DE60315752T2

DE60315752T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Kordes auf einen rotierenden Dorn

Info

Publication number: DE60315752T2
Application number: DE60315752T
Authority: DE
Inventors: Douglas Bruce 68502 Wood
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: EP1362686A3; ES2292902T3; BR0301326A; MXPA03003965A; JP2004026504A; KR20030089491A; DE60315752D1; EP1362686A2; US6715708B2; US20030213863A1; EP1362686B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Genauigkeit von Kordaufbringung mittels Zwangszuführung bei der Fertigung kordverstärkter Artikel. Spezifisch verschaffen das offenbarte Verfahren und die Vorrichtung eine Augenblicksmessung von Kordeigenschaften beim Zuführen des Kords zu einer rotierenden Trommel während der Fertigung von Artikeln, wie etwa Riemen, Schläuchen, Reifen, verstärkten Luftbälgen und anderen gleichartigen Artikeln, die während der Fertigung röhrenförmig geformt werden.
Hintergrund der Erfindung
Das Messen von Kordeigenschaften ist in US-A- 4,566,319 offenbart, wobei die thermische Schrumpfung von Korden gemessen wird. DE-A- 199 16 607 offenbart ein System zur Steuerung von Garnbewegung.
Kordzufuhr geschieht während der Fertigung vieler verstärkter Artikel, wie etwa Kraftübertragungsprodukten. Ein Beispiel für ein System zur Kordaufbringung mittels Zwangszuführung ist in WO-A1- 97/22461 beschrieben.
Das System zur Kordaufbringung mittels Zwangsführung umfasst Mittel zum Zumessen einer gesteuerten Kordlänge auf eine rotierende Trommel in einem schraubenförmigen Muster. Das System wendet eine angetriebene Trommel mit einer Codiereinrichtung an, um den darüber verlaufenden Kord abzumessen. Das angewandte Verhältnis von Trommeldrehung zu Kordlänge wird durch den genau bekannten Trommeldurchmesser (oder präziser, den Umfang) und durch den radialen Abstand von der Trommeloberfläche zur neutralen Biegeebene des Kords bestimmt; wobei der letztgenannte Abstand das effektive Wälzliniendifferential (EPLD) ist.
Das EPLD wird durch Überprüfung des Kords nicht leicht gemessen, selbst wenn dieses auf einer Winde plaziert ist. Das durchschnittliche EPLD kann durch Messen der Wälzlänge des fertigen hergestellten Produkts empirisch bestimmt werden, jedoch wird die Genauigkeit durch andere Faktoren eingeschränkt, die zur Riemenwälzlänge beitragen. Das EPLD ist teilweise von der verwendeten Spannung abhängig, somit muss jeder Kord bei jeder zu verwendenden Spannung empirisch geprüft werden. Schwankungen von Partie zu Partie in Kordmodul, Durchmesser oder Widerstand gegen Abflachung beeinflussen das eigentliche EPLD, somit wird die abgemessene Kordlänge pro Windenumdrehung genauer durch den Augenblickswert des EPLDs bestimmt.
Das EPLD wird typischerweise durch einen vor dem Bauen des Artikels auf einer rotierenden Trommel durchgeführte Prüfung ermittelt. Die Prüfung besteht aus dem Wickeln von Kord von der Dosiertrommel auf eine starre Trommel. Der Umfang der starren Trommel ist genau bekannt und verschieden von der der Dosiertrommel. während der Prüfung wird die Drehung beider Trommeln genau gemessen und das EPLD aus ihrer relativen Geschwindigkeit oder Verlagerungen berechnet. Dieser Wert wird zur Eichung der Baumaschine verwendet, wenn dieser Kord später an einer Walzplatte, die mit Kord versehen wird, angebracht wird. Diese Prüfung kann mit einer Materialprobe aus mehreren Partien wiederholt werden, um die durchschnittliche und Standardabweichung der EPLD-Eigenschaft zu ermitteln. Gleichermaßen kann man ein Kordmaterial unter verschiedenen Bedingungen (z.B. Kordaufbringgeschwindigkeit, Spannung, Temperatur und relative Feuchtigkeit) laufenlassen, um die Empfindlichkeit der EPLD dieses Kords gegenüber Betriebsbedingungen zu ermitteln.
Die Prüfungsbedingungen können sich jedoch oft von den eigentlichen Betriebsbedingungen unterscheiden und somit könnte das vorbestimmte EPLD zum Zeitpunkt des Bauens nicht genau sein. Zusätzlich kann das EPLD von Materialpartie zu Materialpartie variieren, was eine Wahl zwischen entweder häufigem Vortesten jeder Materialpartie oder Verwendung eines durchschnittlichen, und eventuell nicht genauen, EPLDs für jede Materialpartie erfordert.
Genaue Kordlänge ist von besonderer Bedeutung bei der Herstellung von Zahnriemen, da ein Fehler in der Kordlänge zu einem unrichtigen Kämmen der Zähne und vorzeitigem Zahn- oder Riemenversagen führen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit und Leichtigkeit der Benutzung für Kordaufbringung mittels Zwangszuführung durch Einsatz einer kontinuierlichen und automatischen Auswertung des EPLDs des Kords gerichtet. Sie verschafft eine genauere EPLD und ist Variationen in den Kordeigenschaften gegenüber tolerant.
Die offenbarte Vorrichtung ist auf eine Vorrichtung zum genauen Aufbringen eines Kords auf einen rotierbaren Dorn gerichtet, um ein Zwischenprodukt zu bilden. Die Vorrichtung umfasst einen rotierenden Baudorn, eine Kordzufuhr und eine Zuführwinde zur Unterstützung beim Zuführen von Kord von der Kordzufuhr zu dem Dorn entlang einem definierten Kordweg. Zusätzlich zu diesen Elementen umfasst die Vorrichtung mindestens zwei in dem Kordweg befindliche zusätzliche Trommeln. Die Trommeln haben unterschiedliche Durchmesser. Codiereinrichtungen sind mit jeder Trommel verbunden, um mindestens die Winkelbewegung der Trommel zu messen. Steuermittel werden zur Ermittlung des effektiven Wälzliniendifferentials des Kords aus den gemessenen Winkelbewegung des Kords, wenn der Kord sich durch den Kordweg voranbewegt, verwendet.
In einem anderen Aspekt der offenbarten Vorrichtung ist eine der Trommeln kraftgetrieben, um der Kord entlang seinem Kordweg voranzutreiben.
In einem anderen Aspekt der offenbarten Vorrichtung misst eine der Trommeln die Kordspannung, wenn der Kord über die Trommel läuft.
In einem anderen Aspekt der offenbarten Vorrichtung befinden sich zwei zusätzliche Trommeln in dem Kordweg. Die Trommeln haben voneinander verschiedene Durchmesser, können jedoch zu den ersten zwei Trommeln in dem System, über die der Kord bereits läuft, identisch sein. Codiereinrichtungen sind mit jeder der zwei zusätzlichen Trommeln verbunden. Die Codiereinrichtung misst mindestens die Winkelbewegung der Trommel.
In einem anderen Aspekt der Erfindung unterscheidet sich die Spannung T1 in dem Kordweg bei der Bewegung des Kords über die ersten zwei Trommeln von der Spannung T2 in dem Kordweg bei der Bewegung des Kords über die zwei zusätzlichen Trommeln.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung misst das Steuermittel den Kordmodul gemäß der folgenden Gleichung: Modul = ΔT/(ΔL/ursprüngliche Kordlänge)wobei ΔT = die absolute Differenz zwischen T1 und T2, und ΔL der absolute Wert der Veränderung in der Kordlänge, gemessen zwischen dem ersten Satz Trommeln und den zwei zusätzlichen Trommeln, ist.
Es ist auch ein Verfahren der Aufbringung eines Kords auf einen rotierbaren Baudorn offenbart. Das Verfahren umfasst das Zuführen eines Kords, Führen des Kords entlang einem definierten Kordweg und Aufwickeln des Kords auf einen rotierbaren Dorn, um ein Zwischenprodukt zu bauen. Nach der Erfindung wird der Kord, vor dem Aufwickeln des Kords auf den rotierbaren Dorn, über zwei Trommeln mit unterschiedlichen Durchmessern geführt. Wenn der Kord über die Trommel läuft, wird die Winkelbewegung der Trommel gemessen. Aus der Messung der Winkelbewegung wird das EPLD des Kords berechnet. Die Gleichung zum Messen des EPLDs ist:
wobei R der Radius jeder Trommel ist, A die Winkelverlagerung ist, L die größere Trommel darstellt und S die kleinere Trommel darstellt.
In einem Aspekt der Erfindung wird der Kord um eine Trommel herumgeschlagen, die motorgetrieben ist.
In einem anderen Aspekt des Verfahrens wird die Spannung des Kords gemessen, wenn der Kord über eine der Trommeln läuft.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung läuft der Kord über zwei zusätzliche Trommeln. Die Trommeln haben voneinander verschiedene Durchmesser und können entweder identische Durchmesser zu den ersten zwei Trommeln haben oder nicht. Vorzugsweise ist die Spannung, mit der die Korde über die zwei zusätzlichen Trommeln laufen, verschieden von der Spannung, mit der der Kord über die ersten zwei Trommeln läuft. Der Kordmodul wird gemäß der folgenden Gleichung gemessen: Modul = ΔT/(ΔL/ursprüngliche Kordlänge) wobei ΔT = die absolute Differenz zwischen T1 und T2, und ΔL der absolute Wert der Veränderung in der Kordlänge, gemessen zwischen dem ersten Satz Trommeln und den zwei zusätzlichen Trommeln, ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird als Beispiel und unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, worin:
1 ein Kordzufuhr- und Kordeigenschaftsmesssystem nach der Erfindung veranschaulicht; und die
2, 3 und 4 weitere Ausführungsformen des erfinderischen Systems sind.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verschaffung von Augenblicksmessung von Kordeigenschaften beim Zuführen des Kords zu einer rotierenden Trommel während der Fertigung von Artikeln, wie etwa Riemen, Schläuchen, Reifen, verstärkten Luftbälgen und anderen gleichartigen Artikeln, die während der Fertigung röhrenförmig geformt werden. Nur als Beispiel, und ohne die vorliegende Erfindung auf einen einzigen Artikeltyp zu beschränken, ist die Erfindung spezifisch im Kontext einer Vorrichtung zum Formen von Elastomer-Treibriemen unter Verwendung eines Kordzwangszuführsystems beschrieben. Kordzwangszuführung ist in WO-A1- 97/22461 beschrieben.
Bei dem bekannten Verfahren zur Kordzwangszuführung wird die Länge des auf der Trommel angebrachten Kords durch eine Winde und einer an der Winde befestigten Codiereinrichtung gemessen. Die Codiereinrichtung misst nur die Winkelposition oder Geschwindigkeit der Winde. Die durch jede Umdrehung der Winde dargestellte Kordlänge ist vom Umfang der Winde und vom effektiven Wälzliniendifferential (EPLD) des Kords auf der Winde abhängig.
Nach der vorliegenden Erfindung wird das EPLD durch Aufwickeln von Kord von einer Trommel mit bekanntem Durchmesser auf eine andere, entlang dem Kordweg befindliche, maschinell präzisionsbearbeitete, starre Trommel gemessen. Die Trommeln haben einen voneinander verschiedenen Durchmesser. Das Verhältnis der Winkelbewegung der ersten Trommel zu der Winkelbewegung der zweiten Trommel ist proportional zu dem Verhältnis des effektiven Kordradius auf den zwei Trommeln. Die Differenz zwischen den effektiven Radien und dem genau bekannten Radius der Winde und Trommel ist das EPLD und kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
wobei R der Radius jeder Trommel, gemessen in mm, und A die Winkelverlagerung, gemessen in Radian, ist. L ist für die größere Trommel und S ist für die kleinere Trommel, relativ zueinander. Das resultierende EPLD wird in mm berechnet. Sobald das EPLD bestimmt ist, wird der Wert zum Eichen der Kordaufwickelmaschine verwendet, um die korrekte Spannung auf den Kord anzulegen, wenn der Kord auf den rotierenden Dorn aufgebracht wird.
Verfahren und Vorrichtungen zur Kordzwangszuführung während genauen Messens des EPLDs sind in den begleitenden Figuren veranschaulicht.
1 ist eine Perspektivansicht einer Vorrichtung 10 zum Aufbringen von Korden 12 auf einen rotierenden Dorn 14. Der Kord 1 durchläuft mehrere Spannungszonen, bevor er auf den Dorn 14 aufgewickelt wird. In der ersten Spanne 12C, am dichtesten bei dem Dorn 14, ist der Kord 12 unter einer Spannung T1. Die erste Spanne 12C ist der Weg des Kords 12 von einer Zuführwinde 18 zu dem Dorn 14. In der zweiten Zugspanne 12B, die sich von einer Zugspannwinde 16 zu der Zuführwinde 18 erstreckt, ist der Kord 12 unter einer Spannung T2. In der dritten Zugspanne 12A, die sich von der Kordzufuhr 11 zu der Zugspannwinde 16 erstreckt, ist der Kord 12 unter einer Spannung T3.
Vor der Zugspanne 12C wird der Kord 12 von der Kordzufuhr 11 zugeführt und läuft um eine Tänzerrolle 13. Die Tänzerrolle 13 regelt die Spannung T3 in der Kordspanne 12A. Die Tänzerrolle 13 regelt auch die relative Geschwindigkeit der Spannwinde 16 und Kordzufuhrquelle 11.
Die Spannwinde 16 ist eine abrufbetätigte Spannungsregelvorrichtung, welche die Spannung in dem Kord 12 von einer Spannung T3 zur Spannung T2 ändert. Diese Änderung der Spannung findet statt, während die Vorrichtung 10 auf einer variablen Kordgeschwindigkeit im Abschnitt 12B des Kordwegs arbeitet. Die variable Kordgeschwindigkeit wird durch die Geschwindigkeit bestimmt, die für den Kord 12 erforderlich ist, um in die Zuführwinde 18 einzutreten. Die Kordspannung in dem zweiten Wegabschnitt 12B wird von einem Spannungssensor 20 gemessen. Der Spannungssensor 20 steuert die Geschwindigkeit der Zuführwinde 16 relativ zu der Zuführwinde 18, um etwaige Veränderungen in der Länge des zweiten Wegabschnitts 12B zu kompensieren und um die Spannung T2 in dem zweiten Wegabschnitt 12B auf einem gewünschten Niveau zu halten.
Die Spannwinde 16 ist vorzugsweise von herkömmlicher Gestaltung, was bedeutet, dass sie von dem Reibungskoeffizienten und dem Eingriffsbogen zwischen der Spannwinde 16 und dem Kord 12 abhängt. Die Spannwinde 16 hängt davon ab, dass T3 und T2 beide größer als Null sind, um eine Differenz zwischen T3 und T2 zu erzeugen, die relativ unabhängig von Schwankungen in T3 ist, und wobei T2 größer oder kleiner als T3 sein kann. Die zulässige Spannung T3 wird durch die Merkmale des Kords 12 und die Kordpaketgestaltung für den Artikel, der gefertigt wird, bestimmt. Die zulässige Spannung T3 kann von wenigen Gramm bis mehrere hundert Pfund schwanken, indem die Größe mehrerer beschriebener Bauteile vom Maßstab her angepasst wird. Die Spannwinde 16 weist eine angetriebene Trommel 16, die von einem Motor 22 angetrieben wird, und eine begleitende unangetriebene Trommel 16u auf.
Das Steuersystem für den Motor 22, der die Spannwinde 16 dreht, kann Rückmeldung von dem Spannungssensor 20 und Positions- und Drehungsdaten von einer Zuführwindencodiereinrichtung 24 zur präzisen Steuerung der Spannung T2 verwenden.
Der dritte Kordwegabschnitt 12C erstreckt sich von der Zuführwinde 18 zu dem Dorn 14, auf den der Kord 12 aufzuwickeln ist. Die Zuführwinde 18 ist vorzugsweise auch von herkömmlicher Gestaltung, darin der Spannwinde 16 ähnlich, dass sie von einem Reibungskoeffizienten und Eingriffsbogen zwischen dem Kord 12 und der Zuführwinde 18 abhängt und davon abhängt, dass T2 und T1 beide größer als Null sind, um einen Kord 12 von dem zweiten Teil des Weges 12B zu dem dritten Teil des Weges 12C voranzutreiben. Das Verhältnis T1/T2 beläuft sich von 0,05 bis auf 20 und ist während des Betriebs der Vorrichtung 10 vorzugsweise stets kleiner oder größer als 1,0. Die Zuführwinde 18 hat eine angetriebene Trommel 18, die von dem Motor 26 angetrieben wird, und eine begleitende, nicht angetriebene Trommel 18u.
Die Zuführwinde 18 hat vorzugsweise eine zylindrische Außenfläche mit einem genau bekannten Umfang, worauf der Kord 12 aufliegt, wenn er mit der Zuführwinde 18 in Kontakt ist. Der Motor 26 kann Drehkraft im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn auf die Zuführwinde 18 anlegen. Die zugeführte Drehkraft ist von ausreichender Größenordnung, um zu veranlassen, dass die Zuführwinde 18 rotiert und der Kord 12 sich um einen gewünschten Vorschubabstand entlang dem Weg 12B, 12C bewegt, relativ unabhängig von der Spannung T1 und T2.
Die Zuführwinde 18 ist elektronisch übersetzt, sodass die Länge des Kords 12, statt seiner Spannung, gesteuert werden kann. Mit anderen Worten, die Zuführwinde 18 führt der Kord 12 „positiv zu" in Hinsicht auf seine Länge, statt der Kord 12 in Hinsicht auf Spannung in dem Kord 12 „nach Bedarf zuzuführen". Die ausdehnbare Membran 54 an dem Dorn 14 steuert die Spannung in dem Kord 12.
Die Zuführwinde 18 und der Motor 26 sind mit einer Codiereinrichtung 24 verbunden, die die Position und Drehung der Zuführwinde 18 genau erfasst und dadurch die Bewegung des Kords 12 von dem zweiten Wegabschnitt 12B in den dritten Wegabschnitt 12C genau misst, nach Maßgabe der Genauigkeit, womit das EPLD bekannt ist.
Benachbart zu der Zuführwinde 18 befindet sich eine Trommel 19 mit feststehendem Durchmesser. Der Kord 12 ist auch um die Trommel 19 herumgewickelt. Die Trommel 19 ist mit einer Codiereinrichtung 25 verbunden, welche die Position und Drehung der Trommel 19 genau erfasst. Die Trommel 19 hat einen Durchmesser, der verschieden von dem der Zuführwinde 18 ist. Der Trommeldurchmesser ist als größer als der Windendurchmesser illustriert; er kann jedoch weniger als der Zuführwindendurchmesser betragen. Der Kord 12 muss nur eine einzige Windung um die Trommel 19 machen. Die Spannung und der Eingriffsbogen beim Lauf des Kords 12 über die Zuführwinde 18 und die feste Trommel 19 müssen ausreichend sein, um ein Rutschen des Kords 12 unter dem vorliegenden Drehmoment zu verhindern.
Ebenfalls in dem Kordwegabschnitt 12C enthalten ist eine Spannungsmessvorrichtung 28 für jeden Kord 12, der den Abschnitt 12C durchläuft, und mindestens ein Kordlegerad 30. Kordlegerad 30, Spannungsmessvorrichtung 28, Trommel 19 und Zuführwinde 18 sind in Bezug zueinander starr montiert, um eine Baugruppe 32 zur Aufrechterhaltung einer konstanten Länge in dem dritten Kordweg 12C zu bilden. Die Baugruppe 32 ist an einem radialen Positioniersystem 34 montiert, um eine radiale Baugruppe 36 zu bilden, die den Außenumfang des Kordlegerades 30 präzise in einen gewünschten radialen Abstand zum Drehungsmittelpunkt des Dorns 14 bringen kann. Das radiale Positioniersystem 34 umfasst Linearlager, die nur einen Freiheitsgrad in der Richtung senkrecht zur Drehachse des Dorns haben.
Die radiale Baugruppe 36 ist an dem axialen Positioniersystem 38 montiert, das die radiale Baugruppe 36 parallel zur Drehachse des Dorns 14 bewegen kann. Das axiale Positioniersystem 38 umfasst ein Linearlager oder Gleitbahn, das bzw. die das radiale Positioniersystem 34 trägt. Die Linearlager des axialen Positioniersystems 38 weisen nur einen Freiheitsgrad in der Richtung parallel zur Drehachse des Dorns 14 auf. Das radiale Positioniersystem 34 und das axiale Positioniersystem 38 sind stark, steif und starr genug, um eine lineare Bewegung in jeder unerwünschten Richtung oder eine Drehung der starren Baugruppe 32 um jede Achse herum zu verhindern.
Die kombinierte Bewegung der radialen und axialen Tragsysteme 34, 38 definiert eine Ebene, welche die Drehachse des Dorns 14 und die Mittellinie des Kordlegerades 30 enthält. Diese Konfiguration gestattet eine leicht auszuführende Kontrolle des Radius, mit dem der Kord auf den Dorn 14 aufgelegt wird.
Der Dorn 14 ist starr mit einer Dornträgerwelle 42 gekoppelt und rotiert damit, welche mit einem Antriebsmotor 44 gekoppelt ist; der Antriebsmotor 44 dreht die Welle 42 und den Dorn 14. Die Welle 42 ist auch mit einem Positionsbestimmungsmittel verbunden, das die Position des Dorns 14 präzise bestimmt. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Positionsbestimmungsmittel eine Codiereinrichtung 46, die die Position und Drehung der Welle 42 und des Dorns 14 präzise misst.
Die Welle 42, das radiale Positioniersystem 34 und axiale Positioniersystem 38 sind zwecks koordinierter Bewegung verbunden, wodurch der Welle 42 und dem axialen Positioniersystem 38 gestattet wird, sich gemeinsam auf eine Weise zu bewegen, die bewirkt, dass das Kordlegerad 30 sich in einer schraubenförmigen oder jeglicher anderen spezifizierten Bahn entlang der zylindrischen Außenfläche des Dorns 14 bewegt.
Die Drehung des Dorns 14 wird von der Codiereinrichtung 46 gemessen. Die Drehung der Zuführwinde 18 wird von einer Codiereinrichtung 24 gemessen. Ein Steuersystem (nicht dargestellt) steuert die Drehgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung entweder des Dorns 14 oder der Zuführwinde 18 und enthält einen Algorithmus, der die angestrebte Relativbewegung des Dorns 14 und der Zuführwinde 18 definiert. Beispielsweise ist im Fall eines Kords 12, der mit einer konstanten Wendelsteigung auf einen zylindrischen Dorn 14 gewickelt wird, die relative Bewegung ein konstantes Übersetzungsverhältnis, welche die Geschwindigkeit des Kords 12 auf der Zuführwinde 18 an die theoretische Oberflächengeschwindigkeit anpasst, die erforderlich ist, um einen Weg 12D mit der richtigen Spannung T1 an dem Dorn 14 zu erzeugen.
Der Dorn 14 weist eine Außenfläche 40 auf, auf die der Kord 12 entlang dem Kordweg 12D aufgewickelt wird. Vor dem Aufwickeln des Kords 12 können Lagen anderer Materialien 50 auf dem Dorn 14 plaziert werden. Die Lagen 50 können diskrete Bauelemente, Plattenmaterial oder zuvor angebrachten gewickelten Kord umfassen. Der Umfang des Dorns 14 und dieser darunterliegenden Lagen 50 muss mindestens groß genug sein, um die erforderliche Mindestspannung T1 in dem Kordwegabschnitt 12C aufrechtzuerhalten, und dürfen nicht größer sein als der Umfang, der erforderlich ist, um die zulässige Höchstspannung in dem Weg 12C aufrechtzuerhalten.
Der vorangehend beschriebene Dorn 14 kann mittels der Membran 54 ausgedehnt werden, um eine sehr kleine Anpassung in der Spannung T1 des auf dem Dorn 14 angebrachten Kords 12 zu verschaffen. Dorne 14 mit verschiedenen Radien können an der Dornträgerwelle 42 befestigt werden, um kordverstärkte Artikel mit einem breiten Umfangsbereich an der neutralen Kordebene herzustellen.
Wie oben erwähnt, wird das EPLD durch die Position und Drehung der Winde 18, gemessen durch ihre zugehörige Codiereinrichtung 24, und die Position und Drehung der Trommel 19, gemessen durch ihre zugehörige Codiereinrichtung 25, bestimmt. Die Position und Drehung der Winde 18 und Trommel 19, gemessen durch die Codiereinrichtungen 24, 25, wird zu einem Steuermittel geschickt, das in der Lage ist, die mathematische Bestimmung des EPLDs durchzuführen. Das Steuermittel ist vorzugsweise das elektronische Mittel, welches das gesamte Kordzuführsystem steuert. Das Verhältnis der Winkelverlagerung der Winde 18 zu der Winkelverlagerung der Trommel 19 ist proportional zu dem Verhältnis des effektiven Kordradius auf der Trommel und auf der Winde. Für das illustrierte Beispiel, wo die Trommel 19 größer als die Trommel 18 ist, ist die vorgenannte Gleichung:
Alternativ, wie in 2 ersichtlich, ist der Kordspannungssensor 28 mit einer Codiereinrichtung 29 versehen und wird die von der Codiereinrichtung gemessene Sensorinformation, d.h. Radius und Winkelverlagerung, in Zusammenwirken mit denselben Daten von der Zuführwinde 18 verwendet, um das EPLD zu ermitteln. Ähnlich wie oben sind die Winde 18 und der Sensor 28 Trommel L und Trommel S für die EPLD-Gleichung, abhängig davon, welches den größeren Durchmesser hat.
Eine andere Ausführungsform ist in 3 zu sehen. Eine passive Trommel 19 mit einer zugehörigen Codiereinrichtung 25 ist in den Kordweg 12C zwischen der Winde 18 und dem Sensor 28 plaziert. Der Sensor 28 hat eine Codiereinrichtung 29. Wiederum ist erforderlich, dass der Durchmesser von Trommel 19 und Sensor 28 unterschiedlich ist. Die Trommel 19 und der Sensor 28 sind Trommel L und Trommel S für die EPLD-Gleichung, abhängig davon, welches den größeren Durchmesser hat.
In dieser Ausführungsform erfordern die Trommel 19 und der Sensor 28 sehr wenig Drehkraft, um sie anzutreiben, somit kann die Winkelverlagerung genauer gemessen werden und ist die Spannung in dem Kord an der Trommel 19 und dem Sensor 28 nahezu gleich.
4 illustriert eine weitere Ausführungsform und Variation zu dem offenbarten Messsystem und Verfahren zu dem in 3 gezeigten. Es gibt eine passive Trommel 19 mit einer einer zugehörigen Codiereinrichtung 25 in dem Kordweg 12C, zwischen der Winde 18 und dem Sensor 28 und ihrer zugehörigen Codiereinrichtung 29. Zusätzlich sind eine zweite passive Trommel 17 und eine zugehörige Codiereinrichtung 102 in den Kordweg 12B plaziert. Der Spannungssensor 20 ist ebenfalls mit einer Codiereinrichtung 103 versehen. Die Durchmesser von Trommel 17 und Sensor 20 sind voneinander verschieden, können jedoch entweder gleich zu den Durchmessern von Trommel 19 und Sensor 28 sein oder nicht.
Indem man über ein Paar Trommeln mit bekanntem Durchmesser mit Codiereinrichtungen in einer unterschiedlichen Spannungszone der Vorrichtung 10 verfügt, kann zusätzlich zu dem EPLD der Modul des Kords 12 bestimmt werden. Der Modul ist das Verhältnis inkrementeller Spannung zu inkrementeller Länge, wobei inkrementelle Spannung die Spannungsdifferenz, gemessen von den zwei Sensoren 20, 28, ist. Die inkrementelle Länge ist die Längendifferenz, die bei dem effektiven Wälzradius an den Trommeln 17, 19 zurückgelegt wird, dividiert durch die an der Trommel 17 zurückgelegte Länge. Die relevante Gleichung ist: MOD = ΔT/(ΔL/ursprüngliche Länge)wobei T die Spannung und L die Länge ist. Angewendet auf die mechanische Anordnung von 4 gilt:
wobei T1, T2 bevorzugt in Newton gemessen werden, A₁₇ und A₁₉ in Radian gemessen werden und R₁₇, R₁₉, EPLD₁₇ und EPLD₁₉ in mm sind. Der Modul ist in derselben Maßeinheit angegeben wie die Spannung. Wie aus der Gleichung hervorgeht, wird das EPLD an beiden Standorten gemessen wobei EPLD₁₇ unter Verwendung von Trommel 17 und Sensor 20 berechnet wird und EPLD₁₉ unter Verwendung von Trommel 19 und Sensor 28 berechnet wird. Wiederum, wie bei der Bestimmung des EPLDs, wird die tatsächliche Berechnung des Moduls durch ein Steuermittel bestimmt, das an den Codiereinrichtungen befestigt ist und das vorzugsweise das gesamte System betreibt.
Es versteht sich, das die Werte in allen Gleichungen unter Einsatz jedes herkömmlichen Systems von Messungen gemacht werden können, d.h. diese Gleichungen sind nicht auf die spezifische Anwendung von Newton oder mm, wie oben erörtert, begrenzt.
Während die Schritte des Messens des EPLDs spezifisch bei einem bestimmten Kordzwangszuführungssystem illustriert sind, würde von den Fachleuten anerkannt, dass das hierin offenbarte Verfahren und die Vorrichtung bei jeder Art Kordaufbringungszuführsystem verwendet werden kann, um eine Augenblicksmessung der Kordeigenschaften bereitzustellen.
Die Bereitstellung von Augenblicksmessung senkt die Arbeit und Ausfallzeit der Ausrüstung und führt zu einem präziser gefertigten Produkt, was zu einem leistungsfähigeren, haltbareren Produkt führt.

Claims

Vorrichtung zum präzisen Aufbringen eines Kords (12) auf einen rotierbaren Dorn (14), wobei die Vorrichtung (10) einen rotierenden Baudorn (14), eine Kordzufuhr (11), eine Zuführwinde (16, 18) zur Unterstützung beim Zuführen von Kord (12) von der Kordzufuhr (11) zu dem Dorn (14) entlang einem definierten Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D), und zwei in dem Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D) befindliche Trommeln (16, 17, 18, 19) umfasst, wobei die Trommeln (16, 17, 18, 19) unterschiedliche Durchmesser haben, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch: eine Codiereinrichtung (22, 25, 26, 102), die mit jeder Trommel (16, 17, 18, 19) verbunden ist, wobei die Codiereinrichtung (22, 25, 26, 102) mindestens die Winkelbewegung der Trommel (16, 17, 18, 19) misst, und Steuermittel zum Messen des effektiven Wälzliniendifferentials des Kords (12), wenn der Kord (12) sich durch den Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D) bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine der Trommeln (16, 17, 18, 19) kraftgetrieben ist, um den Kord (12) entlang seinem Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D) voranzutreiben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zwei Trommeln (16, 17, 18, 19) nicht angetrieben sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (10) weiter zwei zusätzliche Trommeln (16, 17, 18, 19), die sich in dem Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D) befinden, wobei die Trommeln (16, 17, 18, 19) verschiedene Durchmesser haben, und eine mit jeder Trommel (16, 17, 18, 19) verbundene Codiereinrichtung (22, 25, 26, 102) umfasst, wobei die Codiereinrichtungen (22, 25, 26, 102) das Messen mindestens der Winkelbewegung der Trommel (16, 17, 18, 19) gestatten.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, wobei eine erste Spannung (T1) in dem Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D) bei der Bewegung des Kords (12) über zwei erste Trommeln (18, 19) sich von einer zweiten Spannung (T2) in dem Kordweg (12A, 12B, 12C, 12D) bei der Bewegung des Kords (12) über zwei zusätzliche Trommeln (16, 17) unterscheidet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das das Steuermittel den Kordmodul gemäß der folgenden Gleichung misst: Modul = ΔT/(ΔL/ursprüngliche Kordlänge)wobei ΔT = die absolute Differenz zwischen T1 und T2, und ΔL der absolute Wert der Veränderung in der Kordlänge, gemessen zwischen dem ersten Satz Trommeln (18, 19) und den zwei zusätzlichen Trommeln (16, 17), ist.
Verfahren zum Aufbringen eines Kords auf einen rotierbaren Dorn, wobei das Verfahren das Zuführen eines Kords (12), Führen des Kords (12) entlang einem definierten Kordweg (12A, 128, 12C, 12D), Aufwickeln des Kords (12) auf einen rotierbaren Baudorn (14) und, vor dem Aufwickeln des Kords (12) auf den rotierbaren Dorn (14), Führen des Kords über zwei Trommeln (16, 17, 18, 19) mit unterschiedlichen Durchmessern umfasst und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Messen der Winkelbewegung der Trommeln (16, 17, 18, 19), wenn der Kord (12) über die Trommeln (16, 17, 18, 19) läuft, und Berechnen des effektiven Wälzliniendifferentials des Kords (12) durch die folgende Gleichung:
wobei R der Radius jeder Trommel (16, 17, 18, 19) ist, A die Winkelverlagerung ist, L die größere Trommel darstellt und S die kleinere Trommel darstellt.
Verfahren nach Anspruch 7, weiter den Schritt des Herumschlagens des Kords (12) um eine der Trommeln (16, 17, 18, 19) umfassend, und wobei die so umwickelte Trommel (16, 17, 18, 19) motorgetrieben ist.
Verfahren nach Anspruch 7, weiter das Messen einer Spannung (T1, T2, T3) des Kords (12) umfasst, wenn der Kord (12) über eine der Trommeln (16, 17, 18, 19) läuft.
Verfahren nach Anspruch 7, weiter die Schritte umfassend des Führens des Kords (12) über zwei zusätzliche Trommeln (16, 17, 18, 19) mit unterschiedlichen Durchmessern auf einer Spannung (T1, T2), die verschieden von der Spannung (T1, T2) ist, mit der der Kord (12) über die ersten zwei Trommeln (16, 17, 18, 19) geführt wird, und Messen des Kordmoduls gemäß der folgenden Gleichung: Modul = ΔT/(ΔL/ursprüngliche Kordlänge) wobei ΔT = die absolute Differenz zwischen T1 und T2, und ΔL der absolute Wert der Veränderung in der Kordlänge, gemessen zwischen dem ersten Satz Trommeln und den zwei zusätzlichen Trommeln, ist.