DE69116789T2 - Anordnung zum Erzeugen einer Dreh- und Linearbewegung eines Körpers - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung insbesondere zum Drehen und Neigen einer Welle, welche mit einer Nabe eines Doppeltrommelturms für eine Reifenherstellungsmaschine verbunden ist. Zwei Trommeln sind an der Nabe festgelegt, welche drehbar ist, um die Trommeln zwischen einer ersten Reifenerzeugungsposition und einer zweiten Reifenerzeugungsposition hin- und herzubewegen, um Komponenten einer ersten Position an einer ersten Trommel anzubringen. Dann werden die Trommeln verschwenkt und die Komponenten einer zweiten Position, beinhaltend eine Gürtelauflage und eine Lauffläche, werden auf der Reifenkarkasse an der ersten Trommel in der zweiten Reifenerzeugungsposition angebracht. Zur selben Zeit werden die Komponenten der ersten Position an der zweiten Trommel in der ersten Reifenerzeugungsposition angebracht, um eine zweite Reif enkarkasse zu bilden. Die erste Reif enkarkasse ist fertiggestellt und wird von der ersten Trommel entfernt, worauf die Trommeln wieder hin- und herbewegt werden und der Vorgang wiederholt wird.
• Während der Hin- und Herbewegung der Trommeln wird eine Nabe gedreht. Sie wird jedoch auch geneigt, um einen Kontakt der Trommeln mit dem Boden vor der Reifenherstellungsmaschine zu vermeiden. Dieses Verfahren mit zwei Positionen ist in der gleichfalls anhängigen, europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 91 116 930.8 mit dem Titel "Reifenherstellungsvorrichtung und -verfahren" beschrieben und gezeigt, welche auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und zur selben Zeit wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde. In der Vergangenheit wurde eine Nabe vorgeschlagen, welche drei normal auf einanderstehende Trommeln mit Achsen in unterschiedlichen Ebenen aufwies. Es konnten jedoch nicht alle der Trommeln voll verwendet werden. Es war nicht möglich, die Trommeln hin- und herzubewegen, was es schwierig machte, Anschlüsse an den Trommeln vorzusehen.
• Bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung liegen die Drehachsen der Trommeln und der Nabe in derselben Ebene, so daß die Nabe hin- und herbewegt werden kann. Die Nabe kann auch geneigt werden, um einen Kontakt der Trommeln mit dem Boden zu vermeiden. Zusätzlich wird die Bewegung der Trommeln sanft von Null auf ein Maximum und wieder zurück auf Null beschleunigt, um eine sanfte, hin- und hergehende Bewegung der Trommeln zur yerf ügung zu stellen.
• In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zur Verfügung gestellt, wie sie durch die Merkmale des Anspruches 1 definiert ist.
• Für Fachleute auf zur vorliegenden Erfindung am meisten benachbarten Gebieten wird eine bestimmte, bevorzugte Ausführungsform derselben, welche eine zur Umsetzung der Erfindung in die Praxis als am besten betrachtete Art illustriert, hier und unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben, welche einen Bestandteil der Beschreibung bilden. Die hier gezeigte und beschriebene Ausbildung ist illustrativ und kann, wie dies Fachleuten ersichtlich werden wird, auf zahlreiche Arten innerhalb des Geistes und des Umfanges der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, abgeändert werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die Fig. 1 bis 7 sind schematische Zeichnungen, welche die Drehung der Zahnräder und der Kurbel in Stufen während einer vollkommenen Umdrehung der Kurbel zeigen, wobei die Zahnbereiche der Zahnräder, welche miteinander kämmen, in dicken Linien gezeigt sind.
• Fig. 8 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen die Erfindung verkörpernden Turm einer Reifenherstellungsmaschine.
• Fig. 9 ist eine Seitenansicht längs der Linie 9-9 in Fig. 8, wobei Teile weggebrochen sind.
• Fig. 10 ist eine Seitenansicht ähnlich Fig. 9, welche die Nabe in der geneigten und um 90º gedrehten Position zeigt, um die Trommeln in der Zwischenposition zwischen den Reifenerzeugungsposit ionen anzuordnen.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 8 und 9 ist eine Anordnung mit einem Verbindungsarm mit zwei Zahnrädern und einer Kurbel an einem Turm 12 einer Reifenherstellungsmaschine angeordnet, welcher Turm eine Basis 14 aufweist. Ein hinterer Abschnitt der Basis 14, wie eine aufrechte, hintere Platte 16, ist allgemein vertikal angeordnet und umfaßt ein Gleitelement, wie eine vertikale, lineare Führung 18. Ein Gleitglied, wie ein Lagerblock 20, ist gleitend in der linearen Führung angeordnet und stützt drehbar einen Wellenstummel 22 ab, welcher ein Teil des zu drehenden und linear zu bewegenden, beanspruchten Körpers ist und mit einem zweiten oder Hauptzahnrad 24 verbunden ist. Ein Verbindungsarm 26 hat ein Ende schwenkbar an dem Wellenstummel 22 an einem Mittelpunkt A-A des Hauptzahnrades angeordnet und das andere Ende schwenkbar an einer Kurbelwelle 28 angeordnet, welche ein erstes oder Treibritzel 30 in einem Mittelpunkt B-B des Ritzels 30 abstützt Die Kurbelwelle 28 ist drehbar in einem stationären Lager, wie einem Stehlager 32, angeordnet, welches eine Kurbelachse C-C aufweist und an der hinteren Platte 16 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Kurbelachse C-C im wesentlichen in derselben Ebene D-D wie die lineare Führung 18 angeordnet und ein Kurbelarm 34 der Kurbelwelle 28 weist eine Länge auf, welche im wesentlichen dieselbe ist wie der effektive Radius des Ritzels 30. Eine Motor-Untersetzungseinrichtung 36 ist an der hinteren Platte 16 der Basis 14 angeordnet und mit der Kurbelwelle 28 an der Kurbelachse C-C verbunden, um die Kurbelwelle zu drehen.
• Eine Rotation der Kurbelwelle 28 in einer Richtung im Uhrzeigersinn um die Kurbelachse C-C bewegt das Ritzel 30 in einer Richtung im Uhrzeigersinn, wie dies in den Fig. 1 bis 7 gezeigt ist, wodurch bewirkt wird, daß sich das Hauptzahnrad 24 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn über vorbestimmte Winkel dreht, wie dies durch die dicken Linien in der Zeichnung angezeigt ist. Gleichzeitig werden der Wellenstummel 22 und der Lagerblock 20 in einer im allgemeinen vertikalen Richtung in der linearen Führung 18 bewegt. Der Durchmesser des Ritzels 30 ist geringer als der Durchmesser des Hauptzahnrades 24 und in dieser Ausführungsform beträgt er die Hälfte des Durchmessers des Hauptzahnrades, wodurch das Hauptzahnrad um 1800 nach einer Umdrehung des Ritzels an dem Kurbelarm 34 gedreht wird. Die Winkelbewegung des Ritzels 30 und des Hauptzahnrades 34 ist in den Fig. 1 bis 7 durch dicke Linien auf den schematischen Abrollinien illustriert, welche strichpunktiert an den Wälzkreisen des Ritzels und des Hauptzahnrades gezeigt sind.
• Sowohl die gleitende Vertikalbewegung des Lagerblockes 20 als auch die Drehbewegung des Hauptzahnrades 24 beschleunigen sanft von Null auf einen maximalen Wert und wieder zurück auf Null während der Umdrehung des Ritzels 30 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit. Dies stellt eine sanfte Betriebsweise ohne das Hervorrufen von schädlichen Beanspruchungen auf die Anordnung zur Verfügung.
• An dem vorderen Abschnitt der Basis 14 weist ein vorderes Rahmenglied 38 ein Ringglied 40 auf, welches schwenkbar für eine Drehung um eine im wesentlichen horizontale Achse E-E angeordnet ist. Das Ringglied 40 stützt ein Nabenglied 42 für eine Drehung um eine Rotationsachse in dem Ringglied ab. Eine Welle 44, welche Teil des zu drehenden und linear zu bewegenden, beanspruchten Körpers ist, ist an dem Nabenglied 42 angeordnet und erstreckt sich nach hinten zu einem Universalgelenkglied 46, welches eine Ausdehnungskupplung umfassen kann. Das Umiversalgelenkglied 46 ist an dem Lagerblock 20 angeordnet, welcher gleitend in der linearen Führung 18 der hinteren Platte 16 abgestützt ist.
• Eine erste Reifenerzeugungstrommel 48 und eine zweite Reifenerzeugungstrommel 50 sind drehbar an dem Nabenglied 42 angeordnet, wobei die erste Reifenerzeugungstrommel in Abstand von der zweiten Reif enerzeugungstrommel angeordnet ist und sich nach außen von dem Nabenglied mit einer Drehachse unter einem Winkel F von ungefähr 900 zu der Drehachse der zweiten Reif enerzeugungstrommel erstreckt. Die erste Reifenerzeugungstrommel 48 und die zweite Reifenerzeugungstrommel 50 weisen unabhängige Antriebseinrichtungen 52 bzw. 54 auf, um eine Drehung der Trommel entsprechend den Anforderungen durchzuführen. Andere Einrichtungen zum Aufweiten der Trommeln 48 und 50 können ebenfalls vorgesehen sein.
• Wie dies in den Fig. 1 und 9 gezeigt ist, sind das Nabenglied 42 und die Welle 44 in einer im wesentlichen horizontalen Position, wobei sich die Kurbelwelle 28 in der vertikalen Position nach oben von der Kurbelachse C-C erstreckt. Die erste Reifenerzeugungstrommel 48 ist in einer ersten Position zur Anbringung von ersten Reifenkomponenten auf der Trommel. Nach dem Anbringen der ersten Komponenten, um eine erste Reifenkarkasse zur Verfügung zu stellen, wird die Kurbelwelle 28 durch die Motoruntersetzungseinrichtung 36 gedreht, wobei sich der Kurbelarm 34 in einer Richtung im Uhrzeigersinn bewegt, wie dies in den Fig. 2 bis 7 gezeigt ist. Diese Drehbewegung bewegt den Lagerblock 20 vertikal nach unten zu der in Fig. 4 und Fig. 10 gezeigten Position, wobei der Mittelpunkt A-A des Hauptzahnrades an dem Boden der linearen Führung 18 bewirkt, daß die Welle 44 das Nabenglied 42 neigt und in dem Ringglied 40 an dem vorderen Rahmenglied dreht, so daß die Reif enerzeugungstrommel 50 in Abstand von der Bodenlinie G-G gelangt. Darauf wird, da der Kurbelarm 34 eine Drehbewegung in der Richtung im Uhrzeigersinn fortsetzt, wie dies in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, der Lagerblock 20 auf dieselbe Höhe, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, angehoben, wobei sich jedoch die erste Reifenerzeugungstrommel 48 in der in Fig. 8 gezeigten Position H und die zweite Reif enerzeugungstrommel 50 in der in Fig. 8 gezeigten Position J befinden. Die Herstellung der Reifenkarkasse auf der ersten Reifenerzeugungstrommel 48 kann dann vollendet werden, wobei die Komponenten der ersten Position an der zweiten Reifenerzeugungstrommel 50 aufgebracht werden.
• Nachdem die Reifenkarkasse in der in Fig. 8 gezeigten Position H vollendet ist, kann sie von der Trommel abgenommen werden. Dann kann die zweite Reif enerzeugungstrommel 50 mit der Reifenkarkasse, welche durch die bei Position J aufgebrachten Komponenten der ersten Position gebildet wurde, zu der in Fig. 8 gezeigten Position H durch Umkehr der Drehbewegung der Kurbelwelle 28 und Bewegen des Kurbelarmes 34 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn von der in Fig. 7 gezeigten Position zu der in Fig. 1 gezeigten Position rückgeführt werden. Dies dreht die Welle 44 um 180º, wobei während dieser Zeit die Welle geneigt wird, wodurch ein Neigen des Nabengliedes 42 bewirkt wird, so daß die zweite Reifenerzeugungstrommel 50 nicht mit der Bodenlinie G-G in Kontakt gelangt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Danach kann, nachdem die erste Reif enerzeugungstrommel 48 und die zweite Reifenerzeugungstrommel 50 ihre ursprünglichen Positionen erreichen, wie sie in den Fig. 1, 9 und 10 gezeigt sind, die auf der zweiten Reif enerzeugungstrommel 50 gebildete Reif enkarkasse fertiggestellt werden und es können die Komponenten der ersten Position auf der ersten Reifenerzeugungstrommel 48 aufgebracht werden, um eine dritte Reifenkarkasse zu bilden. Durch Umkehren der Drehbewegung des Nabengliedes 42 und Ermöglichen einer hin- und hergehenden Bewegung der ersten Reifenerzeugungstrommel 48 und der zweiten Reifenerzeugungstrommel 50 können die Anschlußleitungen für Luft und Elektrizität direkt mit den Trommelmechanismen verbunden werden. Dies ist nicht möglich bei Anordnungen, bei welchen die Trommel sich nur in einer Richtung dreht, um unterschiedliche Positionen der Trommel zur Verfügung zu stellen.

Claims (9)

1. Anordnung zum Erzeugen einer Dreh- und Linearbewegung eines Körpers, wobei die Anordnung ein erstes Zahnrad (30), welches eine erste Achse an einem ersten Zahnradmittelpunkt aufweist und mit einer Antriebswelle (28) versehen ist, ein zweites Zahnrad (24), welches an einer Welle (22) vorgesehen ist, um mit dieser um eine zu der ersten Achse parallele zweite Achse in einem zweiten Zahnradmittelpunkt zu rotieren, und welches wirksam mit dem Körper verbunden ist, wobei die Antriebswelle (28) mit einem Kurbelarm (34) verbunden ist, welcher um eine zur ersten Zahnradachse parallele Kurbelarmachse in einem stationären Lager (32) drehbar ist, einen Verbindungsarm (26) umfaßt, welcher schwenkbar an der Antriebswelle (28) und der zweiten Zahnradwelle (22) angelenkt ist, wobei das erste Zahnrad (30) in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Zahnrad (24) steht, wobei die zweite Zahnradwelle (22) von einem Gleitglied (20) getragen ist, welches gleitend in einer linearen Führung (18) angeordnet ist, welche in einem stationären Basisglied (14) der Anordnung und in derselben Ebene wie die Kurbelachse vorgesehen ist, wodurch bei Rotation des Kurbelarmes (34) das erste Zahnrad (30) gedreht wird, wodurch bewirkt wird, daß sich das zweite Zahnrad (24) dreht, und bewirkt wird, daß das Gleitglied (20) zu der und von der Kurbelarmachse in der linearen Führung bewegt wird, wodurch eine lineare Bewegung des Körpers zur Verfügung gestellt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, worin der Durchmesser des ersten Zahnrades geringer ist als der Durchmesser des zweiten Zahnrades, wodurch das zweite Zahnrad um weniger als eine vollständige Umdrehung gedreht wird und der zweite Zahnradmittelpunkt zu einer Ausgangsposition nach der Drehung des Kurbelarmes zurückgebracht wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, worin der Durchmesser des ersten Zahnrades die Hälfte des Durchmessers des zweiten Zahnrades beträgt, wodurch das zweite Zahnrad um 180º nach einer Umdrehung des ersten Zahnrades und des Kurbelarmes gedreht wird.

4. Anordnung nach Anspruch 3, worin der Körper eine Welle (44), welche mit einem Nabenglied (42) verbunden ist, welches drehbar für eine Rotation um eine Näbenachse in einen Doppeltrommelturm (12) einer Reifenherstellungsmaschine abgestützt ist, eine erste Trommel (48), welche drehbar an dem Nabenglied angeordnet ist, eine zweite Trommel (50) umfaßt, welche drehbar an dem Nabenglied an einer in Abstand von der ersten Trommel liegenden Position angeordnet ist, wobei sich eine zweite Trommelachse zur Rotation nach außen von dem Nabenglied unter einem Winkel von etwa 900 zu einer ersten Trommelachse zur Rotation ersteckt und wobei die erste Trommelachse zur Rotation, die zweite Trommelachse zur Rotation und die Nabenachse in derselben Ebene liegen, um eine austauschbare Positionierung der ersten Trommel und der zweiten Trommel zur Verfügung zu stellen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, worin der Doppeltrommelturm (12) weiters das Basisglied (14) umfaßt, welches einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt aufweist, wobei das Nabenglied (42) drehbar für eine Rotation in einem Ringglied (40) abgestützt ist, welches schwenkbar an dem vorderen Abschnitt für ein Neigen um eine im wesentlichen horizontale Achse angeordnet ist, wobei ein Universalgelenk (46) die Welle (44) und die zweite Zahnradwelle (22) mit einer Ausdehnungskupplung verbindet, um ein Neigen und Drehen der Welle im Betrieb zu kompensieren.

6. Anordnung nach Anspruch 5, worin eine hintere Platte (16) an dem hinteren Abschnitt angeordnet ist und die lineare Führung (18) beinhaltet.

7. Anordnung nach Anspruch 1, umfassend Motorantriebsmittel zum Drehen des Kurbelarmes (34).

8. Anordnung nach Anspruch 1, worin die Motorantriebsmittel Mittel zum Drehen des Kurbelarmes bei einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit umfassen, wodurch die Rotation des zweiten Zahnrades und die hin- und hergehende, vertikale Bewegung sanft von Null auf einen maximalen Wert beschleunigt werden und dann auf Null während einer vollkommenen Umdrehung des Kurbelarmes verzögert werden.

9. Anordnung nach Anspruch 5, worin der Kurbelarm (34) um eine vollständige Umdrehung in einer Richtung zum Neigen und Drehen des Nabengliedes (42) in einer Richtung drehbar ist und dann der Kurbelarm (34) in einer entgegengesetzten Richtung zum Neigen und Drehen des Nabengliedes in einer entgegengesetzten Richtung drehbar ist, um eine hin- und hergehende Bewegung des Nabengliedes zur Verfügung zu stellen, so daß Anschlüsse für die erste Trommel (48) und die zweite Trommel (50) direkt mit den Trommelantriebsmitteln (52, 54) der ersten Trommel und der zweiten Trommel verbunden werden können.