DE69005420T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kontrollieren und Regulieren der Positionierung metallischer Verstärkungsdrähte innerhalb Gummibogen, insbesondere für die Reifenherstellung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren und die dazugehörende Ausrüstung zum Prüfen und Kontrollieren der Position von "metallischem Cord" vor, d.h., die Position von Stahlverstärkungsdrähten, die insbesondere für die Verstärkung von Reifen verwendet werden.
• Das Verfahren erfordert die Verwendung eines Paares von einander gegenüberliegenden magnetischen Näherungssensoren, die auf gegenüberliegenden Seiten in Bezug zu einem Bogen und einem Paar von Laserstrahl-Distanzmeßgeräten, die an die Sensoren gekoppelt sind, angebracht sind.
• Die Laser prüfen die exakte Stärke des Bogens, während die Näherungsmeßgeräte die Position und Stärke des metallischen Cords kontrollieren.
• Unter zahlreichen Problemen, die in der Reifenerzeugungsindustrie angegangen werden, ist eines die Einfügung eines geeigneten Verstärkungsgeflechts bzw. Verstärkungsgitters in den Reifen. Das Verstärkungsgitter wird gewöhnlich aus Stahldrähten hergestellt.
• Dieses Verstärkungsgitter, das technisch als "Cord" bezeichnet wird, muß perfekt in dem Bogen positioniert werden, der für diesen Zweck verwendet wird, um sowohl die reguläre Funktion des Reifens sicherzustellen, als auch sein Ausbalancieren zu erleichtern.
• Zur Zeit werden zur Ausführung der notwendigen Überprüfungen der Position des Cords auf der Innenseite einer Karkasse Geräte verwendet, die mit Röntgenstrahlung oder Gamma-Strahlung arbeiten.
• Jedoch sind diese Geräte gefährlich wegen der erzeugten Strahlung, die schwer zu steuern ist.
• Ferner kann dieses System nicht vollständig automatisch für eine lange Zeitdauer arbeiten, da es immer einen selbstkalibrierenden Vorgang erfordert.
• Deshalb besteht ein Bedarf in der Industrie für Einrichtungen, die das Ausführen der notwendigen Prüfungen ermöglichen, ohne daß auf Maschinen zurückgegriffen werden muß, die gefährliche Strahlung erzeugen.
• Solche Einrichtungen sollen vorzugsweise eine vollständige automatische Funktion der Geräte ermöglichen und auch einfach herzustellen sein und nur geringe Wartung benötigen. Eine Vorrichtung zum Messen der Stärke von Bogenmaterial ist in der JP-A-61 254 812 angegeben.
• Um das genannte Problein zu lösen, schlägt die vorliegende Erfindung, wie es in Anspruch 1 definiert ist, ein Verfahren und die dazu gehörige Ausrüstung vor, um die Position der metallischen Verstärkungsdrähte in den Gummibögen zu überprüfen, die für den Aufbau von Reifen verwendet werden. Ein Paar von Laserstrahl-Distanzmeßgeräten, die einander gegenüberliegen und an gegenüberliegenden Seiten bezüglich dem verstärkten Gummistreifen liegen, überprüfen seine Stärke während der Herstellung, während ein Paar von magnetischen Näherungssensoren, die auch an gegenüberliegenden Seiten des Streifens installiert sind, genau die Position der Drähte wahrnehmen.
• Ein weiterer Näherungssensor, der vor der Maschine längs des Weges der Stahldrähte installiert wird, ist vorgesehen, um ein Bezugssignal vorzusehen, das mit dem Signal zweier Sensoren verglichen wird, die an dem anderen Ende der Maschine installiert sind, wobei die Parameter vorgesehen werden, die es den Regelungsvorrichtungen erlauben, mögliche Unregelmäßigkeiten in der Stärke der Drähte aufzufinden. Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines nicht einschränkenden Beispiels genauer beschrieben, das teilweise bezug zu der einzigen anliegenden Zeichnung nimmt, die schematisch einen Teil der Ausrüstung für die Erzeugung von Bögen zeigt, die für den Aufbau einer Reifenkarkasse verwendet werden.
• Unter Bezugnahme zur Zeichnung ist ein Kalander zur Erzeugung eines "metallischen Cords" für Reifen aus zwei Paar Walzen (jeweils 1-1' und 2-2') zusammengesetzt, die in Berührung mit einem Gummizuführmechanismus sind, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
• Beide Paare 1-1' und 2-2' bearbeiten eine Gummimasse, die mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist, zum Erzeugen einer dünnen Lage (4), die sich um die gegenüberliegenden Zylinder 1 und 2 wickelt. Die zwei Gummilagen (4) sind um die Drähte derart befestigt, um einen Streifen (5) mit den darin eingefügten Verstärkungsdrähten (9) auszubilden.
• Diese Drähte bleiben zwischen den zwei Gummistreifen (4), die so genau wie möglich positioniert sind.
• Um die exakte Position und insbesondere die perfekte Zentrierung der Lage aus Stahldrähten in Bezug zu den zwei Lagen der Gummibeschichtung zu prüfen, wird ein Paar von Laserstrahl- Distanzmeßgeräten (6), als auch ein Paar von magnetischen Näherungssensoren (7) verwendet. Sowohl die Lasersensoren, als auch die Näherungssensoren werden an gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Cords angeordnet.
• Die Lasersensoren richten ihre Strahlen in Richtung der jeweiligen Oberfläche des Cords. Diese Strahlung wird reflektiert und durch Einrichtungen eines geeigneten Detektors aufgenommen, wobei sich der exakte Abstand zwischen der Oberfläche des Cords und des jeweiligen Lasers ergibt. Andererseits erzeugen die magnetischen Sensoren, die eine transparente Gummibeschichtung haben, ein Signal, das eine Funktion der Dichte der Drähte und ihres Abstandes von den Sensoren ist.
• Insbesondere durch die Verwendung von zwei gegenüberliegend installierten Sensoren kann man die exakte Position feststellen und daher die exakte Zentrierung des Cords bezüglich der Beschichtung durch einen einfachen Vergleich der durch die Sensoren erzeugten Signale prüfen.
• Die Sensoren und die Laserdetektoren sind auf einer Halterung angebracht, die nicht fixiert ist, sondern sich waagrecht und senkrecht zu der Zuführrichtung des Gummibogens bewegt, so daß die gesamte Oberfläche des Bogens abgetastet werden kann. Die Signale werden dann verarbeitet, um die Stärke. des Bogens und die Position der Drähte direkt auf einem Bildschirm zu zeigen.
• Diese Signale werden auch an die Regelungseinheiten der Maschine abgegeben, um die Position der Metalldrähte, den Abstand zwischen den Kalanderwalzen und die anderen Parameter zu regeln, um perfekt zentrierte Stahldrähte zu erhalten.
• Andererseits kann man das durch die Sensoren (7) erzeugte Signal mit dem Signal vergleichen, das durch einen ähnlichen Sensor (8) erzeugt wird, der vor den Geräten installiert ist und direkt das Drahtgitter abtastet, bevor es mit Gummi beschichtet wird, um die Dichte dieser Drähte zu überprüfen.
• Wenn die Eigenschaften des Gitters bekannt sind, bevor es in den Kalander geführt wird, durch den Vergleich zwischen den Signalen, die vor und nach der Aufbringung der Beschichtung erzeugt werden, ist es möglich, mit gut bekannten Algorithmen und mit einer ausreichenden Genauigkeit all die notwendige Information über den metallischen Cord zu erhalten, selbst nachdem die Beschichtung aufgetragen worden ist.
• Mit dem Verfahren und den eben beschriebenen Geräten ist es mit der notwendigen Genauigkeit möglich, die Positionierung der Drähte zu prüfen, ohne daß auf die Verwendung von Röntgenstrahlen oder dergleichen zurückgegriffen werden muß. Die Verwendung von Laser und Näherungssensoren erlaubt die Erzeugung von Signalen, die direkt verarbeitet und an die Regelungseinrichtungen gesandt werden können, um all die notwendigen Regelungen bzw. Steuerungen auszuführen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Prüfen und Regeln der Positionierung von metallischen Verstärkungsdrähten (9) innerhalb von Gummibahnen (4) für den Aufbau von Reifen, das besteht aus dem Feststellen der Dicke und der Position der Gummibeschichtung mittels eines Paares von Laserstrahl - Distanzmeßgräten (6), die einander gegenüberliegen und auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Beschichtung angeordnet sind, und dem Feststellen der Position eines metallischen Cords (a) innerhalb der Beschichtung mittels eines Paares von ersten magnetischen Näherungssensoren (7), gepaart mit den Lasermeßgeräten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin umfaßt das Abtasten des metallischen Cords, um festgestellte Daten bereitzustellen, mittels eines zweiten magnetischen Näherungsmeßgerätes, das vor einem Kalander angeordnet ist, der die Beschichtung liefert, und anschließendes Vergleichen der festgestellten Daten mit denen, die durch die ersten magnetischen Näherungssensoren erzeugt werden, um die Dichte der Drähte innerhalb der Schichten der Beschichtung zu prüfen, wobei diese ersten magnetischen Näherungssensoren auf der anderen Seite des Kalanders angeordnet sind.

3. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, mit

einem Paar von Laserstrahl - Distanzmeßgeräten (6), die einander gegenüberliegen und beim Gebrauch auf gegenüberliegen Seiten bezüglich des metallischen Cords angeordnet sind,

einem Paar von ersten magnetischen Näherungssensoren (7), die den zuvor erwähnten Dedektoren bzw. Meßgeräten zugeordnet sind,

einer geeigneten Einrichtung, um abwechselnd und senkrecht zur Förderrichtung der Gummibahn einen Träger zu bewegen, auf dem die zuvor erwähnten Sensoren und Distanz - Meßgeräte montiert sind,

einer geeigneten Einrichtung, um die festgestellte Information auf einer Anzeige optisch wiederzugeben, und einer geeigneten Einrichtung, um die Signale von den Dedektoren und Meßgeräten zu empfangen und zu verarbeiten und um dementsprechend auf Reguliereinrichtungen der Maschine einzuwirken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem zweiten magnetischen Näherungssensor, der vor einem Kalander angeordnet ist, der die Beschichtung liefert, wobei der Sensor ein Signal proportional der Dichte der Stahldrähte erzeugt, und mit einer geeigneten Einrichtung zum Vergleichen dieses Signals mit dem von den ersten magnetischen Näherungssensoren erzeugten Signals, wobei die ersten magnetischen Näherungssensoren auf der anderen Seite des Kalanders angeordnet sind.