsablauf
von 5 beginnt mit einer Vorbereitungslage in der Stoßspleißvorrichtung 36,
und eine Stoßverbindung
ist gerade vollendet worden. Bezugnehmend auf die 1, 2, 6 und 7 gibt die
Steuerung 98, bei 502, zur Positionierung der Vorbereitungslage 38 und
eines neuen abgeschnittenen Stücks 32 für die nächste Spleißung, Ausgangssignale
ab, um zu veranlassen, dass die Zuführ- und Abfördereinrichtungsmotoren 104 beziehungsweise 106 laufen.
Gleichzeitig gibt die Steuerung 98 ein Ausgangssignal zu
dem Elektromagneten 94d ab, wodurch er veranlasst wird,
seinen Stand zu ändern und
Druckluft zu den schwimmend gelagerten Tischen 70 zu übertragen.
Somit kann Material über
die Stoßspleißvorrichtung 36 bewegt
werden, bei minimaler Reibung von einem darunter befindlichen Träger. Der
gleichzeitige Betrieb der Zuführ-
und Abfördereinrichtungen 34, 108 veranlasst
den Vorbereitungslagenstreifen 38, sich in einer Stromabwärtsrichtung 35 zu
bewegen, wie in den 1, 2 und 8 ersichtlich.
Diese Bewegung des Vorbereitungslagenstreifens 38 führt dazu,
dass eine hintere Kante 110 (8) unter
einem an der Stoßspleißvorrichtung 36 montierten
Kantensensor 102 durchläuft. Beim
Erfassen der hinteren Kante 110 gibt der Kantensensor 102 ein
Ausgangssignal, bei 504, zur Steuerung 98 ab.
-
Die
Steuerung 98 überwacht
dann den Betrieb der Abfördereinrichtung 108,
um festzustellen, wenn die hintere Kante 110 in Bezug zu
den Zähnen 66 der
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstange 68 in eine gewünschte Position bewegt worden
ist. Der Abstand zwischen dem Punkt, an dem die hintere Kante 110 von
dem Kantensensor 102 erfasst wird, und der Endposition
der hinteren Kante an der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 ist
ein bekannter Wert. Daher kann der Betrieb des Abfördereinrichtungsmotors 106 präzise gesteuert werden,
sodass die Abfördereinrichtung 108 gestoppt
wird, wenn die hintere Kante 110 an ihrer gewünschten
Position an der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 ist.
Die gewünschte
Position der hinteren Kante schwankt abhängig von der Gestaltung der
Stoßspleißvorrichtung 36,
der Tiefe der Zähne
der Zahnstangen, der Natur des Vorbereitungslagenmaterials usw.
Die gewünschte
Position der hinteren Kante 110 ist zurückversetzt von den vorderen
Kanten der Zähne 66 der
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstange 68. Der gewünschte Betrag des Rücksprungs
der hinteren Kante 110 wird jedoch in jeder Anwendung experimentell
ermittelt und kann beispielsweise ein Abstand sein, der etwas weniger
als die halbe Länge
der Zähne 66 beträgt.
-
Das
Erfassen dessen, wann die hintere Kante 110 in Position
ist, kann auf mehrere Arten und Weisen vollzogen werden. In einer
Ausführungsform ist
eine Codiereinrichtung 112 an dem Abfördereinrichtungsmotor 106 befestigt;
und jeder Ausgangspuls von der Codiereinrichtung stellt eine inkrementelle
Verlagerung der Abfördereinrichtung 108 dar. Somit
kann die Steuerung 98 Ausgangspulse von der Codiereinrichtung 112 erfassen
und zählen
und, bei 506, erfassen, wenn die hintere Kante 110 an
ihrer gewünschten
Position an den Zähnen 66 der
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstange 68 ist. In einer alternativen Ausführungsform
kann, wenn die Geschwindigkeit der Abfördereinrichtung 108 festgelegt
ist, die Steuerung 98 einen internen Zeitmesser starten,
der die Millisekunden zählt,
die zum Bewegen der hinteren Kante 110 von ihrer Position
unter dem Kantensensor 102 zu einer gewünschten Position an den Zähnen 66 der
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstange 68 erforderlich sind. In beiden Fällen gibt
die Steuerung 98, wenn sie, bei 506, feststellt,
dass die hintere Kante in ihrer gewünschten Position ist, bei 508 ein
Ausgangssignal an den Abfördereinrichtungs-motor 106 ab,
das ihm befiehlt, zu stoppen. Zusätzlich gibt die Steuerung 98 ein
Ausgangssignal ab, das den Stand des Elektromagneten 94d umschaltet,
um die Zufuhr von Druckluft von dem stromabwärts befindlichen schwimmend
gelagerten Tisch 70 zu entfernen, wodurch ein starrerer
Träger für das abgeschnittene
Stück 38 verschafft
wird.
-
Gleichzeitig,
mit dem Bewegen der Vorbereitungslage 38, veranlasst der
Betrieb der Zuführfördereinrichtung 34 durch
die Steuerung 98 auch ein neues abgeschnittenes Stück 32,
sich in der Stromabwärtsrichtung 35 zu
der Stoßspleißvorrichtung 36 hin
zu bewegen. Nach dem Erfassen der hinteren Kante 110 der
Vorbereitungslage 38 erfasst der Kantensensor 102 die
vordere Kante 114 des nächsten abgeschnittenen
Stücks 32,
das an den Vorbereitungslagenstreifen 38 zu spleißen ist;
und seine Ausgabe verändert
bei 510 ihren Zustand. Wenn die Steuerung 98 diese
Zustandsänderung
erfasst, beginnt sie, Pulse von einer Codiereinrichtung 116 zu zählen, die
mit dem Zuführfördereinrichtungsmotor 104 verbunden
ist. Durch Zählen
von Codiereinrichtungspulsen ist die Steuerung 98 in der
Lage, festzustellen, wenn die vordere Kante 114 an einer
gewünschten
Position an den Zähnen 64 der
unteren, stromaufwärts
befindlichen Zahnstange 62 ist. Wieder variiert die gewünschte Position
der vorderen Kante 11 abhängig von der Gestaltung der
Stoßspleißvorrichtung 36,
der Tiefe der Zähne
der Zahnstangen, der Natur des Vorbereitungslagenmaterials usw.
Die gewünschte
Position der vorderen Kante 114 wird auf dieselbe Weise
ermittelt, wie in Bezug auf die gewünschte Position der hinteren
Kante 110 beschrieben. Wenn die Steuerung 98,
bei 512, die gewünschte
Position der vorderen Kante 114 erfasst, gibt sie, bei 514,
ein Ausgangssignal an den Zuführfördereinrichtungsmotor 104 ab,
das ihm befiehlt, zu stoppen. Es ist anzumerken, dass die Zuführfördereinrichtung 34 und
die Abfördereinrichtung 108 normalerweise
etwa gleiche Geschwindigkeiten haben, jedoch kann die Abfördereinrichtung
geringfügig schneller
laufen als die Zuführfördereinrichtung,
um den Spalt zwischen der hinteren Kante 110 der Vorbereitungslage 38 und
der vorderen Kante des Lagenabschnitts 32 während des
Förderns
zu vergrößern.
-
Zusätzlich gibt
die Steuerung 98 ein Ausgangssignal ab, das den Stand des
Elektromagneten 94d umschaltet, um die Zufuhr von Druckluft
von dem stromaufwärts
befindlichen schwimmend gelagerten Tisch 70 zu entfernen,
wodurch ein starrerer Träger für das abgeschnittene
Stück 32 verschafft
wird. An diesem Punkt befinden die Kanten 110, 114 sich
an gewünschten
Standorten an jeweiligen Zähnen 66, 64 der
unteren hinteren und vorderen Zahnstangen 68 beziehungsweise 62.
-
Nachdem
die Kanten sich an den gewünschten
Standorten befinden, ist die Stoßspleißvorrichtung bereit, eine Stoßspleißung zu
formen, welche den Vorbereitungslagenstreifen 38 mit dem
neuen abgeschnittenen Stück 32 verbindet.
Bezugnehmend auf 9 beginnt ein Arbeitsablauf
zur Herstellung einer Stoßspleißung damit,
dass die Steuerung 98, bei 516, ein Ausgngssignal
zu dem Elektromagneten 94a abgibt, das den Elektromagneten
veranlasst, seinen Stand umzuschalten und Druckluft zu den Klemmzylindern 82 zu übertragen.
Die Klemmzylinder senken die Vielzahl oberer Zahnstangen 50 gleichzeitig
ab, bis die oberen, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60 mit einem Teil des Vorbereitungslagenstreifens 39 benachbart
zu der hinteren Kante 110 in Kontakt kommen, der von jeweiligen
unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 68 getragen wird. Etwa zur gleichen
Zeit kommen die oberen, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54 mit
einem Teil des abgeschnittenen Streifens 32 benachbart
der vorderen Kante 114 in Kontakt, der von den unteren,
stromaufwärts
befindlichen Zahnstangen 62 getragen wird, wie in 8A gezeigt.
Die zum Bewegen der oberen Zahnstangen in ihre Klemmposition erforderliche
Zeit kann gemessen werden, und die Steuerung 98 kann programmiert
werden, einen internen Zeitmesser gleich dieser Klemmbetriebszeit in
Gang zu setzen. Wenn dieser Zeitmesser dann abläuft, stellt die Steuerung 98 dann
fest, bei 518, dass die oberen Paare von Zahnstangen 50 zu
ihren jeweiligen gewünschten
Klemmpositionen bewegt worden sind.
-
Danach
gibt die Steuerung 98 dann, bei 520, Ausgangssignale
zu den Elektromagneten 94b, 94c ab, um die Stände dieser
Elektromagneten zu ändern und
Druckluft in die oberen und unteren Eingriffszylinder 83 beziehungsweise 90 zu übertragen.
Die Eingriffszylinder 83, 90 wirken so, dass sie
die oberen und unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60, 68 hin zu ihren zusammenpassenden
oberen und unteren, stromaufwärts
befindlichen Zahnstangen 54, 62 bewegen. Die festgeklemmten
oberen und unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60, 68 bewegen die Vorbereitungslage 38 in
einer Stromaufwärtsrichtung 117 (8A),
um die hintere Kante 110 des vorbereitungslagenstreifens
mit der vorderen Kante 114 des abgeschnittenen Stücks in ein
Stoßverhältnis zu
bringen. Die fortgesetzte Bewegung der oberen und unteren, stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 60, 68 zwingt die hintere Kante 110 des
Vorbereitungslagenstreifens fest gegen die vordere Kante 114 des
abgeschnittenen Stücks,
um die Stoßspleißung 40 zu
formen (8B). Die Klebrigkeit des Elastomermaterials hilft,
die vordere Kante 114 des abgeschnittenen Stücks in innigem
Kontakt mit der hinteren Kante 110 des Vorbereitungslagenstreifens
zu halten. Diese Bewegung setzt sich fort, bis die Zähne 58, 66 der
jeweiligen oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 vollständig im
Eingriff mit den Zähnen 56, 64 der
jeweiligen oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 sind, wie
in 8B gezeigt.
-
Wiederum
ist, wie vorangehend beschrieben, die Steuerung 98, mittels
eines internen Zeitmessers, in der Lage, festzustellen, bei 522,
dass die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 vollständig mit
jeweiligen oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 im
Eingriff sind. An diesem Punkt gibt die Steuerung 98, bei 524,
ein Ausgangssignal ab, um den Stand von Elektromagnet 94a umzuschalten, wodurch
die Übertragung
von Druckluft zu den Klemmzylindern 82 umgekehrt wird.
Die Betätigung der
Klemmzylinder 82 veranlasst, dass die Paare oberer Zahnstangen 50 angehoben
und in ihre ungeklemmte Position zurückbewegt werden, wie in 8C gezeigt.
Unmittelbar danach gibt die Steuerung 98, bei 526,
Ausgangssignale an die Elektromagneten 94b, 94c ab,
die Stände
der oberen und unteren Eingriffszylinder 83, 90 umzuschalten,
wodurch die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 in
der Stromabwärtsrichtung 35 von
den oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 wegbewegt
werden. Dieser Vorgang veranlasst die Zahnstangen, sich zu einer
in 8 dargestellten Position zu öffnen.
-
In
dem obigen Arbeitsablauf ist anzumerken, dass, wenn die oberen und
unteren, stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 60, 68 sich zu den jeweiligen stromaufwärts befindlichen
Zahnstangen 54, 62 hinbewegen, die stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 60, 68 und die Vorbereitungslage 38 sich
simultan bewegen. Nachdem jedoch die hintere Kante 110 der
Vorbereitungslage mit der vorderen Kante 114 des abgeschnittenen
Stücks
in Kontakt kommt, haben die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen
Zahnstangen 60, 68 eine relative Bewegung in Bezug
zu dem Vorbereitungslagenstreifen 38 und müssen daher über die
Hauptoberflächen
des vorbereitungslagenstreifens 38 gleiten, ohne eine Beschädigung zu
verursachen. Zur Erleichterung dessen sind die Seiten 93 der
verschwenkenden, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60, 68 mit einem "TEFLON"-Material beschichtet.
Zusätzlich
sind die Zähne
der oberen und unteren, stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60, 68 an ihrer vorderen
Kontaktkante, das heißt,
der Fläche 92,
abgefast (4). Die exakte Konfiguration
einer abgefasten Fläche 92 ist anwendungabhängig und
variiert mit der Natur des Lagenmaterials, der Länge der Zahnstangen usw. In manchen
Anwendungen hat die abgefaste Fläche 92 einen
Winkel von etwa 10° in
Bezug zur Seitenfläche 93 der
Zahnstange; während
die abgefaste Fläche
in anderen Anwendungen einen Winkel von etwa 20° hat. Der die beste Leistung
verschaffende Winkel wird experimentell durch Versuch und Irrtum
ermittelt. Gleichermaßen
wird auch die gewünschte
Länge der
abgefasten Fläche 92 und
ihre gewünschte
Tiefe ab der Seitenfläche 93 ebenfalls
experimentell durch Versuch und Irrtum ermittelt. Eine solche abgefaste Fläche 92 erleichtert
eine Gleitbewegung der stromabwärts
befindlichen Zahnstangen 60, 68 über den Vorbereitungslagenstreifen 38 ohne
Rillenbildung oder sonstigen Schaden zu verursachen.
-
Im
Betrieb der Stoßspleißvorrichtung 36 ist festgestellt
worden, dass das Vorhandensein einer Vielzahl von Paaren oberer
und unterer Zahnstangen 50, 52 eine konsistentere,
qualitativ hochwertigere Stoßspleißung verschafft,
als wenn die oberen und unteren Zahnstangen 50, 52 sich
kontinuierlich über eine
volle Breite der Stoßspleißvorrichtung 36 erstreckten.
Die Zuverlässigkeit
und Qualität
der Stoßspleißung wird
weiter verbessert durch nicht-starres Montieren der oberen Zahnstangen 54, 60 an
jeweilige obere Klemmbackenmontageklammern 75, 79. Die
nicht-starren Montagen der Zahnstangen 54, 60 sind
identisch; und die Montage von Zahnstange 54 an die Klemmbackenmontageklammer 75 ist
in 10 dargestellt. Ansatzbolzen 122 haben
Ansätze,
die sich durch Schlitze 123 in der Klemmbackenmontageklammer 75 erstrecken
und mit Gewinde an der Zahnstange 54 angreifen. Somit ist
die Zahnstange 54 nicht-starr an der jeweiligen Klemmbackenmontageklammer
montiert, sondern kann sich um einen von der Größe der Schlitze 123 abhängigen Betrag
relativ zu dieser Klammer frei bewegen. Weiter weist das Ende der
Klemmbackenmontageklammer 75 eine generell L-förmige Kerbe 124 auf,
die sich über
eine Breite der Klemmbackenmontageklammer 75 erstreckt.
Die Schlitze 123 kreuzen eine erste Kerbenfläche 125,
die mit einer rückwärtigen Fläche der Zahnstange 54 in
Kontakt ist. Eine senkrechte Fläche 126 der
Kerbe ist gebogen, beispielsweise mit einem Radius von 30 Zoll,
um zuzulassen, dass die Zahnstange 54 darauf schaukelt.
Es ist festgestellt worden, dass ein solch nichtstarres Montieren
der oberen Zahnstangen 54, 60 an jeweiligen Klemmbackenmontageklammern 75, 79 die
Qualität
der Stoßspleißung 40 wesentlich
verbessert.
-
Der
Betrieb der Stoßspleißvorrichtung 36 wirkt
so, dass er zuverlässige
und qualitativ hochwertige Stoßverbindungen
bei der Bildung eines Vorbereitungslagenstreifens verschafft. Weiter
ist anzumerken, dass die Stoßspleißvorrichtung 36 verwendet
werden kann, um Stoßspleißungen zu
formen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Zuführfördereinrichtung 34 sind,
sowie Stoßspleißungen,
die schräg
zu, oder oder leicht abgewinkelt von, einer Senkrechten zu der Zuführfördereinrichtung 34 sind. Bezugnehmend
auf 3 ist ein Vorderbein 131 des Gestells 72 der
Stoßspleißvorrichtung 36 schwenkbar
an einer Grundplatte 132 montiert. Ein (nicht dargestelltes)
Hinterbein des Gestells 72 wird von einer Schwenkrolle 133 getragen,
die auf der Grundplatte 132 verfährt. Eine Kugelumlaufspindel-
und -mutter-Baugruppe 134 ist zwischen dem Hinterbein und einem
Handrad 135 verbunden. Drehen des Handrads 136 rotiert
die Kugelumlaufspindel und veranlasst die Mutter, die schwenkbar
an dem Hinterbein des Gestells 72 befestigt ist, sich entlang
der Kugelumlaufspindel zu bewegen. Wenn die Mutter bewegt wird,
schwenkt das Hinterbein des Gestells 72 in Bezug zu dem
Vorderbein 131, wobei es die Reihen oberer und unterer
Zahnstangen 50, 52 in Bezug zu einer Linie senkrecht
zu einer längsgerichteten Mittellinie
der Zuführfördereinrichtung 34 schrägstellt.
Eine mit dem Handrad 135 zusammenwirkende Anzeige ist in
Schritten von einem Grad geeicht. Ein Zulassen des Schwenkens des
Gestells 72 durch einen Winkel von bis zu etwa 10 Grad
ist für
die meisten Anwendungen ausreichend.
-
Es
ist festgestellt worden, dass für
Vorbereitungslagenstreifen, die mit nichtmetallischen Korden hergestellt
wurden, die Stoßverbindung
während
des Reifenfertigungsvorgangs stärker
und stabiler ist, wenn sie mit einem Gumstreifen abgedeckt wird.
Für den
effizientesten Betrieb arbeitet die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 simultan
mit der Stoßspleißvorrichtung 36.
Daher ist die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 in Bezug
zu der Stoßspleißvorrichtung 36 so
positioniert, dass, gleichzeitig mit dem Positionieren der hinteren
Kante der Vorbereitungslage an der Stoßspleißvorrichtung 36, die
am rezentesten geformte Stoßspleißung an
einer Stelle positioniert ist, an der ein Gumstreifen von der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 angebracht
werden kann.
-
Bezugnehmend
auf 11 wird die Abfördereinrichtung 108 von
einer Basis 126 getragen. Die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 hat
ein Gestell 127, das unabhängig von einer Basis 128 mit
Beinen 129 getragen wird. Somit sind die Abfördereinrichtung 108 und
die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 in Bezug auf die Stoßspleißvorrichtung 36 unabhängig positionierbar.
Die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 ist so positioniert,
dass, wenn eine Stoßspleißung auf
der Stoßspleißvorrichtung 36 geformt
wird, eine zuvor hergestellte Stoßspleißung sich an einer Stelle 140 auf der
Abfördereinrichtung 108 befindet, die
es der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 gestattet, einen
Gumstreifen an der zuvor hergestellten Stoßspleißung anzubringen. Bezugnehmend
auf 12 weist die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 eine
Gumstreifenfördereinrichtung 142 und
eine Vakuumkopfbaugruppe 144 auf. Die Vakuumkopfbaugruppe 144 hat
zwei Freiheitsgrade, die ihr gestatten, einen Gumstreifen von der
Fördereinrichtung 142 abzunehmen
und ihn auf einer an dem stromaufwärts befindlichen Standort 140 positionierten
Stoßspleißung zu
plazieren.
-
Bezugnehmend
auf 13 ist ein X-Achsen-Horizontalantriebsmotor 146 mechanisch
mit einem Ende einer Kugelumlaufspindel 148 verbunden; und
ein Zahnkranz 150 ist an einem entgegengesetzten Ende der
Kugelumlaufspindel 148 montiert und greift wirksam an einem
Zahnriemen 152 an. Der Zahnriemen 152 ist weiter
mit einem zweiten Zahnkranz 154 verbunden, der an einem
Ende einer zweiten Kugelumlaufspindel 156 montiert ist.
Die Kugelumlaufspindeln 148, 156 haben jeweilige
Kugelumlaufmuttern 158, 160, welche einen Karren 162 stützen und
tragen, der von Linearlagern 163 in seiner linearen Bewegung
gestützt
und geführt
wird. Wie in 13 gezeigt, trägt der Karren 162 die
Vakuumkopfbaugruppe 144. Die Vakuumkopfbaugruppe 144 hat
eine Länge,
die im Wesentlichen gleich der Länge
der Stoßspleißung ist,
das heißt,
der vollen Breite des Vorbereitungslagenstreifens. Rotation des Horizontalantriebsmotors 146 wirkt
so, dass sie die Kugelumlaufmuttern 158, 160 (13),
den Karren 162 und die Vakuumkopfbaugruppe 144 in
einer horizontalen Richtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse
des Vorbereitungslagenstreifens simultan bewegt.
-
Bezugnehmend
auf 14 ist ein Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 montiert
auf, und wird getragen von, dem Karren 162 und ist mit
einem Ende einer ersten Kugelumlaufspindel 166 mechanisch
verbunden. Ein erster Zahnkranz 168 ist an einem entgegengesetzten
Ende der ersten Kugelumlaufspindel 166 montiert und greift
wirksam an einem Zahnriemen 170 an, der ebenfalls an einem
Zahnkranz 170, der an einem Ende einer zweiten Kugelumlaufspindel 174 montiert
ist, angreift. Erste und zweite Kugelumlaufmuttern 176, 178 sind
rotierbar an den jeweiligen Kugelumlaufspindeln 166, 178 montiert
und sind mit einem Vakuumkopfhohlraum 180 verbunden, der
von Linearlagern 181 in seiner linearen Bewegung geführt wird.
-
Bezugnehmend
auf 12 wird ein Vakuumkopf 182 von vertikalen
Pfosten 184 getragen, die an dem Hohlraum 180 befestigt
sind. Spannkomponenten, beispielsweise Druckfedern 181,
sind an den Pfosten 184 zwischen dem Vakuumkopf 182 und dem
Hohlraum 180 montiert. Der Vakuumkopf 182 hat
eine Länge,
die sich über
im Wesentlichen die gesamte Breite der Abfördereinrichtung sowie die Länge einer
Stoßspleißung in
dem Vorbereitungslagenstreifen erstreckt. Somit veranlasst der Betrieb
des Vertikalantriebsmotors 164 ein Anheben und Absenken
des Vakuumhohlraums 180 und Vakuumkopfs 182 in
Bezug auf die Abfördereinrichtung 108.
-
Bezugnehmend
auf 6B gibt die Steuerung 98 Ausgangssignale
zu dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 ab
und empfängt
Eingangsimpulse von einer Streifenfördereinrichtungs-Codiereinrichtung 188,
durch welche die Steuerung 98 die lineare Bewegung der
Streifenfördereinrichtung 142 bestimmen
kann. Gleichermaßen,
in Reaktion auf Ausgangssignale, welche den Betrieb der Horizontal- und
Vertikalantriebsmotoren 146, 164 betätigen, empfängt die
Steuerung 98 Rückkopplungssignale von
den Codiereinrichtungen 190, 192, welche die Bewegung
des Vakuumkopfs 182 darstellen. Die Steuerung 98 ist
auch wirksam mit einer Vakuumpumpe 194 verbunden, welche
den teilweisen Vakuumdruck auf den Vakuumkopfhohlraum 180 anlegt. Ein
Vakuum wird von dem Vakuumkopf 182 mittels eines Vakuumauslassventils 196 angelegt
und gelöst, welches
Ventil zwischen dem Vakuumkopfhohlraum und dem Vakuumkopf 182 angeschlossen
ist. Wenn es in seinem ersten Stand ist, schließt das Ventil 196 den
Vakuumkopf zur Atmosphäre
hin ab und öffnet ihn
zu dem Vakuumkopfhohlraum 180, wodurch ein teilweises Vakuum
an dem Vakuumkopf 182 angelegt wird. In seinem entgegengesetzten
Stand schließt das
Ventil 192 die Verbindung zwischen dem Vakuumkopf 182 und
dem Vakuumkopfhohlraum 180 und öffnet den Vakuumkopf 182 zur
Atmosphäre,
wodurch das teilweise Vakuum darin dissipiert wird. Die Steuerung 98 ist
auch mit einem Elektromagneten 94e verbunden, der wirksam
ist, um den Stand eines Messerzylinders 198 zu ändern, wodurch
ein Messer 200 an der Gumstreifenvorbereitungsausrüstung 48 (2)
betrieben wird, um die Gumstreifen auf gewünschte Längen zu schneiden.
-
Es
bestehen drei unabhängige,
aber aufeinander abgestimmte Vorgänge oder Unterprogramme, die
von der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 ausgeführt werden.
Bezugnehmend auf 12 wird zuerst ein Gumstreifen 42 von
der Fördereinrichtung 142 zu
einem Standort bereit zur Übertragung
zu dem Vakuumkopf 182 bewegt. Ein zweiter Arbeitsgang ist,
dass der Vakuumkopf 182 den Gumstreifen von der Fördereinrichtung 142 aufnimmt
und bereit ist, den Gumstreifen an der Stoßverbindung anzubringen. Ein
dritter Arbeitsgang ist das Anbringen des Gumstreifens an der Stoßverbindung,
nachdem die Stoßverbindung
zu der gewünschten
Stelle 140 bewegt worden ist (11). Bezugnehmend
auf die 6B, 12 und 15,
um einen Gumstreifen auf Länge
zu schneiden, gibt die Steuerung 98, bei 552,
ein Ausgangssignal ab, um den Streifenfördereinrichtungsmotor 186 zu
betätigen,
wodurch die Streifenfördereinrichtung 142 veranlasst
wird, den Gumstreifen zuzuführen.
Beim Zuführen
des Gumstreifens 42 überwacht
und zählt
die Steuerung 98 Ausgangspulse von der Streifenfördereinrichtungs-Codiereinrichtung 188.
Wenn die Steuerung 98, bei 554, eine Anzahl Pulse
gleich der gewünschten
Länge des
Gumstreifens zählt,
gibt die Steuerung 98, bei 556, ein Ausgangssignal
ab, das dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 befiehlt,
zu stoppen. Danach gibt die Steuerung 98, bei 558,
ein Ausgangssignal ab, das dem Elektromagneten 94e befiehlt,
seinen Stand zu ändern,
wodurch Druckfluid zu dem Messerzylinder 198 übertragen
und das Messer 200 betätigt
wird. Unmittelbar danach ändert
das Ausgangssignal von der Steuerung 98 seinen Zustand,
wodurch es den Stand des Elektromagneten 94e umkehrt und
den Messerzylinder 198 in seine Ausgangsposition zurückbringt.
Dieser Arbeitsgang des Betätigens
des Messerzylinders bewegt das Messer 200 hin und her und
erstellt ein abgeschnittenes Ende des Gumstreifens 45.
Dieser Vorgang verschafft einen Gumstreifen auf der Streifenfördereinrichtung 142,
der von der gewünschten
Länge ist,
das heißt,
der Länge
des Stoßstreifens 40.
-
Danach
gibt die Steuerung 98, bei 560, ein Ausgangssignal
ab, das dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 befiehlt,
zu starten; und die Streifenfördereinrichtung 142 transportiert
den Gumstreifen 42 über
die Breite der Abfördereinrichtung 108.
Wieder überwacht
und zählt
die Steuerung 98 Ausgangspulse von der Streifenfördereinrichtungs-Codiereinrichtung 188 und
ist in der Lage, festzustellen, wenn der abgeschnittene Gumstreifen
sich in seiner gewünschten
Position befindet. Wenn diese Position, bei 562, erfasst
wird, gibt die Steuerung 98, bei 564, ein Ausgangssignal
ab, das dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 befiehlt,
zu stoppen. An diesem Punkt befindet sich ein Gumstreifen 42 der
gewünschten
Länge auf
der Streifenfördereinrichtung 142 an
einer Stelle, bereit, um von dem Vakuumkopf 182 aufgenommen
zu werden.
-
Bezugnehmend
auf die 6B, 11 und 16,
wird, zum Aufnehmen des Gumstreifens von der Gumstreifenfördereinrichtung 142,
angenommen, dass der Vakuumkopf 182 angehoben ist und der
Karren 162 so positioniert ist, dass er den Vakuumkopf 182 an
einer stromabwärts
befindlichen Stelle über
der Gumstreifenfördereinrichtung 142 anordnet,
bereit zum Aufnehmen eines Gumstreifens. Die Steuerung 98 gibt,
bei 565, ein Ausgangssignal an das Vakuumablassventil 196 ab,
das den Vakuumkopf 182 zur Atmosphäre abschließt und den Vakuumkopf zu dem
Vakuumkopfhohlraum 180 öffnet. Dann
wird ein Vakuum an den Vakuumkopf 182 angelegt. Die Steuerung 98 gibt
auch, bei 565, Ausgangssignale zu dem Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 ab,
wodurch die Kugelumlaufspindeln 166, 174 in eine
solche Richtung rotiert werden, dass der Vakuumkopf 182 vertikal
abwärts
zu der Gumstreifenfördereinrichtung 142 bewegt
wird. Die Steuerung überwacht
und zählt
Ausgangspulse von der Codiereinrichtung 192 des Vertikalantriebs
und erfasst, bei 566, wenn der Vakuumkopf 182 sich
an seiner gewünschten
Position unmittelbar über
der Streifenfördereinrichtung 142 befindet.
An dieser Position befindet der Vakuumkopf 182 sich dicht
genug bei der Streifenfördereinrichtung 142,
sodass der Vakuumkopf 182 in der Lage ist, den Gumstreifen
von der Gumstreifenfördereinrichtung 142 abzuheben.
-
Die
Steuerung 98 gibt dann, bei 567, Ausgangssignale
zu dem Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 und dem X-Achsen-Horizontalantriebsmotor 146 ab,
wodurch der Vakuumkopf veranlasst wird, sich in eine Bereitschaftsposition
unmittelbar über dem
Standort 140 zu bewegen, an dem sich die Stoßverbindung
befindet. Wie gewürdigt
werden wird, kann die Steuerung 98 programmiert werden, um
zuerst den Vertikalantriebsmotor 164 zu bedienen, um den
Vakuumkopf 182 anzuheben, und danach den Horizontalantriebsmotor 146 zu
bedienen, um den Vakuumkopf horizontal zu einer Bereitschaftsposition über dem
Stoßverbindungsstandort 140 zu
bewegen. Alternativ können,
in anderen Anwendungen, die Motoren 146 und 164 simultan
bedient werden, um den Vakuumkopf 182 zu der Bereitschaftsposition
zu bewegen. In jeder Ausführung überwacht
das Steuersignal Ausgangspulse von den Codiereinrichtungen 190, 192 auf
eine vorangehend beschriebene Weise, um, bei 568, zu erfassen,
dass der Vakuumkopf 182 sich an der Bereitschaftsposition
befindet. Danach gibt die Steuerung 98, bei 569, Ausgangssignale
entweder zu einem der oder beiden Motoren 146, 164 ab,
wodurch sie angewiesen werden, den Vakuumkopf 182 an der
Bereitschaftsposition zu stoppen.
-
Bezugnehmend
auf die 6B, 11, 12 und 17,
wird, um den Gumstreifen an der Stoßverbindung anzubringen, angenommen,
dass eine Stoßverbindung
zu dem Standort 140 unter dem Vakuumkopf 182 an
der Bereitschaftsposition bewegt worden ist. Die Steuerung 98 gibt,
bei 572, Ausgangssignale zu dem Z-Achsen- Vertikalantriebsmotor 164 ab,
der die Kugelumlaufspindeln 166, 174 in eine solche
Richtung rotiert, dass der Vakuumkopf 182 veranlasst wird,
sich auf den Vorbereitungslagenstreifen 38 abzusenken und
mit diesem in Kontakt zu kommen. Der Gumstreifen hat eine Länge, die sich
im Wesentlichen über
die gesamte Länge
der Stoßspleißung erstreckt.
Weiter hat der Gumstreifen eine solche Breite, dass er sich über die
Stoßspleißung und über einen
Teil der Hauptflächen
an beiden Seiten der Stoßspleißung 40 erstreckt.
Der Vakuumkopf 182 ist in Bezug auf den Vakuumkopfhohlraum 180 federnd
und bewegbar montiert. Daher kommt, wenn der Vertikalantriebsmotor 164 fortfährt, den
Vakuumkopfhohlraum 182 abwärts zu bewegen, der Vakuumkopf 182 mit
dem Vorbereitungslagenstreifen 38 in Kontakt und legen
die Federn 181 eine gewünschte,
abwärtsgerichtete
Spannkraft an dem Vakuumkopf 182 an, wodurch sie eine gewünschte Anbringkraft
an dem Gumstreifen 42 anlegen. Diese Kraft wird durch Federkonstanten
der Federn 181 bestimmt und ist effektiv, um zu veranlassen,
dass das Klebemittel an dem Gumstreifen 42 besser an dem Vorbereitungslagenstreifen 38 haftet.
-
Wiederum überwacht
die Steuerung 98 die Ausgangspulse von der Codiereinrichtung 190 und erfasst,
bei 573, wenn der Vakuumkopf 182 in seine niedrigste
Position bewegt worden ist. Danach gibt die Steuerung 98,
bei 574, ein Ausgangssignal an den Vertikalantriebsmotor 164 ab,
wodurch er angewiesen wird, zu stoppen. Zusätzlich gibt die Steuerung 98 ein
Ausgangssignal an das Vakuumablassventil 196 ab, wodurch
der Stand des Ventils so geändert
wird, dass die Fluidverbindung zwischen dem Vakuumkopfhohlraum und
dem Vakuumkopf 182 blockiert ist und der Vakuumkopf 182 zur
Atmosphäre hin
offen ist. An diesem Punkt kann die Steuerung 98 es dem
Vakuumkopf 182 gestatten, an seiner niedrigsten Position
zu verweilen, um ein Aushärten
des Klebemittels an dem Gumstreifen zu gestatten. Eine solche Verweilzeit
wird durch einen internen Zeitmesser in der Steuerung 98 bestimmt
und kann auf bekannte Weise von Null bis auf jede gewünschte Anzahl
von Sekunden eingestellt werden.
-
Danach
gibt die Steuerung 98, bei 575, Ausgangssignale
ab, die den Antriebsmotor 146, 162 anweisen, den
Vakuumkopf zurück
in die Aufnahmeposition über
der Gumstreifenfördereinrichtung 142 zu bewegen.
In einer Weise, wie vorangehend beschrieben, überwacht die Steuerung die
Codiereinrichtungen 190, 192, um, bei 576,
zu erfassen, wenn der Vakuumkopf 182 sich an der Aufnahmeposition
befindet; und danach gibt die Steuerung 98, bei 577,
Ausgangssignale ab, um die Antriebsmotoren 146, 164 zu
stoppen.
-
Wie
zuvor angedeutet, ist es wünschenswert,
dass die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 simultan mit
der Stoßspleißvorrichtung 36 arbeitet,
um den Gumstreifen 42 über
der am rezentesten geformten Stoßspleißung anzubringen, während die
Stoßspleißvorrichtung 36 das
nächste
abgeschnittene Stück 32 an
den Vorbereitungslagenstreifen 38 spleißt. Daher wird, bevor ein Spleiß zu der
Position 140 bewegt wird, die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 so
betrieben, dass sie einen Gumstreifen zur Anbringung vorbereitet.
Aus dem Vorangehenden ist deutlich, dass für eine effizientere Arbeitsweise
mehrere der obigen Arbeitsgänge
und Unterprogramme gleichzeitig arbeiten können. Beispielsweise kann, während eine
Stoßspleißung hergestellt
wird (9) und ein Gumstreifen über einer zuvor hergestellten Stoßspleißung angebracht
wird (17), ein Gumstreifen zurechtgeschnitten
und in die Gumstreifenanbringvorrichtung bewegt werden (15 und 16). 18 ist
ein Zustandsdiagramm eines Programms in der Steuerung 98,
welches den gleichzeitigen Ablauf mehrerer Arbeitsgänge oder
Unterprogramme gestattet.
-
Wenn
bei 580 kein Gumstreifen auf der Gumstreifenfördereinrichtung 142 ist,
führt die
Steuerung 98, bei 581, das Unterprogramm von 15 aus,
um einen Gumstreifen auf Länge
abzuschneiden. Wenn sich ein Gumstreifen auf der Fördereinrichtung 142 befindet,
ermittelt die Steuerung 98, bei 582, ob der Vakuumkopf
leer ist; und wenn das so ist, führt
sie, bei 583, das Unterprogramm von 16 durch,
um einen Gumstreifen von der Fördereinrichtung 142 aufzunehmen.
Wenn der Vakuumkopf 182 einen Gumstreifen festhält, ermittelt
die Steuerung, bei 584, ob eine Stoßspleißung in Position und bereit zur
Herstellung ist. Wenn dies so ist, fährt die Steuerung 98,
bei 585, 586, fort, eine Stoßspleißung herzustellen, indem sie
das Stoßspleiß-Unterprogramm von 9 durchführt und
gleichzeitig Gumstreifen auf einer zuvor hergestellten Stoßspleißung anbringt, indem
sie das Unterprogramm von 17 durchführt. Wenn
die Steuerung 98, zu irgendeiner Zeit, bei 584 erfasst,
dass eine Stoßspleißung nicht
in Bereitschaftsposition zur Herstellung ist, bringt sie ein neues
abgeschnittenes Stück 32 in
die Stoßspleißvorrichtung 36,
indem sie das Vorbereitungslagenposition-Unterprogramm von 7 durchführt. Das
vorgenannte Verfahren verschafft eine wirtschaftliche, effiziente
und zuverlässige
Stoßspleißung von
Vorbereitungslagen, wodurch ein qualitativ höherwertiges Reifenfertigungsverfahren
verschafft wird.
-
Es
ist anzumerken, dass der Standort der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 in
Bezug auf die Stoßspleißvorrichtung 36 angepasst
werden kann, um sich an verschiedene Breiten kalandrierten Materials,
das der Zuführfördereinrichtung 34 zugeführt wird,
anzupassen. Bezugnehmend auf 12 weist jede
Seite des Gumstreifenanbringgestells 127 gerillte Walzen 136 auf,
die an entgegengesetzten Seiten einer an dem Unterteil 128 befestigten
linearen Führung 137 montiert
sind. Wie in 11 gezeigt, ist eine Kugelumlaufspindel-
und -mutter-Baugruppe 138 an dem Unterteil 128 montiert.
Ein Handrad 139 ist wirksam mit der Kugelumlaufmutter verbunden und
ist rotierbar an dem Gestell 127 montiert. Rotation des
Handrads 139 rotiert die Kugelumlaufspindel, wodurch diese
veranlasst wird, das Gestell 127 und die davon getragenen
Bauteile in Bezug zu dem Unterteil 128 und der Stoßspleißvorrichtung 36 zu
bewegen. Somit kann kalandriertes Material verschiedener Breiten
leicht aufgenommen werden. Es ist anzumerken, dass, wenn der Standort
des Gestells 127 und der Gumstreifenfördereinrichtung 142 verändert werden,
auch die Zufuhr des Gumstreifens 42 von der Vorbereitungsausrüstung 48 (2)
auf bekannte Weise angepasst werden muss, beispielsweise durch Bewegen
des Standorts der Ausrüstung 48.
-
In
der beschriebenen Ausführung
sind die Eingriffsbetätigungselemente 85, 90 und
das Klemmbetätigungselement 82 als
Pneumatikzylinder beschrieben; wie zu würdigen ist, können diese
Betätigungselemente,
in alternativen Ausführungen,
hydraulische Betätigungselemente
oder elektromechanische Antriebssysteme sein.
-
In
der beschriebenen Ausführung
werden individuelle Klemmzylinder 82 für jedes obere Paar Zahnstangen 50 verwendet;
in einer alternativen Ausführung
können
jedoch alle schwenkbaren Klemmbackenmontageklammern 79, 88 mechanisch mit
einem gemeinsamen Antriebsgestänge
verbunden sein, das nur von einem oder zwei Betätigungselementen bedient wird.
In einer anderen alternativen Ausführung können alle oberen, schwenkbaren Klemmbackenmontageklammern 79 mechanisch
mit einem gemeinsamen Antriebsgestänge verbunden sein, das nur
von einem oder zwei Betätigungselementen
bedient wird; und alle unteren, schwenkbaren Klemmbackenmontageklammern 88 können mechanisch
mit einem anderen gemeinsamen Antriebsgestänge verbunden sein, das nur
von einem oder zwei Betätigungselementen
bedient wird. In der beschriebenen Ausführung sind die oberen Paare
von Zahnstangen vertikal bewegbar und sind die unteren Paare von
Zahnstangen 52 angehoben fixiert. In alternativen Ausführungen
kann diese Anordnung umgekehrt werden, wobei die oberen Paare von
Zahnstangen fixiert und die unteren Paare von Zahnstangen bewegbar
sind.
-
Weiter
sind, in der beschriebenen Ausführung,
die oberen und unteren Paare von Zahnstangen an der stromabwärts befindlichen
Seite des Gestells 72 montiert. Somit befinden die verschwenkenden
Zahnstangen 60, 68 sich stromabwärts von
den nicht verschwenkenden Zahnstangen 54, 62;
jedoch können,
in einer alternativen Ausführung,
die oberen und unteren Paare von Zahnstangen 50, 52 an
der entgegengesetzten, stromaufwärts
befindlichen Seite des Gestells 72 montiert sein. In dieser
Ausführung befinden
die verschwenkenden Zahnstangen 60, 68 sich stromaufwärts von
den nicht verschwenkenden Zahnstangen 54, 62;
und die nicht verschwenkenden Zahnstangen 54, 62 halten
die Vorbereitungslage 38 fest, während die verschwenkenden Zahnstangen 60, 68 das
abgeschnittene Stück 32 zu
der Vorbereitungslage 38 hin ziehen, um die Stoßspleißung zu formen.
-
In
der beschriebenen Ausführung
ist die Steuerung 98 als eine einzige Einheit abgebildet;
wie jedoch gewürdigt
werden wird, kann die Steuerung 98 aus mehreren unterschiedlichen
Steuereinheiten bestehen, die in elektrischer Verbindung miteinander stehen.
Weiter befinden solche unterschiedlichen Steuereinheiten sich oft
an verschiedenen Standorten. Beispielsweise kann eine Steuereinheit
bei der Stoßspleißvorrichtung 36 plaziert
sein, eine andere bei der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 und
eine dritte bei der Vorbereitungsausrüstung 48.