DE68907134T2

DE68907134T2 - Vorrichtung zum Halten und Schneiden eines rohrförmigen Körpers.

Info

Publication number: DE68907134T2
Application number: DE89109061T
Authority: DE
Inventors: Peter Kuendig; Richard W Sicka; Dale A Tompkins
Original assignee: Bridgestone Firestone Inc
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1993-10-14
Anticipated expiration: 2009-05-20
Also published as: EP0347590B1; ES2040927T3; EP0347590A3; PT90769A; DE68907134D1; MX167387B; KR900000170A; ZA893786B; US4987808A; JP2572130B2; EP0347590A2; BR8902952A; JPH0230492A; PT90769B; CA1314473C

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handhaben oder Halten eines rohrförmigen Extrudats eines elastomeren Materials, wie es durch die Merkmale der Präambel des entsprechenden Verfahrens- bzw. Vorrichtungsanspruchs definiert und z.B. aus der EP-A 231 637 bekannt ist, vorteilhafterweise derart, wie es als Unterbaulagenelement bei der Herstellung von Luftreifen verwendet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung solch ein Verfahren und Apparat zum Bewegen des Extrudats von einem Extrusionskopf entlang einer Herstellungsachse und Abschneiden einer vorbestimmten Paßstücklänge vom Extrudat, wahrend dessen rohrförmige Form aufrechterhalten wird, und Transport des abgeschnittenen Paßstücks zu einer Abgabestation, vorteilhafterweise zum Einbau in eine kontinuierliche Reifenherstellungsverfahrensweise.

HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK

Rohr- oder schlauchförmige Bestandteile, wie z.B. pneumatische Reifenunterbaulagen, sind bisher generell dadurch hergestellt worden, daß man Gewebe verwendet und dasselbe mit Gummimaterial kalandriert, das, wenn es auf die Größe zugeschnitten ist, um eine Reifenaufbautrommel mit überlappenden Enden herumgewickelt wird, um eine Reifenkarkasse herzustellen. Die Bildung der überlappenden Naht ist generell unvorteilhaft darin, daß die fehlende Kontinuität, die durch die Naht hervorgerufen wird, nicht nur eine lappende Spleissung erzeugt, sondern ebenfalls einen asymmetrischen Aufbau, der dazu führt, eine unwuchtige Kraft im vervollständigten Reifen und eine wellenförmige Seitenwand hervorzurufen.
Um diesen gelappten oder mit Naht versehenen Aufbau zu vermeiden, ist im Stand der Technik die Extrusion eingesetzt worden, um eine generell schlauchförmige elastomere Lage zu erzeugen, die aus konzentrischen, schlauchförmigen Strömen elastomeren Materials hergestellt ist, die ein rohr- oder schlauchförmiges Extrudat vorsehen, welches, wenn es in vorbestimmte axiale Längen aufgeschnitten wird, ein nahtloses Unterbaulagenelement vorsieht. Ein Beispiel solch einer Koextrusion unter Bildung einer nahtlosen Unterbaulage, wird in den US-Patenten Nr. 4,657,718 und 4,578,024 gezeigt.
Es ist wünschenswert, für eine effiziente und zeitgerechte Verwendung der erzeugten, nahtlosen Unterbaulage, daß die Lage zu einer neuen Produktionsstation überführt wird, während sie ihre Geometrie beibehält, d.h. ihre zylindrische oder rohrförmige Konfiguration ohne unwünschenswerte Verwindung oder Verkrumpelung, da sich das Extrudat in einem relativ weichen und erwärmten Zustand befindet. Um dieses zu erreichen, ist ein System erforderlich, das schnell und akurat das kontinuierliche, rohrförmige Extrudat in vorbestimmte Axiallängen-Paßstücke sammeln, umhüllen und trennen kann, während das Extrudat und das abgeschnittene Paßstück entlang einer Herstellungsachse bewegt wird, wodurch das Extrudat für die nachfolgenden Schnitte positioniert werden kann, während das vorangegangene, abgeschnittene Paßstück, zu einer Entladestation zur Verwendung beim Reifenherstellungsverfahren bewegt wird. Während der Bewegung und des Schneidens des rohrförmigen Extrudats ist es kritisch, eine konstante Steuerung der Konfiguration des weichen Extrudats aufrechtzuerhalten, währenddessen kontinuierliche Bewegung vorgesehen wird, so daß das gesamte kontinuierlich ablaufende Reifenherstellungsverfahren nicht beeinträchtigt wird.
Ferner ist es notwendig, solch ein zufriedenstellendes System, Verfahren und Vorrichtung vorzusehen, so daß Greifermechanismen zum effektiven Aufrechterhalten der Form des Extrudats vorgesehen werden, und daß ein Schneidmechanismus eingesetzt werden kann, der einen sauberen, glatten Schnitt durch das Extrudat vorsieht, ohne dessen abgeschnittene Enden zu ziehen oder zu deformieren.
Verschiedene Vorrichtungen des Standes der Technik sind zum Greifen und Bewegen schwerer, starrer, rohrförmiger Materialien und zum Schneiden derselben verwendet worden und weitere Systeme des Standes der Technik sind entwickelt worden, um Bearbeitungen an rohrförmigen bzw. schlauchförmigen Materialien durchzuführen. Unter Bezug auf die gesamte Handhabung und das Abschneidsystem wird von den folgenden zehn Patenten angenommen, daß sie Beispiele des nächstliegenden Standes der Technik darstellen.
U.S. Patent Nr. 3,267,783 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Handhaben und Schneiden extrudierter Bleirohre, die als Hülsen zum Spleißen von Kabeln verwendet werden. Diese Vorrichtung umfaßt einen Schneidmechanismus, einen zweiteiligen Greifmechanismus, einen Überführungsmechanismus und einen Aufnahmemechanismus, die sämtlich einer Extrusionspresse zugeordnet sind. Im Betrieb wird eine kontinuierliche Schlauch- oder Rohrlänge von der Oberseite einer Presse extrudiert und zwischen den Backen eines Klemmmechanismus festgeklemmt. Das Schlauchstück läuft durch die Klemmbacken, bis eine gewünschte Hülsenlänge abgetrennt wird. Während des Schneidens wird ein Teil des Schlauchstücks durch die Klemmbacken unter Spannung in Bezug zum Teil des Schlauchstücks unterhalb der Scnheidsäge gehalten, um ein Verbinden zu verhindern.
U.S. Patent Nr. 4,339,868 offenbart ein System zum automatischen Herstellen von rohrförmigen Kunststoffelementen, das einen Zuführer besitzt, der Nylonrohre zu einem Förderer in Kombination mit einem Messer führt, um vorbestimmte Rohrlängen abzuschneiden. Klemmbacken ergreifen das Rohr und bewegen es zu einer beabstandeten Position, wo die Rohrenden durch ein weiteres Klemmbackenpaar ergriffen werden.
U.S. Patent Nr. 3,559,520 offenbart eine Schneidsägemaschine mit einer Klemmvorrichtung, bei der sich eine Säge in länglicher Richtung in synchronisierter Weise bewegen kann. Die Klemmbacken ergreifen das vordere Ende des Stückes und der abzuschneidende Teil wird in einer sicheren Weise gehalten, um einen sauberen Schnitt dadurch mittels einer sich drehenden Säge sicherzustellen, die beweglich auf einem Wagen befestigt ist.
U.S. Patent Nr. 3,808,928 offenbart eine Vorrichtung zum Formen eines Rohres und Schneiden desselben, bei der das Rohr zwischen Klemmbacken ergriffen wird und durch eine Säge geschnitten wird, die sich auf einer Führung bewegt.
U.S. Patent Nr. 3,801,398 offenbart ein Verfahren zum Herstellen innerer Reifenschläuche, die Luftventile besitzen. Diese Vorrichtung umfaßt einen Extruder, der fünf parallele Schläuche zu einem oberen Teil eines Förderers liefert. Ein Schneidmesser schneidet fünf Schlauchstücke von dem extrudierten Schlauch. Jedes Schlauchstück wird mit einem Luftventil versehen und die abgeschnittenen Stücke bzw. Teile werden zu einem Abgabeförderer überführt, wo die Enden jedes Schlauchteils miteinander verbunden werden.
U.S.Patent Nr. 3,982,980 offenbart ein Verfahren zum Extrudieren eines Kunststoffrohres durch Abschneiden von Längen des Rohres unter Bildung einer Vielzahl von Patronenhülsen. Patronenhülsen werden geformt durch Extrudieren einer kontinuierlichen Länge eines relativ dünnwandigen Kunststoffrohrstücks mit konstantem Innen- und Außendurchmesser. Das extrudierte Rohrstück wird auf einige generell bekannte Wege abgeschnitten, z.B. durch einen Schneidapparet, der sich mit dem Rohrstück bewegt und auf diesem Wege das Rohrstück schneidet oder eine Schneidvorrichtung, die das Rohrstück vorübergehend anhalten kann, nachdem der Schnitt durchgeführt worden ist.
U.S. Patent Nr. 4,283,241 offenbart eine Vorrichtung zum Bilden radialer Reifenkarkassenlagen aus einem kontinuierlich hergestellten Schlauch, von dem axiale Abschnitte durch ein Schneidmittel abgeschnitten werden. Faltrollen falten die hervorstehenden Enden der Schlauchabschnitte unter Bildung von Wulstkernen. Eine Überführungsvorrichtung umfaßt zwei radial bewegliche Greiferarme, die sich in die offenen Enden des schlauchförmigen Extrudats erstrecken und mit diesem in Eingriff stehen.
U.S. Patent Nr. 4,492,136 offenbart ein Schneidsystem zur Bildung von Rohrbandagierungen in einem Apparat, der so aufgebaut ist, daß er ein generell kreisförmiges Querschnittsrohr schneidet. Die Vorrichtung besitst zwei gegenüberliegende Messer, die voneinander durch 180º getrennt sind und sich von einer mittigen neutralen Position über etwa 90º in jeder Richtung bewegen, so daß nach Drehung des Messers sie einen 360º-Kreis um das Rohr herum vervollständigen können. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Messerandordnung, die auf einem ringförmigen Gleis gelagert ist. Nachdem die zu schneidende Rohrbandagierung bzw. das Rohrgehäuse innerhalb des Schneidbereiches positioniert ist, werden Zylinder betätigt, um das Rohr gegen abgerundete, rückwärtige Anschläge eines fixierten Zentrierungsgliedes zu drücken und festzuklemmen. Die Schneid- oder Messerandordnung wird danach in ihre Position bewegt, und umfaßt zwei ent-gegengesetzt angetriebene, sich drehende Schneidblätter, die das Rohr in vorbestimmte Längen aufschneiden.
U.S. Patent Nr. 3,044,336 offenbart ein Verfahren zum Schneiden axial beweglicher, runder Stangen. Die Vorrichtung umfaßt einen sich hin- und herbewegenden Wagen, der auf Seitenwänden eines Gestells gelagert ist. Der Wagen ist mit Führungsschienen versehen, auf denen ein Hilfswagen zur begrenzten Hin- und Herbewegung gelagert ist. Eine Schneidvorrichtung wird vom Hilfswagen getragen und, nachdem eine vorbestimmte Länge eines rohrförmigen Teils durch eine Tragbank durchgelaufen ist, wird das Werkstück starr mit dem Hilfswagen verbunden, wobei das Werkstück unter Spannung steht. Nachdem das rohrförmige Teil geschnitten ist, kehrt das Schneidwerkzeug zu seiner nicht-betriebsbereiten Stellung zurück, so daß der Werkstückklemmechanismus locker ist und die Wagen durch einen Kettenantrieb zu ihrer Anfangsposition zurückkehren können.
Das U.S. Patent 4,484,966 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Karkassenbändern, die durch Cords verstärkt sind und einen Radialreifen ausbilden. Ein axial beweglicher Mechanismus wird auf einem Halterohr vorgesehen, von dem unterstromig eine Abtrennungsmaschine angeordnet ist, die den Schlauch in vorbestimmten Längen unter Verwendung entweder von Laserstrahlen oder Drehschneidvorrichtungen trennt.
Ein Klemmgliederpaar wird ferner vorgesehen, das durch hin-und herbewegliche Teile zum Einklemmen des Schlauches angetrieben wird. Ein zweiter Halterungsmechanismus, der den abgeschnittenen Schlauch hält, wird axial vor das Halterohr bewegt, das nunmehr durch andere Klemmglieder gesichert wird, wobei der abgeschnittene Schlauch zu einer vorbestimmten Stelle überführt wird. Das abgeschnittene Paßstück wird jedoch nicht unter Spannung gehalten, während es sich seines Arbeitsweges entlang bewegt, wie es beim Extrudat der vorliegenden Erfindung der Fall ist, sondern kann schlaff werden und sich verziehen.
Keine dieser Vorrichtungen, die in den obigen Patenten dargestellt werden, offenbart jedoch die besondere Anordnung eines Messers und zweier gegenüberliefender Klammern bzw. Klemmen, wie sie in der Erfindung weiter unten beschrieben werden, bei der sowohl der Schneidmechanismus als auch der Klemmechanismus ausgelegt sind, um das schlauchförmige zu schneidende Material zu umschließen, oder bei der sich der Schneidmechanismus axial innerhalb des schlauchförmigen Materials erstreckt und danach dreht, um dasselbe zu schneiden.
Die fogenden fünf Patente des Standes der Technik beziehen sich alle auf eine Schneidvorrichtung der generellen Art, wie sie in der vorliegenden Erfindung dargestellt wird: U.S. Patent 4,492,136, das schon oben angesprochen wurde, offenbart zwei oder mehrere Schneidabschnitte, die einzeln weniger als 360º umfassen, jedoch gemeinsam über 360º gedreht werden können, um einen vollständigen Schnitt um ein schlauchförmiges Element zu erzielen.
U.S. 3,249,998 offenbart einen Rohrschneider, der eine Vielzahl von scheibenartigen Messern bestizt. Diese Schneidvorrichtung umfaßt ein Klemmglied, das ein Paar angrenzender, paralleler, divergierender Arme bestizt. Eine Schwenkbewegung zwischen einem Ende des Arms und ein Abstandsstück gestattet dem Klemmgleid, daß es in seine korrekte Stellung geschwenkt werden kann. Ausgerichtete Öffnungen in den Armen schaffen Freiraum und nehmen einen Schaft auf, auf dem ein Schneidrad oder Scheiben drehbar gelagert sind. Die Schneidscheiben bewirken, daß die Wände des Rohres, ansprechend auf die Drehung der Schneideinheit, geschnitten werden.
Das U.S. Patent Nr. 3,456,856, offenbart ein Rohrschneidwerkzeug, das vier bogenförmige Segmente umfaßt, die an einem Innenring befestigt sind, und vier zusätzliche Segmente, die auf einem äußeren Ring befestigt sind. Eine Anzahl von Messern wird in das Rohr gedrückt und erzeugt eine Reihe einheitlicher Einschnitte um das Rohr herum. Beide Ringe sind getrennt voneinander angelenkt, so daß sie ein Rohr vor dem Schneiden umschließen können. Ein Zylinder dreht den äußeren Ringaufbau relativ zum inneren Ringaufbau unter Drehung der Schneidvorrichtungen, und erzeugt einen glatten Durchbruch beim Schneidbetrieb.
U.S. Patent Nr. 4,175,455 offenbart eine Schneidvorrichtung zum Schneiden eines Blockes eines kontinuierlich extrudierten Urethanschaums. Die Vorrichtung umfaßt einen Eingabeförderer und eine stationäre Schneidauflageplatte, die am Ende des Förderers angeordnet ist. Während sich der Schaum auf dem Förderer in Längsrichtung fortbewegt, wird er über der Auflageplatte in eine Vielzahl von Abschnitten geschnitten, die von einem Ausgabeförderer weggenommen werden. Eine Schneidsägeanordnung bewegt sich in Längsrichtung senkrecht, um den Schaum vollständig durchzuschneiden, wenn er über der Auflageplatte ist. Die Säge bewegt sich zuerst in Längsrichtung in der gleichen Geschwindigkeit wie der Förderer und bewegt sich danach nach unten, während sie sich noch in Längsrichtung bewegt, um den Schnitt durchzuführen.
Das russische Patent Nr. 148,743 offenbart eine "fliegende" Schneidvorrichtung zum Durchschneiden von Rohren, nachdem sie extrudiert sind. Die Vorrichtung umfaßt eine Vielzahl an Schneidblättern, die so angeordnet sind, daß sie das Rohr umgeben, wobei ein Ende jedes Blattes schwenkbar auf einem Ring gelagert ist, das sich um eine horizontale Achse drehen kann. Das andere Ende der Blätter ist an gleitenden Elementen befestigt, die zum Gleiten in radialen Führungen in einer Hülse angeordnet sind, die starr an der Schneidvorrichtung befestigt ist.
Keine dieser fünf Patente offenbart den genauen Aufbau des externen Messers der vorliegenden Erfindung, insoweit, als daß keines von ihnen zwei drehbare Schneidköpfe umfaßt, die zusätzlich zu einem stationären, mittigen Schneidkopf beweglich sind. Ferner zeigt keines dieser Patente eine Schneidvorrichtung oder Messer, das sich axial und drehgerecht innerhalb des schlauchförmigen Extrudats erstreckt, um dasselbe durchzuschneiden.
Die folgenden zwei Patente sind relevant in Bezug zu der besonderen Greifvorrichtung und Mechanismus der vorliegenden Erfindung:
US-Patent Nr. 4,484,966, schon oben diskutiert, verwendet zwei Haltemechanismen, die jeweils eine Vielzahl von Sauggreifern in der Form von Vakuumnäpfen besitzen. Dieser Mechanismus besitzt Vakuumnäpfe, die am inneren Ende der radial beweglichen Kolbenstangen befestigt sind. Der äußere Teil eines zylindrischen Schlauches, der zu schneiden ist, wird erfaßt und anfänglich durch diese Vakuumnnäpfe gehalten.
Das US-Patent Nr. 3,249,998, auch schon oben diskutiert, offenbart ein Klemmglied, das drehbar verbundene angrenzende Arme umfaßt, die sich öffnen, um ein zylindrisches Rohr vor dem Schneidbetrieb zu umgeben.
Keines dieser Patent offenbart jedoch einen dreiteiligen schwenk- oder drehbaren Klemmechanismus, der ein stationäres, mittiges Glied und zwei Drehglieder aufweist, die ausgelegt sind, ein insgesamt flexibles, schlauchförmiges Element zu umschließen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schafft eine Lösung der aufgezeigten Probleme des Standes der Technik hinsichtlich einer Vorrichtung und eines Verfahrens, gemäß den Merkmalen des Vorrichtungs- bzw. Verfahrensanspruches, zum Handhaben oder Halten einer generell dünnen oder flexiblen, schlauchförmigen, elastomeren Lage, in einer solchen Weise, daß deren Verziehen verhindert wird, nachdem sie einen Extrusionskopf verläßt, und danach vorbestimmte Paßstücklängen der elastomeren Lage abgeschnitten und zu einer Entladestation gebracht werden, während sich das schlauchförmige Extrudat entlang einer Herstellungsachse in Vorwärtsrichtung weiterbewegt, um eine anschließende Schneidaktion daran durchzuführen. Das Extrudat wird vom Extrusionskopf über ein Luftflotationssystem bewegt, um die schlauchförmige Geometrie zu stützen und ein Verziehen zu verhindern, bis es vom vorderen Greifer ergriffen wird.
Was die Arbeitsweise anbelangt, so wird ein erster oder führender Greifer mit dem schlauchförmigen Extrudat in Eingriff gebracht und bewegt es entlang einer Herstellungsachse, während es gespannt wird. Die axiale Länge des Greifers entspricht vorteilhafterweise der Länge des vom Extrudat abzuschneidenden Paßstücks, abzüglich des Raums, der für den Schneidbetrieb erforderlich ist. Auf diese Art und Weise können unterschiedliche Paßstücklängen vom Extrudat abgeschnitten werden, indem unterschiedliche Greiferlängen vorgesehen werden und die Schneid-Steuer-Software geeignet programmiert wird. Nachdem sich das Extrudat entsprechend der Länge des gewünschten Paßstückes fortbewegt hat, kommt es mit einem zweiten oder hinteren Greifer in Kontakt und tritt in Eingriff mit dem Extrudat hinter dem ersten Greifer. Der zweite Greifer verleiht dem Extrudat ebenfalls eine Spannung, wobei die Summe der Spannungen der beiden Greifer vorteilhafterweise einer Konstanten gleichen. Während die Spannung des hinteren Greifers zunimmt, nimmt die Spannung des vorderen Greifers dementsprechend ab. Dieses wird über Software-Steuerung geeigneter Steuerschaltungen erreicht. Jegliche Spannung zwischen den Greifern, die während des Schneidbetriebes auftreten, nehmen ab, während das Schneiden vorangeht, so daß kein Zerreißen auftritt, wobei die Spannungsabnahme ebenfalls über Softwaresteuerung erreicht wird.
Nach Vervollständigung des Schnitts besitzt die Spannung des hinteren Greifers konstantes Niveau, während der erste Greifer das abgeschnittene Produkt oder Paßstück zu einer Entladestation oder einer anschließenden Stufe des Zusammenbaus in einem Reifenherstellungssystem überführt. Nach Vervollständigung der Paßstücküberführung kehrt der führende Greifer zu seiner Startposition zurück und wird der hintere Greifer, und der Zyklus wird wiederholt.
Ein Minimum von zwei Greifern ist erforderlich, obwohl eine zusätzliche Anzahl zum Zweck der Verringerung der Zykluszeit eingeführt werden kann, die dann mehr als einer Entladestation dienen. Die Geschwindigkeit der Extrusion oder die Lieferung des schlauchförmigen Extrudats ist derart, daß eine ausreichende Zeit vorhanden ist, damit der führende Greifer das abgeschnittene Paßstück zur Entladestation überführen kann, und sich dann zur Startposition zurückbewegen kann, bevor eine Extrusion oder eine Bewegung des Extrudats in einer Länge durchgeführt worden ist, die über die erforderliche abgeschnittene Paßstücklänge hinausgeht. Falls es gewünscht wird, kann ein dritter Greifer eingesetzt werden, so daß keine Wartezeit zwischen der Rückkehr des zweiten Greifers zu seiner Startposition auftritt.
Das durch die Greifer vorgesehene Spannen besitzt zwei Funktionen, nämlich die Extrusionssteuerung zu ermöglichen und ein Schneiden unter kontrollierter bzw. gesteuerter Spannung zu erleichtern. Zusätzlich können die Greifer ebenfalls die Transportfunktion des abgeschnittenen Paßstücks zu einer Entladestation durchführen. Vakuumhalteöffnungen werden ebenfalls in den Greifern vorgesehen. Die Vakuumhaltegreifer stützen das Extrudat während der Bewegung zum Messer bzw. zur Schneidvorrichtung und während des Schneidbetriebs und während der Bewegung des abgeschnittenen Paßstücks, um die Konfiguration des flexiblen Paßstücks während des gesamten Handhabungs- und Schneidverfahrens aufrechtzuhalten. Nach dem Transport des abgeschnittenen Paßstücks wird die Vakuumhaltefunktion über die Verwendunbg komprimierter Luft beendet, damit die Hülse durch die Greifer entladen und auf eine Lager- und Aufbautrommel abgelegt werden oder zur nächsten Stufe des Reifenzusammenbaus fortlaufen kann.
Eines der wichtigsten Ziele, das durch das vorliegende System erreicht wird, ist die Verwendung beabstandeter Greifer oder Klemm-Mechanismen, die das zu schneidende Material zwischen den zwei Greifern spannen, wobei die Greifer im wesentlichen die gesamte Axiallänge umhüllen und das schlauchförmige Extrudat und die davon abgeschnittene Paßstücklänge umfangsmäßig umgeben. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, solch einen verbesserten Schneidmechanismus zur Verwendung im verbesserten System vorzusehen, der eine saubere, scharfe Schneidlinie am schlauchförmigen Extrudat vorsieht, und eine Verkrumpelung oder Deformation der Schnittkanten verhindert. Der Schneidmechanismus ist an einem Schneidlager befestigt und ist vertikal und horizontal an einem Wagenanordnungspaar beweglich. Der Schneidmechanis mus umfaßt ein gebogenes Segment, daß sich mindestens um 120º relativ zur Zentrumsachse oder Herstellungsachse des Extrudats mittels einer Vielzahl V-förmiger Führungsrollen drehen kann. Das Segment wird durch einen motorangetriebenen gezahnten Gürtel gedreht, der mit den Enden des Segments verbunden ist. Ein zentrales Drehschneidblatt wird am Segment angebracht und ein Paar zusätzliche Drehschneiblätter werden schwenkbar an den Enden des Segments befestigt und werden über gegenüberliegende Luftzylinder betätigt, die eine Rückschnellfeder verwenden. Jedes Schneidblatt wird über seinen eigenen Luftmotor angetrieben. Die Schneidblättersind 120º voneinander beabstandet und liefern einen 360º- Schnitt am schlauchförmigen Extrudat, wenn sie mit zumindest 120º-Bewegung des gebogenen Segments gekoppelt werden.
Der Schneidmechanismus wird auf einer Lageranordnung befestigt, die sich vertikal nach unten bis zu einer Position über das zu schneidende, schlauchförmige Extrudat bewegt, wobei sich sämtlich Schneidblätter der Schneidvorrichtung drehen. Die vertikale Wagenanordnung bewegt sich weiter, bis das mittige Schneidblatt, das stationär am gebogenen Segment befestigt ist, das Paßstück berührt, während zur gleichen Zeit die beiden schwenkbaren Schneidblätter mit dem Extrudat in Kontakt gebracht werden. Danach wird mit dem Schneiden begonnen und das gebogene Segment wird um 120º gedreht, um den erforderlichen 360º-Schnitt zu erzielen. Während des Schneidbetriebs werden die beiden beabstandeten Greifer und der dazwischenliegende Schneidmechanismus synchronisiert und bewegen sich auf getrennten Längsachsen entlang einer Hauptproduktionsachse gemeinsam. Nach Vervollständigung des Schneidbetriebs werden die beiden Schwenkschneider zu ihrer vorherigen oder Ruhestellung zurückgeführt und das gebogene Segment dreht sich in seine Startposition zurück, während der Schneidmechanismus senkrecht und horizontal zur Start oder Ausgangsposition für einen nachfolgenden Schneidzyklus zurückkehrt.
Bei einem modifizierten Schneidmechanismus wird ein Paar mit Ultraschall betätigter Schneidblätter schwenkbar auf einem axial verschiebbaren Wagen gelagert, der an einem Ende eines Flotationssystems für das Extrudat gelagert ist. Der Wagen bewegt sich axial innerhalb des Extrudats bis zu einer Position, die zum Spalt zwischen den beabstandeten Greifern ausgerichtet ist, wobei an dieser Position die Ultraschallschneidblätter radial nach außen in Schneideingriff mit dem Extrudat bewegt und über mindestens 180º gedreht werden, um den erforderlichen 360º-Schnitt zu erzielen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gleichen sich alle Greifer und sind auf Sockel gelagert, die an Querwagenanordnungen befestigt sind, die sich querverlaufend in das schlauchförmige Extrudat hinein- und aus ihm herausbewegen, wobei die Querwagen auf längsbeweglichen Wagenanordnungen befestigt sind, die sich horizontal entlang zur Produktionsachse des Extrudats und parallel dazu bewegen.
Jeder der Greifer umfaßt ein festliegendes, mittiges Greifersegment, das auf einem Sockel gelagert ist, wobei ein Paar beweglicher Greifersegmente schwenkbar durch Scharniere an den äußeren Enden des festliegenden Segments befestigt sind.
Druckbetätigte Zylinder schwenken die äußeren Greifersegment eine ausreichende Entfernung, damit die Greifer sich in die Länge des vom schlauchförmigen Extrudat abzutrennenden Paßstücks hineinbewegen und letzteres vollständig umhüllen können. Jedes Greifersegment besitzt eine Leitung zum Anbringen eines Vakuums am Extrudat, um es während des Transports und des Schneidens in seiner Stellung zu halten, und zur Aufnahme komprimierter Luft zur Freigabe des abgetrennten Paßstückes, nachdem es die Entladestation erreicht.
Ziele und Vorteile der Erfindung werden durch das verbesserte System der Erfindung zum Handhaben und Abschneiden einer vorbestimmten Paßstücklänge eines elastomeren oder verstärkten elastomeren Materials von einem generell rohr- oder schlauchförmigen Extrudat des Materials erreicht, wobei das System folgendes umfaßt:
vordere und hintere Greifermittel zum Ergreifen und Umhüllen in Längsrichtung beabstandeter Abschnitte eines schlauchförmigen Extrudats und zum Bewegen des Extrudats in Axialrichtung des Extrudats, wobei die Greifermittel in Längsrichtung parallel und quer in Bezug zur Achse des schlauchförmigen Extrudats beweglich sind, und Umhüllen des schlauchförmigen Extrudats über dessen Achslänge, die generell der der Paßstücklänge des davon abzuschneidenden Materials gleicht oder geringer ist, Schneidmittel oder ein Messer zum Abschneiden des Extrudats zwischen den voneinander beabstandeten Greifermitteln, während das Extrudat durch die Greifermittel gespannt wird, und wobei das Messer linear zur Achse des schlauchförmigen Extrudats bewegbar ist und um die Extrudatachse drehbeweglich ist, wenn das Extrudat geschnitten wird, unter Ausbildung der vorbestimmten Paßstücklänge, die ergriffen und durch das führende Greifermittel umhüllt wird, sowie Mittel zum selektiven Bewegen der Greifermittel und des Messers in Bezug zum Extrudat, um das Extrudat in axialer Richtung zu transportieren und das Greifermittel zu einer Ausgangsposition zum Greifern einer weiteren Paßstücklänge des Extrudatmaterials zurückzuführen, nachdem ein Paßstück des Materials vom Extrudat abgeschnitten worden ist und bei einer Abgabestation abgelegt wurde.
Diese Ziele und Vorteile werden ferner durch das verbesserte Verfahren der Erfindung zum Handhaben oder Halten und Abschneiden einer vorbestimmten axialen Länge eines Paßstückes eines elastomeren Materials von einem generell rohrförmigen Extrudat des genannten Elastomermaterials erzielt, wobei die allgemeine Natur des Verfahrens folgende Stufen umfaßt:
Ergreifen und Umhüllen eines führenden Abschnitts des Extrudats mit einem ersten Greifer, wobei der führende Abschnitt eine axiale Länge besitzt, die der vorbestimmten Länge des vom Extrudat abzuschneidenden Paßstücks gleicht oder etwas geringer ist,
Bewegen des führenden Abschnitts des Extrudats in eine nach vorn ausgerichtete axiale Richtung, und Anlegen einer axialen Spannung am Extrudat, Ergreifen und Umhüllen eines hinteren Abschnittes des Extrudats mit einem zweiten Greifer, wobei der hinter Abschnitt eine axiale Länge besitzt, die generell der axialen Länge des vorderen Abschnitts gleicht, Abschneiden des vorderen Abschnitts vom hinteren Abschnitt, mittels Durchschneiden des Extrudates mittels eines Messers zwischen dem ersten und zweiten Greifer, während sich das Extrudat und die Greifer in Vorwärtsrichtung bewegen, und Spannung am vorderen Abschnitt des Extrudats durch den ersten Greifer angelegt wird, wobei der vordere Abschnitt die vorbestimmte axiale Länge des Paßstücks des Extrudats bildet, weiteres Bewegen des abgeschnittenen Paßstücks des Extrudats durch den ersten Greifer zu einer Abgabestation und Rückführung des ersten Greifers zu einer Position, die hinter dem zweiten Greifer liegt, wodurch der erste Greifer in einer Position ist, in der er einen weiteren hinteren Abschnitt des Extrudats ergreifen und umhüllen kann, während der zweite Greifer weiter das Extrudat in einer axialen Vorwärtsrichtung bewegt und daran Spannung anlegt, bevor ein weiteres Paßstück vom Extrudat abgeschnitten wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung , die die beste Art und Weise aufzeigt, in der die Anmelder die Prinzipien der Erfindung anwenden, wird in der folgenden Beschreibung dargestellt und in den Zeichnungen gezeigt, wobei insbesondere und vornehmlich auf die anhängenden Ansprüche hingewiesen wird.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht, die das verbesserte Handhabungs- und Abschneidesystem der Erfindung für das rohr- bzw. schlauchförmige Paßstück zeigt, welches zwischen einem Extrusionskopf, der das schlauchförmige Extrudat ausstößt und einem Indexierungslagermechanismus zur Aufnahme der vorbestimmten Längen des vom Extrudat abgeschnittenen Paßstückmaterials angeordnet ist;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Paßstückhandhabungssystems und der Vorrichtung der Erfindung, in Blickrichtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht, die eine Paßstücklänge des schlauchförmigen Extrudats zeigt, das von einer kontinuierlichen Länge des Extrudats durch das verbesserte System und Verfahren der Erfindung abgeschnitten ist, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird,
Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch ein typisches, koextrudiertes Paßstückmaterial der Fig. 3 mit verstärkter, elastomerer Lage;
Fig. 5 eine schematische Draufsicht, die die Stellung der Greiferanordnung beim Start eines Betriebszyklus in zurückgezogener, geöffneter Position zeigt, wobei der vordere Teil des schlauchförmigen Extrudats sich in die Position zwischen die Greifer hineinbewegt;
Fig. 6 eine Endansicht des Paßstückhandhabungs- und Abschneidsystems und der Vorrichtung der Fig. 5 mit dem schlauchförmigen Extrudat im Schnitt gezeigt;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht, ähnlich zur Fig. 5, wobei die vordere Greiferanordnung das vordere Ende des Extrudats ergreift und die hintere Greiferanordnung in einer geöffneten Position vor dem Ergreifen des Extrudats ist, und wobei die Schneidanordnung zwischen den beiden Greifern angeordnet ist;
Fig. 8 einen Schnitt mit Blickrichtung der Pfeile 8-8 in Fig. 7;
Fig. 9 eine schematische Draufsicht ähnlich zu den Fig. 5 und 7, die die Position der Greiferanordnungen in geschlossener Position am Schlauchförmigen Extrudat zeigt, und wobei die Shneidanordnung in Schneidposition ist, wobei ein Ablegegreifer eine abgeschnittene Paßstücklänge enthält, die in gestrichelten Linien gezeigt ist, und vom schlauchförmigen Extrudat entfernt ist,
Fig.10 einen schematischen Schnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 9, der die Position der Greifer- und Schneidanordnungen zu Beginn der Schneidstufe zeigt;
Fig.11 eine schematische Teilansicht, die in durchgezogenen Linien die Position der Schneidanordnung zeigt, nachdem sie unter Berührung des schlauchförmigen Extrudats abgesenkt worden ist, bevor die beiden äußeren Messer geschlossen werden, wobei die Schneidanordnung in gestrichelten Linien in einer vollständig angehobenen Position gezeigt wird;
Fig.12 eine schematische Ansicht, ähnlich zu Fig. 11, die die mittig und außen schwenkbar gelagerten Schneidblätter in Schneideingriff mit dem schlauchförmigen Extrudat zeigt;
Fig.13 eine Schematische Ansicht, ähnlich zu den Fig. 11 bis 12, die die Position der drei Schneidblätter zeigt, nachdem sie um mindestens 120º am Ende des Schneidablaufes gedreht worden sind;
Fig. 14 eine schematische Ansicht ähnlich zu den Fig. 11 bis 13, die die Öffnungsbewegung der Schneidanordnung zeigt, nachdem ein Schneidbetrieb durchgeführt worden ist und die anschließende nach oben gerichtete Bewegung der geöffneten Schneidanordnung in ihre angehobene Position, die in gestrichelten Linien gezeigt wird;
Fig. 15 eine schematische Perspektivansicht, die das Maschinenbett, die Längs- und Querschlittenanordnungen zur Bewegung der Greiferanordnung zeigt, sowie die vertikal und horizontal Schlittenanordnungen zur Bewegung der Schneidanordnungen zeigt;
Fig. 16 eine schematische Ansicht, die die horizontalen, vertikalen und drehmäßigen Bewegungsachsen der Greiferanordnungen und der Schneidanordnungen durch die verschiedenen in Fig. 15 gezeigten Schlittenanordnungen zeigt:
Fig. 17 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 17-17 der Fig. 15, die den Antrieb für eine der längs verlaufenden Schlittenanordnungen zeigt sowie die Befestigung der Querschlittenanordnungen darauf für eine der Greiferanordnungen;
Fig. 18 eine vergrößerte Teilansicht, bei der Teile weggebrochen und im Schnitt dargestellt sind, die eine der Querschlittenanordnungen für die Greiferanordnungen zeigt, die auf ihren zugehörigen Längsschlitten befestigt sind;
Fig. 19 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 19-19 der Fig. 18;
Fig. 20 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 20-20 der Fig. 18;
Fig. 21 eine vergrößerte Teilansicht, bei der Teile weggebrochen und im Schnitt dargestellt sind, die eine der Greiferanordnungen in durchgezogener Linie und geschlossener Position zeigt, wobei einer der schwenkbar gelagerten Greiferabschnitte in gestrichelten Linien und in geöffneter Position gezeigt wird;
Fig. 22 eine Teilendansicht, mit Blickrichtung der Pfeile 22 - 22 in Fig. 21 von einer der Greiferanordnungen, wobei Teile weggebrochen und im Schnitt dargestellt sind;
Fig. 23 eine Teilansicht, bei der Teile weggebrochen und im Schnitt dargestellt sind, mit Blickrichtung der Pfeile 23-23 in Fig. 21;
Fig. 24 eine Seitenansicht der Schneidanordnung in Schneidposition, um das rohrförmige Extrudat herum, das in gestrichelten Linien zwischen den drei Schneidblättern in geschlossener Position dargestellt ist;
Fig. 25 eine vergrößerte Teilansicht, bei der Teile weggebrochen und in Schnitt dargestellt sind, mit Blickrichtung der Pfeile 25-25 in Fig. 24;
Fig.26 einen Teilschnitt entlang der Linie 26-26 in Fig. 24;
Fig. 27 einen Teilschnitt, bei dem Teile weggebrochen sind, entlang der Linie 27-27 in Fig. 26, bei der das gebogene Segment der Schneidanordnung gezeigt wird;
Fig. 28 eine Teilansicht des gegenüberliegenden linksseitigen Endteils der Fig. 27, die die Befestigung des gebogenen Segments an einer Sockelplatte und Führungsrollen der Schneidanordnung zeigt;
Fig. 29 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 29-29 in Fig. 28; und
Fig. 30 eine Teilansicht ähnlich zu Fig. 24, die die ultraschallangetriebenen Schneidblätter zeigt;
Fig. 31 einen Schnitt, der eine modifizierte Schneidanordnung zeigt, die beweglich innerhalb des Extrudats gelagert ist, wobei die Schneidblätter von ihr entfernt sind; und
Fig. 32 eine Seitenendansicht der modifizierten Schneidanordnung der Fig. 31, bei der die Schneidblätter in Schneidstellung gezeigt sind.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in sämtlichen Zeichnungen auf gleiche Teile.

Beste Art und Weise zur Durchführung der Erfindung

Das verbesserte Handhabungs- und Abschneidsystem der Erfindung für schlauchförmige Paßstücke und insbesondere die Vorrichtung zur Durchführung desselben, ist generell mit 1 angedeutet, und wird schematisch in den Fig. 1, 2 und 5 bis 14 gezeigt. Die Vorrichtung wird ebenfalls gezeigt, wie sie die verbesserten Verfahrensstufen der Erfindung ausführt, d.h. die Handhabung oder das Halten eines rohr- bzw. schlauchförmigen Extrudats und Abschneiden vorbestimmter Paßstücklängen davon, sowie Transport derselben zu einer Abgabestation.
Die verbesserte Vorrichtung umfaßt, weit gesehen, ein Maschinenbett, das generell mit 2 angedeutet ist (Fig. 15), auf dem ein Paar Längs- oder Hauptschlittenanordnungen gelagert ist, die generell mit 3 und 4 angedeutet sind. Die Schlittenanordnungen 3 und 4 besitzen Querschlittenanordnungen 5 bzw. 6, die darauf gelagert sind, zum beweglichen Tragen der Greiferanordnungen, die generell mit 7 und 8 bezeichnet sind (Fig. 21 bis 23), sowie eine Befestigung, die generell mit 10 bezeichnet ist, für ein Messer oder eine Schneidvorrichtung und zum Tragen einer horizontalen Schlittenanordnung und einer vertikalen Schlittenanordnung, die generell mit 11 bzw. 12 angedeutet sind. Feine Schneidanordnung die generell mit 15 bezeichnet ist (24 bis 29), wird auf einer vertikalen Schlittenanordnung (12) der Schneidbefestigung befestigt.
Diese Hauptbestandteile und Anordnungen der verbesserten Vorrichtung 1 werden getrennt weiter unten im Detail beschrieben, gefolgt von der anschließenden Beschreibung ihrer Betriebsweise zum Durchführen der verbesserten Verfahrensstufen der Erfindung.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 wird die Vorrichtung 1 gezeigt, die zwischen einem Koextrusionskopf 16 angeordnet ist, der eine generell rohr- oder schlauchförmige elastomere Lage oder Extrudat 17 der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Art erzeugt. Das Extrudat 17 besteht aus Koextrusionen elastomeren Materials 18, das eine kreisförmige Anordnung einheitlich beabstandeter individueller Verstärkungselemente 19 besitzt, die darin eingebettet sind, wie z.B. natürliche oder synthetische Textilien, Stahldraht oder Fiberglas etc., das unter anderen Anwendungszwecken als Lage bei der Bildung der Karkasse eines Luftreifens verwendet werden kann. Das Extrudat 17 ist zylindrisch, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt wird, und besitzt Seitenwände 25, die relativ dünn in Bezug zum Gesamtdurchmesser des Extrudats sind, wodurch ein äußerst flexibles Teil geschaffen wird, dessen Konfiguration aufrechterhalten werden muß, um zu verhindern, daß es sich während der Bewegung durch die Vorrichtung 1 und während des Abschneidens der vorbestimmten axialen Länge des Paßstücks davon deformiert.
Der Koextrusionskopf 16 kann durch den Typ gebildet sein, wie er im US-PS 4,657,718 gezeigt ist und umfaßt eine Kolben- Zylindervorrichtung 20 und ein Paar zusätzlich per Strömungsmitteldruck betätigter Kolben- und Zylindervorrichtungen 21. Ein Paar gegenüberliegender Versorgungsleitungen 22 ist am Koextrusionskopf 16 befestigt, um das elastomere Material darin zuzuführen, das um die Verstärkungselemente 19 koextrudiert wird, von denen eine Vielzahl in den Koextrusionskopf 16 hineingerichtet und zugeführt sind, wo sie innerhalb des Elastomermaterials eingebettet sind, um ein Extrudat 17 zu bilden, wie es insbesondere in den Fig. 3 und 4 gezeigt wird. Ein Luftflotationssystem (nicht gezeigt) trägt das Extrudat, während es den Kopf 16 verläßt. Dieses Flotationssystem besteht im wesentlichen aus einem Zylinder, dessen Durchmesser etwas geringer ist als der Innendurchmesser des Extrudates 17, das vom Kopf 16 in das Innere des Extrudats getragen wird und von einem Luftstrom umgeben wird, der das Extrudat gerade ohne Berührung mit dein Luftflotationsinnenzylinder trägt.
Ein Lager oder Indexierungsmechanismus 23 wird auf dem gegenüberliegenden oder Abgabeende der Vorrichtung 1 gezeigt und sieht eine Vielzahl von Zylindern 24 vor, zum verschiebbaren Aufnehmen eines Paßstücks des elastomeren Materials, das vom Extrudat 17 am Ende des Abschneidzyklus zum Abkühlen und zur zukünftigen Verwendung in einem Reifenaufbauverfahren abgetrennt wird. Der Koextrusionskopf 16 und der Lagermechanismus 23 sind als Ausrüstung im Stand der Technik gut bekannt und bilden keinen besonderen Teil der weiter unten beschriebenen und dargestellten Erfindung.

Schlittenanordnungen

Bezugnehmend auf Fig. 15 wird ein Maschinenbett 2 durch eine Vielzahl sich längs erstreckender Kastenrahmenglieder 26 gebildet, die durch eine Vielzahl sich quer erstreckender Kastenrahmenquerglieder 27 verbunden sind. Die sich längs erstreckenden Hauptschlittenanordnungen 3 und 4 zum Tragen der Greiferanordnungen gleichen einander, so daß deshalb lediglich die Schlittenanordnung 3 im Detail beschrieben wird. Die sich längs erstreckende Schlittenanordnung 3 umfaßt ein Paar beabstandeter, paralleler, sich horizontal erstreckender Kastenkanalrahmenglieder 29, die auf dem Maschinenbett 2 gelagert sind. Ein linearer Lagerbefestigungskanal 30 erstreckt sich entlang der Oberfläche jedes Rahmengliedes 29 (Fig. 18) und besitzt ein torsionssteifes lineares Lager 31, das darin befestigt ist. Ein Motor 32 wird in einer fixierten Stellung auf einer Tragplatte 33 an einem Ende des Schlittens zum Drehen einer Kugelumlaufspindel 34 befestigt, die sich entlang des Schlittens zwischen den beabstandet en Rahmengliedern 29 (Fig. 17) längs erstreckt. Die Kugelumlaufspindel 34 ist in Endlagern 35 gelagert und besitzt eine Mutter 36, die beweglich darauf gelagert und durch einen Kranz 37 an einer Jochplatte 38 fixiert ist, die am Boden einer Platte 39 (Fig. 17) angeschweißt ist, und sich längs entlang der Kugelumlaufspindel 34 der Schlittenanordnung bewegt. Auf diese Art und Weise bewegt die Drehung der Kugelumlaufspindel 34 durch den Motor 32 die Platte 39 in Längsrichtung entlang linearer Lager 31, die sich entlang der Oberseite der Kastenkanalrahmenglieder 29 erstrecken.
Die Querschlittenanordnungen 5 und 6 gleichen einander ebenfalls, so daß deshalb lediglich die Querschlittenanordnung 5 im Detail beschrieben und insbesondere in den Fig. 17 bis 20 gezeigt wird. Die Querschlittenanordnung 5 umfaßt ein Paar Kastenkanalrahmenglieder 41, die an der Oberseite der Platte 39 angeschweißt sind. Ein linearer Lagerbefestigungskanal 42 ist an jedem Rahmenglied 41 angebracht und erstreckt sich entlang dessen Oberfläche, in dem ein lineares Lager 43 aufgenommen ist. Eine weitere Kugelumlaufspindel 45 erstreckt sich entlang des Rahmengliedes 41 und wird durch einen Motor 46 gedreht, der auf einer Tragplatte 47 befestigt ist. Die Kugelumlaufspindel 45 ist drehbar an beiden Enden durch Lager 48 in üblicher Weise gelagert, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
Eine Sockelbasisplatte 50 (Fig. 18 bis 20) ist verschiebbar auf dem linearen Lager 43 gelagert und wird durch die Kugelumlaufspindel 45 angetrieben, die damit durch eine Jochplatte 51 und Mutter 52 verbunden ist. Die Sockelbasisplatte 50 besitzt ebenfalls ein Lagerkanalpaar 53, das an dessen Bodenfläche vorgesehen ist, wie dieses in Fig. 20 gezeigt ist, um den Lagereingriff mit den Lagern 43 vorzusehen. Eine Tragsäule 54 für den Greifermechanismus ist an die obere Fläche der Sockelbasisplatte 50 angeschweißt und erstreckt sich davon nach oben und trägt die Greiferanordnung 7, die weiter unten im Detail beschrieben wird.
Bezugnehmend wiederum auf Fig. 15 schaffen die längsverlaufenden Schlittenanordnungen 3 und 4 die in Längsrichtung parallele lineare Bewegung der Querschlittenanordnungen 5 bzw. 6, die darauf beweglich gelagert sind. Diese Querschlittenanordnungen wiederum schaffen die lineare horizontale Querbewegung der Sockelbasisplatten 50, auf denen die Greiferanordnungen 7 und 8 gelagert sind. Die ausgerichteten Bewegungen der verschiedenen Schlitten verlaufen in Bezug zu einer längsverlaufenden Hauptherstellungsachse, die generell mit 55 bezeichnet ist, die mit der Mittellinienachse des schlauchförmigen Extrudats 17 zusammenfällt. Bezugnehmend auf Fig. 16 werden die längverlaufenden Bewegungen der Längsschlittenanordnungen 3 und 4 durch Pfeile 56 bzw. 57 angedeutet, während die Querbewegungen der Querschlittenanordnungen 5 und 6 durch die Pfeile 58 bzw. 59 dargestellt werden.
Die Messerbefestigung, generell bei 10 angedeutet, und insbesondere in Fig. 15 gezeigt, umfaßt ein Paar horizontaler Rahmengestellglieder 60, ein querverlaufendes Endrahmenglied 61, ein Paar sich vertikal erstreckender Rahmenglieder 62, die durch ein oberes horizontales Querglied 63 verbunden sind, und ein Paar nach außen herausragender querverlaufender Rahmengestellglieder 64, die über und parallel zu den Bodenkastenrahmenglieder 60 beabstandet sind. Die horizontale Schlittenanordnung der Messerbefestigung 10 gleicht den Längsschlittenanordnungen 3 und 4 darin, daß sie ein Paar beabstandeter Kastenrahmenglieder 66 zur Befestigung linearer Lager und einer Kugelumlaufspindel 67 umfaßt, die durch einen Motor 68 angetrieben wird. Die Kugelumlaufspindel ist wiederum mit der senkrechten Schlittenanordnung 12 verbunden, die ebenfalls aus einem Paar Rahmengliedern 69 mit linearen Lagern und einer dazwischen verlaufenden Kugelumlaufspindel 70 besteht, die durch einen Motor 71 angetrieben wird. Die Kugelumlaufspindel 70 ist wiederum mit einer Basisplatte 72 für die Messer bzw. Schneidanordnung verbunden.
Auf diese Art und Weise sehen die Schlittenanordnungen 11 und 12 die horizontale und vertikale Bewegung der Messer- bzw. Schneidanordnungen 15 vor, wobei die Bewegungsrichtungen durch den horizontalen Pfeil 74 und den senkrechten Pfeil 75 angedeutet sind, wie es schematisch in Fig. 16 gezeigt wird. Auf diese Art und Weise gleicht die richtungsmäßige Bewegung, die durch die Schneidanordnungsschlitten 11 und 12 vorgesehen wird, derjenigen, die durch die Greiferanordnungsschlitten vorgesehen wird und ihre besonderen Bewegungswege sind in Fig. 16 in Bezug zu den Wegen der Bewegung der Greiferanordnungsschlitten und der Herstellungsachse 55 gezeigt.

Greiferanordnungen

Die Greiferanordnungen 7 und 8 gleichen einander, so daß deshalb lediglich die Greiferanordnung 7 im Detail, insbesondere in den Fig. 21 bis 23, gezeigt und weiter unten beschrieben wird. Die Greiferanordnung 7 umfaßt eine senkrechte Tragsäule 77, die an der Sockelbasisplatte 50 befestigt ist und sich von ihr nach oben erstreckt, die, wie schon oben erwähnt, auf der Querschlittenanordnung 5 gelagert ist. Ein horizontaler, nach außen sich erstreckender Tragbalken 78 ist oben an der Säule 77 befestigt und durch einen mit Bolzen versehenen Flansch 79 mit einem Basisbalken 80 verbunden, der wiederum an einer Platte 81 und an einem festliegenden, bogenförmigen, stationären Greifersegment, das generell mit 83 angedeutet ist, befestigt ist. Nach einem der neuen Merkmal der Greiferanordnungen wird ein Paar der bogenförmigen Greifersegmente, die generell mit 85 und 86 angedeutet sind, schwenkbar an Scharnieren 84 an den verlängerten Enden des festliegenden Greifersegments 83 gelagert. Die beweglichen Greifersegmente bzw. Abschnitte 85 und 86 enden in gestuften Kanten 87, die in geschlossener Stellung zueinander ausgerichtet sind und zueinander passen, wie es insbesondere in Fig. 22 gezeigt wird.
Die Greifersegmente 85 und 86 werden zwischen einer geschlossenen Position, wie sie in durchgezogenen Linien gezeigt ist, und einer geöffneten Position, wie sie in gestrichelten Linien für das Segment 86 in Fig. 21 gezeigt ist, durch Strömungsmitteldruckvorrichtungen, die generell mit 88 angedeutet sind, bewegt. Die Druckvorrichtungen 88 bestehen vorteilhafterweise aus einem üblichen Strömungsmittelzylinder 89 und einer bewegbaren Kolbenstange 90, die durch einen U-förmigen Haken 91 mit einem Ansatz verbunden sind, der am entsprechenden Greifersegment befestigt ist. Die Druckvorrichtungen 88 werden vorteilhafterweise pneumatisch betrieben und sind doppelwirkend, so daß sie positiv die Kolbenstangen 90 und ihre damit verbundenen Greifersegmente zwischen der geöffneten und geschlossenen Stellung bewegen. Sämtliche drei Greifersegmente 83, 85 und 86 sind mit inneren Leitungen oder Verteilern 92 ausgebildet, die miteinander und mit einer Quelle unter Druck stehenden Strömungsmittels oder Vakuums über Versorgungsleitungen 93 verbunden sind. Eine Vielzahl von Öffnungen 94 ist in den Greifersegmenten ausgebildet, die sich zwischen den Verteilern 92 und der inneren bogenförmigen Fläche 95 jedes Segments erstrecken. Die einzelnen Leitungen oder Verteiler der drei Segmente sind miteinander so verbunden, daß sie den gleichen positiven Druck und/oder das daran angelegte Vakuum besitzen, welches wiederum über die Öffnungen 94 angelegt wird, entweder um das Extrudat 17 an den Flächen 95 festzuhalten, wenn Vakuum an die Verteiler 92 angelegt wird, oder zum Lösen des Festhaltens des Extrudates durch die Greifersegmente, wenn ein positiver Strömungsmitteldruck am Extrudat über die Öffnungen 94 angelegt wird.
Vorteilhafterweise besitzt jedes Greiferelement eine innere, bogenförmige Länge von etwa 120º, wodurch die drei Segmente in geschlossener Position insgesamt 360º des Extrudates umgeben, wodurch dasselbe darin durch das an die Verteiler 92 angelegte Vakuum getragen wird, um ein Verziehen der dünnen Wandungen 25 des Extrudats zu verhindern. Nach einem weiteren Merkmal der Greiferanordnungen sind die Greifersegmente durch eine Vielzahl von Abschnitten gebildet, die einzeln mit 96 bezeichnet sind und am besten in Fig. 23 gezeigt werden. Auf diese Art und Weise kann die Vielzahl der einzelnen Abschnitte 96 in einer axialen Beziehung, wie sie in Fig. 22 gezeigt wird, verbunden werden, die aus drei gleichen axialen Abschnitten 96 und zwei außenendigen Abschnitten 97 unter Bildung der endgültigen Greifersegmente besteht. Dieses ermöglicht, daß die Greiferanordnungen verschiedene axiale Längen besitzen können, um verschiedene Längen von Paßstücken aufzunehmen, die vom kontinuierlichen Extrudat 17 abgeschnitten werden, um sicherzustellen, daß das abgeschnittene Paßstück im wesentlichen über seine gesamte axiale Länge getragen wird, um ein Verziehen oder Verzerren der flexiblen dünnen Wandung des Extrudates zu verhindern. Durch Hinzufügen oder Abziehen verschiedener Abschnitte 96 der vorbestimmten Axiallänge kann die Axiallänge des Greifers der besonderen Paßstücklänge angepaßt werden, die vom Extrudat abgeschnitten werden soll. Wiederum wird jeder axiale Abschnitt 96 mit dem entsprechenden Verteiler 92 und den Öffnungen 94 ausgebildet, wie es schon oben erwannt wurde.

Schneid- oder Messeranordnungen

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sieht die Schneidanordnung 15 einen Mechanismus vor, der einen sauberen und genauen Schnitt durch die Seitenwand 25 des Extrudats bewirkt, und zwar vollständig um dessen Umfang herum in einer schnellen Weise, wobei das Extrudat axial entlang der Herstellungsachse 55 bewegt wird, ohne daß weder das Extrudat, noch das vom schlauchförmigen Extrudat abgeschnittene Ende des Paßstücks verkrumpelt, zerrissen oder deformiert wird. Die Schneid- oder Messeranordnung 15 wird im Detail in den Fig. 24 bis 29 gezeigt.
Wie oben diskutiert, wird die Schneidanordnung 15 an einer Schneidbasisplatte 72 befestigt, die verschiebbar am vertikalen Schlitten 12 der Schneidbefestigung 10 gelagert ist, wie es insbesondere in Fig. 15 gezeigt wird. Die Schneidanordnung 15 ist an der Basisplatte 72 durch einen Sockel befestigt, der allgemein mit 99 bezeichnet ist und aus einer Befestigungsplatte 100 besteht, die an der Basisplatte 72 befestigt ist, sowie aus einer sich senkrecht nach unten erstreckenden Platte 101 und einer ebenen Rollenbefestigungsplatte 102, die sich von der Platte 101 nach außen erstrecken. Acht Rollen 103 mit V-förmigen Nuten (Fig. 27 bis 29) sind drehbar am unteren Ende der Platte 102 durch Bolzen 105 gelagert, zum beweglichen Abstützen eines bogenförmigen Segments oder Platte 104. Jede Rolle 103 ist mit einer mittigen V-förmigen Nut 106 ausgebildet, die in den mit V-förmigen Nuten versehenen Kanten 107 und 108 des Segmentes 104 sitzen (Fig. 29).
Ein Paar bogenförmiger Befestigungsarme 110 und 111 für die Schneidblätter ist schwenkbar an ringförmigen Lochplatten 112 gelagert, die an einer Basisplatte 113 ausgebildet und sich von dort nach außen erstrecken, die ihrerseits am Segment 104 gelagert und so damit beweglich ist. Die Arme 110 und 111 sind schwenkbar an den Lochplatten 112 gelagert und sind so beweglich zwischen einer inneren und äußeren Stellung, wie es in Fig. 24 gezeigt wird, zum Schneideingriff mit dem Extrudat 17.
Die oberen Enden der Befestigungsarme 110 und 111 für die Schneidblätter sind mit den Kolben 115 verbunden, die durch einen Strömungsmitteldruckzylinder 116 bewegt werden. Die Betätigung der Kolben 115 bewegt die kreisförmigen Schneidblätter 117, die drehbar an den unteren Enden der Arme 110 und 111 gelagert sind, in Richtung der Pfeile A nach innen (Fig. 24), und in Eingriff mit dem Extrudat 17. Die Arme 110 und 111 sind durch eine Schraubenfeder zur offenen oder nach außen gerichteten Position vorgespannt, wie es in gestrichelten Linien in Fig. 24 gezeigt wird.
Die Schneidblätter 117 sind kraftangetrieben durch einzelne pneumatische Motoren 120, die an Tragblöcken 121 befestigt sind, welche an den verlängerten Enden der Arme 110 und 111 angeordnet sind. Ein dazwischenliegendes oder drittes kreisförmiges Schneidblatt 122 ist drehbar an der Basisplatte 113 gelagert und kraftangetrieben durch seinen eigenen pneumatischen Motor 123, der den Motoren 120 gleicht. Das dazwischenliegende Schneidblatt 122 ist in Bezug zum bogenförmigen Segment 104 im Gegensatz zu den Schneidblättern 117 fixiert, die ihrerseits daran durch schwenkbar gelagerte Arme 110 und 111 beweglich befestigt sind.
Das bogenförmige Segment 104 (Fig. 27 bis 29), wird verschiebbar durch Rollen 103 an dem Tragsockel 99 der Schneidanordnung gelagert und durch einen gezahnten Steuergürtel 125 betätigt. Der Gürtel bzw. Riemen 125 erstreckt sich um eine Riemenscheibe 126 (Fig. 25), die durch einen Motor 127 angetrieben wird, der am Sockel 99 durch die Basisplatte 128 befestigt ist. Eine Motorbremse 129 und eine Codiervorrichtung 130 kann ebenfalls am Motor 127 befestigt werden, wie dieses in Fig. 25 gezeigt wird, zur Durchführung verschiedener anderer Funktionen für den Betrieb der Vorrichtung 1. Ein Ende des Riemens 125 wird durch eine Klammer 131 am Boden der Befestigungsplatbe 101 befestigt, während das andere Gürtelende durch eine Klammer 132 am unteren Ende der Basisplatte 113 fixiert ist (Fig. 24). Der Riemen erstreckt sich entlang der Sockelbefestigungsplatte 101, um die motorgetriebene Riemenscheibe 126 und um eine Führungsriemenscheibe 134 herum, die drehbar an der Rollenbefestigungsplatte 102 gelagert ist und sich entlang eines Kanals 135 erstreckt, der entlang der Außenkante des Segments 104 ausgebildet ist, wie dieses insoesondere in den Fig. 27 und 29 gezeigt wird.
Nach Drehung der Motorriemenscheibe 126, bewegt der Riemen 125 das Segment 104 entlang der Tragrollen 103 über eine bogenförmige Entfernung von mindestens 120º. Das Segment 104 bewegt mit sich die drei Schneidblätter und ihre zugehörigen Motoren, einschließlich der Schwenkarme 110 und 111 für die Blätter 117. Die Lagerbewegung und die Befestigungsanordnung des Segments 104 ermöglicht den Schneidblättern 117 und 122, daß sie sich um eine Mittellinienachse 55 des Extrudats 17 herumdrehen, wie dieses in Fig. 24 gezeigt wird, um eine vorbestimmte Länge des Materials vom Extrudat 17 vollständig abzutrennen.

Betrieb

Der Betrieb der verschiedenen Anordnungen und der oben beschriebenen Vorrichtung zum Durchführen der Stufen des verbesserten Verfahrens der Erfindung werden weiter unten dargestellt. Bezugnehmend auf Fig. 5 wird das Extrudat 17, während es den Extrusionskopf 16 verläßt, durch einen inneren Dorn oder ein Luftflotationssystem getragen, das vorher beschrieben worden ist, bis es durch eine der Greiferanordnungen 7 oder 8 ergriffen wird. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, sind beide Greiferanordnungen offen und die Schneidanordnung ist in ihrer vertikal angehobenen Position. Einer der Greifer, nehmen wir Greifer 7 zum Zweck der Diskussion an, tritt in Eingriff mit dem Extrudat, während es den Extruder verläßt, indem es sich aus seiner offenen Position, wie sie in Fig. 6 gezeigt wird, zu einer geschlossenen Position, wie sie in Fig. 8 gezeigt wird, bewegt, und vollständig den Umfang des Extrudats durch die Schwenkbewegung der Greifersegmente 85 und 86 nach Betätigung der Strömungsmitteldruckvorrichtungen 88, wie sie in Fig. 21 gezeigt werden, umhüllt. Vakuum wird an die Verteiler 92 angelegt, das die relativ dünne zylindrische Wandung 25 des Extrudats 17 sicher gegen die inneren zylindrischen Flächen 95 der drei Greifersegmente 83, 85 und 86 zieht. Ferner besitzen die Greifersegmente eine axiale Länge, die etwas geringer ist als die gewünschte Länge des vom Extrudat 17 abzuschneidenden Paßstücks, oder dieser Länge gleich ist. Diese vollständige, umfangsmäßig Umhüllung und das axiale Ergreifen des vorderen oder führenden Endes des Extrudats 17, verhindert jegliches Verziehen des elastomeren Materials, das auftreten würde, wenn es nicht vollständig gestützt würde, was auf den weichen und biegsamen Zustand des erwärmten Lagenmaterials zurückzuführen ist, während es den Koextrusionskopf 16 verläßt.
Die erste oder führende Greiferanordnung spannt das Extrudat, während es sich vom Extrusionskopf nach außen bewegt, und zwar in einer Länge, die der Länge der Greiferanordnung entspricht. Der zweite oder hintere Greifer bewegt sich dann in Eingriff mit dem Extrudat hinter dem führenden Greifer, und läßt einen minimalen Spalt, der lediglich ausreicht, daß dieser die Schneidblätter 117 und 122 dazwischen aufnimmt. Wenn sie mit dem Extrudat 17 in Eingriff treten, bewegen sich die Greiferanordnungen 7 und 8 nach innen in Richtung auf das Extrudat zu auf ihren entsprechenden Qnerschlittenanornnungen 5 und 6 nach Betätigung der Schlittenantriebsmotoren 46. Gleichzeitig zu dieser radial nach innen gerichteten Bewegung der Greiferanordnungen auf den Querschlittenanordnungen 5 und 6, bewegen sich ebenfalls die Querschlitten in Längsrichtung parallel zur Herstellungsachse 55 auf ihren entsprechenden Längsachsen 56 und 57 nach Betätigung der Kugelumlaufspindelmotoren 32.
Die beiden Greiferanordnungen üben gemeinsam eine konstante Spannung auf das Extrudat aus, die über geeignete Software gesteuert wird. Während durch die Greiferanordnungen Spannung ausgeübt wird, wird die Schneidanordnung 15 von ihrer offenen, angehobenen Position, wie sie in den Fig. 6 und 8 gezeigt ist, nach unten abgesenkt, zu einer Position, wie sie in Fig. 11 gezeigt wird, und zwar durch die Betätigung des Motors 17, der am vertikalen Schlitten 12 befestigt ist (Fig. 15), in welcher Position das fixierte Schneidblatt 122 das Extrudat 17 berührt. Die Schneidanordnung und zwei Greiferanordnungen bewegen sich in synchronisierter Weise jeweils entlang ihren getrennten Längsachsen, die durch die Pfeile 56, 57 und 74 in Fig. 16 dargestellt werden. Während dieser Längsbewegung wird das Extrudat tatsächlich geschnitten, mittels der mindestens 120º umfassenden Rotation des Segments 104 der Schneidanordnung 15 durch die Betätigung des Motors 127 und der resultierenden Bewegung des Steuerriemens 125.
Die Schneidanordnung umgibt annähernd 300º, wie es in Fig. 24 gezeigt wird und durch die Rotationsbewegung des Segments 104 über mindestens 120º wird ein 360º-Schnitt um das Extrudat 17 herum erzeugt, aufgrund der gleichen 120º-Abstände der Schneidblätter 117 und 122. Während die Schneidanordnung vertikal in Eingriff mit dem Extrudat durch den vertikalen Schlitten 12 aogesenkt wird, drehen sich alle drei Schneidblätter. Nachdem das Schneiden eingeleitet worden ist, wird das Segment 104 über mindestens 120º gedreht. Vor dieser 120º-Drehung werden die beiden schwenkbar gelagerten Schneidblätter 117, die sich drehen, in Eingriff mit dem Extrudat gebracht, wie es in Fig. 12 gezeigt wird, und zwar durch die Betätigung der Zylinder 116 und der zugehörigen Kolben 115.
Nach dem Durchtrennen des schlauchförmigen Extrudats 17 werden die beiden schwenkenden Schneidarme 110 und 111 und die Blätter 117 nach außen in die offene Position geschwenkt, wie es in Fig. 14 gezeigt wird, und entgegengesetzt zur Rotationsausgangsposition gedreht und beginnen sich nach oben zu heben. Die Arme werden in ihre Start- oder Ausgangsposition zurückgedreht, durch die Umkehrbewegung des Segments 104, so daß sie für den nächsten Schneidzyklus in Position sind. Die Schneidanordnung 15 bewegt sich auf ihrer horizontalen Querschlittenanordnung 11 in Längsrichtung gleichzeitig zur Rotationsbewegung der Schneidblätter über den mindestens 120º umfassenden Bogen und dessen Gegendrehung. Das Extrudat bewegt sich weiter entlang der Produktionsachse 55 unter Spannung der oberstromigen Greiferanordnung. Wiederum wird die kontrollierte Bewegung der horizontalen und vertikalen Schneidschlitten und die Drehung des Segmentes 104 über Computersoftware koordiniert.
Nachdem das Paßstück vom Extrudat 17, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, abgetrennt worden ist, und vollständig innerhalb der vorher führenden Greiferanordnung, die mit 7 in Fig. 9 bezeichnet ist, enthalten ist, wird es durch seine Traggreiferanordnung entlang seiner Längsschlittenanordnung transportiert und anschließend auf einen Zylinder 24 eines Lagermechanismus 23 abgelegt (Fig. 1 und 2). In einigen Herstellungssystemen kann es durch zusätzliche Apparate direkt zu einer Reifenaufbautrommel getragen werden. Während das Paßstück des abgeschnittenen Materials durch die führende Greiferanordnung zu einer Abgabestation am rechts liegenden Ende der Vorrichtung überführt wird, wenn man sich auf die Fig. 1 und 2 bezieht, bewegt sich die andere Greiferanordnung, die noch das nun vordere Ende des Extrudats greift, weiter in Längsrichtung nach vorne in einer ausreichenden Entfernung, damit die vorher führende Greiferanordnung über ihre Quer- und Längsschlittenanordnungen zu einer Position zurückkehren kann, die an den Extrusionskopf 16 angrenzt, wo sie nun das Extrudat unterstromig vom Greifer 8 bei einem minimalen Spalt von etwa 1/4 inch ergreift. Beide Greiferanordnungen bewegen sich weiter horizontal auf ihren entsprechenden Längsschlittenanordnungen, wobei ein minimaler Spalt zwischen ihnen bleibt, für die nächsten Schneidstufen der Schneidanordung 15.
Wie schon vorher diskutiert, wird das abgeschnittene Materialpaßstück leicht aus dem Inneren der Greiferanordnung durch Einführung komprimierter Luft in die Verteiler 92 über die Öffnungen 94 freigegeben, wodurch jegliche Haftung zwischen dem Extrudat und den inneren gebogenen Flächen 95 der Greiferanordnung gelöst wird.
Auf diese Art und Weise sieht die verbesserte Vorrichtung ein Handhabungs- und Abschneidsystem für schlauchartige Paßstücke vor, das bei einem kontinuierlich hergestellten schlauchförmigen Extrudat eingesetzt wird, wobei das System mindestens eine Schneidvorrichtung einsetzt, die zwischen den aufeinanderfolgenden, von mindestens zwei angrenzenden, in Längsrichtung beweglichen Greiferanordnungen, eingesetzt wird, die sämtlich auf einer Vielzahl individueller Längsachsen parallel zur Herstellungsacnse des Extrudats beweglich sind, wie dieses insoesondere in schematischer leise in Fig. 16 dargestellt ist. Falls es gewünscht wird, kann eine dritte Greiferanordnung auf getrennten Längs- und Querschlittenanordnungen gelagert werden, die vorteilhafterweise vertikal über der Produktionsachse 55 positioniert wird und in der gleichen Weise wie die Greiferanordnung 7 und 8 funktionieren würde, um eine gesteigerte Produktionsgeschwindigkeit vorzusehen, indem sichergestellt wird, daß eine Greiferanordnung immer am Abgabeende des Extrusionskopfes 16 ist, ohne daß sie auf das abgeschnittene Paßstück warten muß, das an der Abgabestation freigegeben wird, während die zugehörige Greiferanordnung zu ihrer Startposition zurückkehrt.
Die Neuheit des vorliegenden Systems und Verfahrens liegt insbesondere in der Verwendung beabstandeter Klemm- oder Greiferanordnungen, die das zu schneidende Material zwischen den beiden Greiferanordnungen unter Spannung setzen bzw. spannen, wobei die Greiferanordnungen im wesentlichen die gesamte Axiallänge und Umfang des vom kontinuierlichen Extrudat abzuschneidenden Materialpaßstücks umhüllen, um das dünnwandige Extrudat in seiner extrudierten Form aufrechtzuerhalten. Ebenfalls verwendet das verbesserte System ein neues Schneidwerkzeug bzw. Schneidanordnung, die zwei schwenkbar gelagerte Schneidblätter besitzt, die auf beiden Seiten eines festliegenden Schneidblattes angeordnet sind, wobei alle 120º um eine Mittelachse voneinander beabstandet sind, wobei diese Achse zur Produktionsachse des Extrudats während der Rotationsbewegung der drei Schneidblätter über eine Bewegung von mindestens 120º ausgerichtet sind, um das Extrudat durch einen 360º-Scnnitt vollständig abzuschneiden.
Ferner verwendet die verbesserte Vorrichtung mindestens zwei einzigartige dreiteilige schwenkbare Greiferanordnungen, die jeweils ein stationäres, bogenförmiges Segment und zwei schwenkbare äußere bogenförmige Segmente umfassen, die das gesamte flexible elastomere Extrudat umhüllen und sich über dessen volles axiales Ausmaß erstrecken, um ein Verzerren oder Verziehen desselben zu verhindern. Die gesteuerte Spannung, die auf das Extrudat durch die Greiferanordnungen 7 und 8 während des Schneidbetriebs ausgeübt werden, gewährleistet einen sauberen Schnitt und verhindert bei genauer Steuerung ein Zerreißen des Extrudats an der Schnittstelle.
Die Erfindung der so beschriebenen Vorrichtung und des Systems ist besonders nützlich in Bezug auf ein elastomeres Lagenmaterial, das bei der Herstellung von Luftreifen verwendet wird. Solch eine Vorrichtung und Verfähren können jedoch für die Verwendung bei anderen dünnwandigen, hoch flexiblen rohr- oder schlauchförmigen Materialien angepaßt werden, die in vorbestimmte Axiallängen zur anschließenden Verwendung geschnitten werden müssen. Ferner könnten die oben beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten kreisförmigen Schneidblätter 117 und 122 leicht durch Ultraschallschneidblätter ersetzt werden, die über die gleiche, mindestens 120º-bogenförmige Entfernung gedreht werden würden, wie es durch das bogenförmige Segment 104 erreicht wird, ohne daß das Konzept der Erfindung beeinträchtigt wird. Ferner können andere Arten von Schlittentransportmechanismen eingesetzt werden, um die gleichzeitige, gesteuerte Längs- und Querbewegung der Greiferanordnungen und der Schneidanordnung vorzusehen, die von den Kugelumlaufspindelanordnungen, die in der Zeichnung gezeigt und oben beschrieben wurde, nicht entsprechen.
Eine modifizierte Schneidanordnung ist generell mit 136 angedeutet und in Fig. 30 gezeigt. Die modifizierte Anordnung 136 gleicht der Anordnung 15, die oben beschrieben und in Fig. 24 gezeigt wurde, wobei der Hauptunterschied in der Verwendung von ultraschallbetätigten Schneidblättern 137 liegt, die durch Ultraschallwandler 138 hin- und herbewegt werden. Die Wandler 138 sind in Haltern 139 gelagert, die an den verlängerten Enden der bogenförmigen Arme 110 befestigt sind. Der Betrieb der modifizierten Schneidanordnung 136 gleicht der oben beschriebenen Anordnung 15, abgesehen davon, daß die Schneidblätter 137 mit extrem hoher Geschwindigkeit durch Ultraschallwandler 138 zum Abschneiden des Extrudates 17 angetrieben werden, während die Anordnung über mindestens eine 120º-Bogendrehung gedreht wird. Die übrigen Merkmale und Bestandteile der modifizierten Anordnung 136 gleichen denjenigen der Anordnung 15 und werden deshalb nicht im Detail beschrieben.
Eine weitere modifizierte Schneidanordnung ist allgemein bei 140 angedeutet und wird insbesondere in den Fig. 31 und 32 gezeigt. Die modifizierte Anordnung 140 ist so ausgelegt, daß sie innerhalb des inneren des Extrudats 17 angeordnet und axial entlang der Produktionsachse 55 in koordinierter Bewegung zu den Greiferanordnungen bewegt werden kann, um das Extrudat am Spalt zwischen den Greiferanordnungen durchzuschneiden, wie dieses weiter oben unter Bezugnahme auf die Schneidanordnung 15 diskutiert worden ist. Die modifizierte Anordnung 140 ist so ausgelegt, daß sie am vorderen Ende des Luftflotationssystems (nicht gezeigt) gelagert ist, das vorher beschrieben wurde, und daß sich vom Koextrusionskopf 16 nach außen erstreckt.
Die geänderte Schneidanordnung 140 umfaßt eine Schlittenanordnung, die generell bei 141 angedeutet ist und eine fixierte Basis 142 umfaßt, die an den Luftflotationssystemkomponenten angebracht ist und sich davon koaxial zur Produktionsachse 55 nach vorne erstreckt. Ein Paar linearer Lager 144 ist verschiebbar innerhalb einer Vielzahl beabstandeter Lager 145 gelagert, die an der Basis 142 gelagert sind. Eine Befestigungsplatte 146 ist am vorderen Ende der linearen Lager 144 befestigt und daran durch Muttern 147 gesichert. Ein hinterer Querspannriegel 148 erstreckt sich zwischen den Lagern 144 und besitzt eine Kugelmutter 150, die darauf befestigt ist und mit einer Kugelumlaufspindel 151 in Eingriff steht. Die Kugelumlaufspindel 151 ist durch ein hinteres Lager 152 abgestützt und ist über eine Kupplung 153 mit einem Servoantriebsmotor 154 verbunden.
Eine Schneidblatttragplatte, die generell bei 156 angedeutet ist, ist drehbar durch ein Paar beabstandeter Lager 157 innerhalb des inneren des zylindrisch geformten vorderen Teils 158 der Befestigungsplatte 146 gelagert. Die Schneidblatttragplatte 156 umfaßt eine kreisförmige Schwenkplatte 160 und einen zylindrischen Nabenteil 161, der mit den Lagern 157 in Eingriff steht, um die Drehplatte in Bezug zur beweglichen Schlittenanordnung drehbar zu lagern. Wie aus Fig. 31 ersichtlich, bewegt die Betätigung der Kugelumlaufspindel 151 durch den Servoantriebsmotor 154 die Schneidblatttragplatte 156 in linearer Weise koaxial entlang der Herstellungsachse 55 innerhalb des Innenumfangs des Extrudats 17.
Ein Ultraschallwandlerpaar 163 (Fig. 32) ist in Haltern 164 gelagert, die schwenkbar durch Bolzen 165 (Fig. 31) innerhalb der Öffnungen 166 gelagert und die in der Drehplatte 160 ausgebildet sind. Die Schneidblätter 167 sind an jedem Ultraschallwandler 163 zur Hochgeschwindigkeitshin- und -herbewegung in einer Weise befestigt, die im Stand der Tecnnik gut bekannt ist.
Ein Paar exzentrisch gelagerter Gelenk 169 ist mit den Schneidblatthaltern 164 an ihren verlängerten Enden verbunden und wird durch eine Codiervorrichtung 170 bewegt, die auf einer Welle 171 gelagert ist, welche sich durch das Innere der zylindrischen Nabe 161 der Drehplatte 160 erstreckt, und durch einen Drehbetätiger 172 gesteuert wird. Der Betrieb der modifizierten Schneidanordnung 140 ist wie folgt:
Die Betätigung des Servoantriebsnotors 154 dreht die Kugelumlaufspindel 151 und bewegt die Messer in Längsrichtung koaxial innerhalb des Inneren des Extrudats, bis die Schneidblätter bzw. Messer 167 in geeigneter Weise zum Spalt zwischen dem Paar der Greifersegmente 85 und 86 ausgerichtet sind, wie dies vorher beschrieben wurde. Der Motor 170 schwenkt dann die Wandler 163 durch die Gelenke 169 nach außen, wie dieses in Fig. 32 gezeigt wird, wobei die Schneidblätter 167 in Eingriff mit dein Extrudat 17 gebracht werden. Die Schneidblatttragplatte 156 wird danach durch den Drehbetätiger 172 über einen Bogen von mindestens 180º gedreht, gleichzeitig mit der Betätigung der Schneidblätter 167 durch die Ultraschallwandler 163, um einen 360º-Schnitt des Extrudats vorzusehen. Nach Vervollständigung des Schnitts werden die Schneidblätter und die Wandler vom Kontakt mit dem Extrudat weggeschwenkt, wodurch die Greifersegmente mit ihrer programmierten Bewegung, wie oben beschrieben, fortfahren können. Die Schlittenanordnung 141 kann danach zu ihrer Ausgangsposition für den nächsten Schneidzyklus zurückgeführt werden, zu welcher Zeit sie wiederum sich nach vorne entlang der Herstellungsachse 55 bewegt, bis die Schneidblätter wiederum in geeigneter Weise zum Spalt zwischen den beweglichen Greifersegmenten ausgerichtet sind.
Es ist also leicht ersichtlich, daß die ultraschallangetriebenen Schneidblätter 167 durch andere Arten kraftbetätigter Schneidblätter ersetzt werden können, ohne die Ergebnisse zu beeinträchtigen, die durch den Schneidmechanismus erzielt werden, der axial beweglich innerhalb des Inneren des schlauchförmigen Extrudats beweglich gelagert ist.
Dementsprechend ist das verbesserte Handhabungs- und Abschneidsystem für schlauchförmige Paßstücke vereinfacht worden und sieht eine wirksame, sichere, preiswerte und effiziente Vorrichtung und Verfahren vor, das sämtliche aufgezählten Ziele erfüllt und die Schwierigkeiten beseitigt, die mit den Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik auftraten, und löst darüberhinaus die Probleme und erhält neue Ergebnisse im Stand der Technik.

Claims

1. Verfahren zum Handhaben oder Halten und Abschneiden einer vorbestimmten axialen Länge eines Paßstückes eines elastomeren Materials (18) von einem generell rohrförmigen Extrudat (17) des genannten Elastomermaterials (18), wobei das Verfahren folgende Stufen umfaßt:

Ergreifen und Umhüllen eines führenden Abschnitts des Extrudats (17) mit einem ersten Greifer (7), wobei der führende Abschnitt eine axiale Länge besitzt, Bewegen des führenden Abschnitts des Extrudats (17) in eine nach vorn ausgerichtete axiale Richtung und Anlegen einer axialen Spannung am Extrudat (17), Ergreifen und Umhüllen eines hinteren Abschnitts des Extrudats (17) mit einem zweiten Greifer (8), wobei der hintere Abschnitt eine axiale Länge besitzt, die generell der des vorderen Abschnitts gleicht, Abschneiden des vorderen Abschnitts vom hinteren Abschnitt mittels Durchschneiden des Extrudats mittels eines Messers (15) zwischen dem ersten (7) und zweiten Greifer (8) während sich das Extrudat (17) und die Greifer (7,8) in Vorwärtsrichtung bewegen,

weiteres Bewegen des abgeschnittenen Paßstückes zu einer Abgabestation,

dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des führenden Abschnitts des Extrudats (17) im wesentlichen der vorbestimmten Länge des Paßstückes gleicht, die vom Extrudat (17) abgeschnitten wird, und daß

Spannung am führenden Abschnitt durch den ersten Greifer (7) angelegt wird, wodurch der führende Abschnitt die vorbestimmte axiale Länge des Paßstückes des Extrudats bildet, und daß das abgeschnittene Paßstück oder Hülse durch den ersten Greifer bewegt wird,

und daß der erste Greifer (7) zu einer Position zurückgeführt wird, die hinter dem zweiten Greifer (8) liegt, wodurch der erste Greifer (7) in einer Position ist; einen weiteren hinteren Abschnitt des Extrudats (17) zu ergreifen und zu umhüllen, während der zweite Greifer (8) weiter das Extrudat (17) in axialer Vorwärtsrichtung bewegt und daran Spannung anlegte bevor ein weiteres Paßstück vom Extrudat (17) abgeschnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der ergriffene und umhüllte vordere oder führende Abschnitt in der axialen Vorwärtsrichtung bewegt wird, während der hintere Abschnitt durch den zweiten Greifer (8) ergriffen und umhüllt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Vakuum an den vorderen und hinteren Abschnitt durch den ersten bzw. zweiten Greifer (7 bzw. 8) angelegt wird, während die Abschnitte in Vorwärtsrichtung bewegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sich das Extrudat (17) entlang einer Längsachse bewegt, und bei dem der erste und zweite Greifer (7,8) sich jeweils entlang getrennten Achsen parallel zu und beabstandet gegenüber der Längsachse bewegen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der vordere Abschnitt vom hinteren Abschnitt durch eine rotierende Schneidvorrichtung oder Messer (15) abgeschnitten wird, das sich entlang einer ersten Achse parallel zur Längsachse und entlang einer zweiten Achse senkrecht zur ersten Achse bewegt.

6. Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Handhaben oder Halten und Abschneiden einer vorbestimmten axialen Länge eines Paßstückes eines elastomeren Materials (18) von einem generell rohrförmigen Extrudat (17) des genannten Elastomermaterials, wobei die Vorrichtung (1) folgendes umfaßt:

vordere und hintere Greifer (7,8) zum Ergreifen und Umhüllen in Längsrichtung beabstandeter Abschnitte des rohrförmigen Extrudats (17) und zum Bewegen des Extrudates (17) in axialer Richtung des Extrudats (17), wobei die Greifer (7,8) in Längsrichtung parallel und quer in Bezug zur Achse des rohrförmigen Extrudats (17) beweglich sind,

Schneidmittel oder Messer (15) zum Schneiden des Extrudates (17) zwischen den voneinander beabstandeten Greifern (7,8), wobei das Messer (15) linear in Längsrichtung zur Achse des rohrförmigen Extrudats (17) beweglich ist und drehbeweglich um die Extrudatachse ist, wenn das Extrudat (17) durchgeschnitten wird, unter Bildung einer vorbestimmten Paßstücklänge, die ergriffen und durch den führenden oder vorderen Greifer umhüllt wird,

gekennzeichnet durch die Greifer (7,8), die das rohrförmige Extrudat (17) über dessen axiale Länge umhüllen, die generell der Paßstücklänge des davon abzuschneidenden Materials (18) gleicht, und wobei das Messer (15) arbeitet, wenn Spannung am Extrudat (17) durch die Greifer (7,8) angelegt wird,

und Mittel zum wahlweisen Bewegen der Greifer (7,8) und des Messers (15) in Bezug zum Extrudat (17) und zum Transport des Extrudats (17) in axialer Richtung und zum Zurückführen der Greifer (7,8) zu einer Ausgangsposition, nachdem ein Paßstück des Materials vom Extrudat (17) abgeschnitten und an der Abgabestation zum Ergreifen einer weiteren Paßstücklänge des Materials des Extrudats (17) abgegeben wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei dem das Mittel zum Bewegen der Greifer (7,8) ein Paar parallel beabstandeter, sich in Längsrichtung erstreckender, Haupttraganordnungen (3,4), die auf gegenüberliegenden Seiten der Extrudatachse angeordnet sind, sowie eine Querträgeranordnung (5,6), die auf jeder der Hauptträgeranordnungen (3,4) zur Querbewegung in Bezug zur Extrudatachse befestigt ist, umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der jeder Greifer (7,8) ein stationäres Greifersegment (83), ein Paar beweglicher Greifersegmente (85,86), die beweglich auf den verlängerten Enden des stationären Greifersegments (83) gelagert sind, umfaßt, wobei die Segmente gemeinsam einen 360º-Einschluß zur umfangsmäßigen Erstreckung um das rohrförmige Extrudat (17) herum bildet und dieses umhüllt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei dem das Messer (15) ein festliegendes Gestell, eine Hauptschlittenträgeranordnung am Gestell, die sich parallel zur Achse des Extrudats (17) erstreckt, und eine Querträgeranordnung (5,6) umfaßt, die beweglich auf der Hauptträgeranordnung (3,4) gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6; bei dem das Messer (15) eine Schlittenträgeranordnung (72) umfaßt, die zur axialen Bewegung innerhalb des Inneren des Extrudats (17) gelagert ist, und wobei das Messer (15) mindestens ein Paar schwenkbar beweglicher Schneidblätter (110,111) umfaßt, die auf der Trägeranordnung (3,4) gelagert und drehbar um die Achse des Extrudats (17) auf der Trägeranordnung (3,4) sind, wodurch die Schneidblätter (110,111) einen 360º-Schnitt vorsehen, wenn das rohrförmige Extrudat (17) geschnitten wird.