DE69204458T2

DE69204458T2 - Kopf, vorrichtung und verfahren zum markieren der seitenflanken von reifen.

Info

Publication number: DE69204458T2
Application number: DE69204458T
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Joannet
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2012-06-05
Also published as: WO1992022795A1; EP0588886A1; JPH06508580A; CA2102097A1; DE69204458D1; BR9206079A; FR2677303A1; AU1929092A; ES2077422T3; JP3330939B2; EP0588886B1

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Vorrichtung zum Markieren der Seitenflanken von Reifen, die vorgesehen ist, um am Ausgang einer Kontrolluntersuchung einen beliebigen speziellen Punkt zu lokalisieren.
Zahlreiche Verfahren zum Markieren der Flanken von Reifen sind entwickelt worden. Beim ältesten wird Fettkreide, von Hand oder automatisch, verwendet. Bei diesem Verfahren treten Probleme mit dem Brechen der Kreide je nach Grad ihrer Trockenheit und Fehler bei der Markierung an glatten Flanken auf.
Ein anderes Markierverfahren besteht einfach darin, selbstklebende Plättchen aus Papier von Hand oder automatisch mit einem flachen Stempel anzubringen, doch tritt in diesem Fall ein Problem auf in Verbindung mit dem Vorhandensein von erhabenen Markierungen wie Indizes, Buchstaben, Marken u. dgl.. Wenn der zu lokalisierende Punkt sich gerade in einem dieser erhabenen Abschnitte befindet, kann die Klebefläche zwischen dem Plättchen und der Reifenflanke stark verkleinert sein, was ein nachträgliches Ablösen begünstigt.
Bei den US-Patenten 3 526 131 und 3 631 716 werden Tinte verstrahlende oder zerstäubende Markierer verwendet. Diese Verfahren erfordern eine lange Trocknungszeit, ergeben beliebig geformte oder schmutzig gedruckte Marken, und bei der Lagerung der Reifen bestehen Möglichkeiten der Übertragung untereinander durch Reibung.
Eine andere bekannte Markiertechnik ist eine Technik der Übertragung von Bildern unter Druck, wie z.B. in dem franz. Patent 2 466 348 beschrieben. Die zu druckenden Bilder werden durch ein Siebdruckverfahren auf einem als Übertragungsband bezeichneten Band vorbereitet und dann auf das zu bedruckende Objekt durch Anbringen unter Druck in kaltem oder heißem Zustand übertragen. Mit dieser Technik können Bilder auf Elastomergegenstände wie etwa Stiefel gedruckt werden. Das Anbringen derartiger Bilder auf erhabenen Oberflächen ist möglich mit Hilfe von Druckformen, die die Erhebungen als Vertiefungen reproduzieren. Ein solches Anbringungsverfahren ist jedoch nicht zum Markieren der Flanken von Reifen geeignet, da das Relief des Anbringungsorts nicht vorher bestimmt werden kann.
Das Dokument JP-A-53030501 beschreibt eine Vorrichtung zum Markieren der Flanke eines Reifens mit einer auf der Außenseite eines Bandes angebrachten Farbe, die unter Druck mit einem geheizten halbkugelförmigen Stempel aufgetragen wird. Dieses Dokument löst ebenfalls nicht das Problem der Erfindung, nämlich, das Bild bis zum Boden des Reliefs der Reifenflanke an jedem beliebigen Anbringungsort und unabhängig von diesem Relief anbringen zu können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Markierkopf und eine Markiervorrichtung zum Übertragen von Bildern unter Druck auf die Flanke eines Reifens in kaltem - d.h. bei Umgebungstemperatur - oder heißem Zustand.
Als Bild wird hier jedes Kennzeichen wie etwa ein Plättchen, ein Buchstabe, ein Index od. dgl. verstanden, das an der Flanke eines Reifens angebracht werden kann.
Der erfindungsgemäße Markierkopf zum Übertragen von Bildern unter Druck in kaltem oder heißem Zustand auf die Flanke eines Reifens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Anbringen des Bildes ein Bündel von unabhängigen, frei gegeneinander mit leichter Reibung und bei geeigneter Temperatur beweglichen Nadeln umfaßt.
Bei einer Ausführungsform sind die Nadeln dieses Markierkopfs aus Stahlsaiten gebildet, die in einer Hülse mittels einer gegen Temperaturen von über 100 ºC beständigen Schmiere ausgerichtet und montiert sind.
Die Montage der Nadeln mit Hilfe einer Schmiere ermöglicht es ihnen, sich praktisch frei gegeneinander zu bewegen und so das Bild bis zum Boden des Reliefs der Reifenflanke an jedem Anbringungsort anzubringen, unabhängig von diesem Relief, und die Rückkehr des gesamten Nadelbündels in seine Ursprungsposition nach der Übertragung mit Hilfe der Hülse sicherzustellen.
Gemäß einem anderen Merkmal dieses Markierkopfs wird das Nadelbündel durch einen Kolben über ein elastisches Element betätigt.
Der Teil des elastischen Elements, der mit den Nadeln in Berührung kommt, hat vorzugsweise die Geometrie einer sphärischen Kalotte. Diese Geometrie ermöglicht es ihm, den vom Kolben erzeugten Druck fortschreitend auf die Nadeln zu verteilen, anfangend bei den in der Mitte des Bündels liegenden und in konzentrischen Kreisen fortschreitend bis zu den an der Hülse anliegenden. Infolgedessen wird bei der Übertragung das Bild fortschreitend in innige Berührung mit der Oberfläche der Flanke gebracht, ohne daß Luft eingeschlossen wird.
Das Elastomer, aus dem das elastische Element gebildet ist, ist heiß und kalt verformbar genug, um den vom Kolben erzeugten Druck so auf die Nadeln zu verteilen, daß sie sich an jedem Ahbringungsort den verschiedenen Reliefs der Reifenflanken anpassen können.
Der Markierungskopf kann in eine automatische Vorrichtung zum Auftragen von Bildern durch Übertragen unter Druck in kaltem oder heißem Zustand auf die Flanke eines Reifens eingesetzt sein, welche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:
a) einen Markierungskopf wie oben beschrieben,
b) eine Kassette zur Versorgung mit und zur Aufnahme von Übertragungsbändern,
c) eine Vorrichtung zum Führen der Übertragungsbänder und zum Abführen von Trägerband und Schutzband der Übertragungsbänder,
d) einen Rahmen, der die mechanische Verbindung mit einer Reifenkontrollmaschine und die geeignete Orientierung des Markierkopfs bezüglich der Reifenflanke sicherstellt,
e) einen Kasten zum Umleiten und Steuern der Vorwärtsbewegung des Bandes.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren, bei dem "elastische Bilder" verwendet werden, d.h. Bilder, die aus einem elastischen Material hergestellt sind, das sich verformen kann, um sich an die Form des Reliefs der Reifenflanke bei seiner Übertragung unter Druck anzuschließen.
Dieses Verfahren zur Anwendung einer automatischen Markiervorrichtung zum Übertragen, in kaltem oder heißem Zustand und unter Druck, von elastischen Bildern auf die Flanke eines Reifens am Ausgang einer Kontrolluntersuchung ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Die Position der Markiervorrichtung wird vorab geregelt und das Auftragungsmittel auf eine geeignete Temperatur gebracht,
b) ein Bild wird in Warteposition für das Übertragen gebracht,
c) die Kontrollmaschine führt ihren Untersuchungszyklus am auf einem Schwungrad rotierenden, aufgepumpten Reifen durch und lokalisiert die zu markierende Stelle,
d) der Luftreifen wird in einer Winkelposition angehalten, die sich aus der Messung ergibt und für die Markiervorrichtung geeigneten ist,
e) die gesamte Markiervorrichtung nähert sich der Flanke des Reifens,
f) das Nadelbündel des Auftragungsmittels wird bis in Berührung mit dem Übertragungsband und der Oberfläche der Flanke des Reifens geschoben, um eine Wärmeübertragung zwischen dem Nadelbündel und dem Übertragungsband zu bewirken und entsprechend der Wölbung und dem Relief der Flanke des Reifens das elastische Bild fortschreitend ausgehend von seiner Mitte in konzentrischen Kreisen bis zu seinen Rändern hin aufzutragen,
g) das Auftragungsmittel wird in seine Ursprungsposition zurückgebracht,
h) die gesamte Markiervorrichtung wird in ihre Ursprungsposition zurückgebracht.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine schnelle Übertragung von Bildern durchgeführt werden, die keine Trockenzeit erfordert und trotzdem eine ausgezeichnete und dauerhafte Anhaftung sicherstellt, unabhängig vom am Reifen benötigten Auftragungsort und dessen Relief.
Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist mit Bezug auf die folgenden beigefügten Figuren beschrieben:
- Figur 1 zeigt die Bezugsachsen der automatischen Markiervorrichtung,
- Figur 2 ist eine Vorderansicht der automatischen Markiervorrichtung,
- Figur 3 ist ein Schnitt durch den Markierkopf entlang der Ebene AA, wie in Figur 2 dargestellt, und teilweise umgeklappt,
- Figur 4 ist ein Schnitt durch die gesamte Vorrichtung entlang der Ebene AA, wie in Figur 2 dargestellt, und teilweise umgeklappt,
- Figur 5 zeigt einen Schnitt durch ein Übertragungsband,
-Figur 6 ist eine Vorderansicht eines Übertragungsbandes.
Der Markierungskopf 1 umfaßt drei Teile (Fig. 3):
-Einen Hauptkörper 2, innerhalb dessen ein pneumatischer Kolben 3 gleitet. Ein elastisches Element 4 ist am Kopf des Kolbens angebracht. Dieses Element 4 hat eine zylindrische Form, die mit einer sphärischen Kalotte abschließt; sie besteht aus Silikonkautschuk "RTV 1556" der Firma "Rhône-Poulenc", Frankreich. Das Element 4 stützt sich auf das Element 5, das an den Kolben über seinen gedrehten Bereich angefügt und mit diesem beweglich ist. Die Dichtigkeit der pneumatischen Kammern 17 und 18 wird bei der einen durch den Deckel 16 und die Dichtung 20, bei der anderen durch den Ring 21 und zwischen beiden durch den Ring 22 sichergestellt.
-Einen Heizkörper mit einem zylindrischen Element 6, das von einem Heizmantel 7 umgeben und mit dem Hauptkörper 2 durch ein in dem Teil 9 gehaltenes Isolierteil 8 verbunden ist. Eine Temperatursonde 10 ist in das Element 6 eingesetzt, um die Temperaturregelung des Kopfes sicherzustellen.
-Ein Auftragungsmittel, das aus einem Bündel 11 von ca. 500 Nadeln mit 0,8 mm Durchmesser aus Stahlsaiten besteht, die in einer Hülse 12 mit Hilfe einer Schmiere der Marke "Belleville" ausgerichtet und montiert sind, die gegen Temperaturen von über 100 ºC beständig ist und von der Firma "Graisse Belleville", Frankreich, vertrieben wird. Die Hülse 12 ist mit dem Kopf des Kolbens durch das Isolierteil 13 verbunden und gleitet frei in dem Element 6. Dieses selbe Element 6 stellt die thermische Verbindung zwischen der Hülse 12 und dem Heizmantel 7 her.
Der abziehbare Verbinder 14 stellt den elektrischen Anschluß des Heizmantels und der Sonde sicher. Die pneumatischen Anschlüsse des Kolbens liegen bei 15 und 19 (Fig. 2)
Ein für eine Übertragung in heißem Zustand geeignetes, an sich bekanntes Übertragungsband 25 ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Es umfaßt: ein Trägerband 26, die Bilder 27 aus einem elastischen Material, das sich bei der Auftragung verformen kann, um sich an jedem Ort an das Relief der Reifenflanken anzuschließen, und ein Schutzband 28. Die Bilder 27 sind mit dem Trägerband 26 durch eine Wachsschicht verbunden, die unter Hitze schmilzt und so eine leichte und vollständige Ablösung des Bildes bei der Übertragung in heißem Zustand ermöglicht. Die Bilder umfassen ferner eine Schicht mit verschiedenfarbigen Pigmenten, wenn sichtbare Bilder aufgetragen werden sollen, oder mit gegen UV-Strahlung empfindlichen optischen Aufhellern, wenn eine für das Auge unsichtbare, aber bei UV-Bestrahlung leicht erkennbare Markierung aufgetragen werden soll. Die Rückseite des Trägerbands umfaßt bezüglich der Bilder zentrierte Markierungen 29, die deren genaue Positionierung bei der Übertragung ermöglichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorteilhafterweise von der Firma "BSB", Frankreich, vertriebene Übertragungsbänder verwendet, die in heißem Zustand übertragbar sind.
Der Betrieb des Markierkopfes läuft in folgenden Schritten ab:
Die Nadeln 11 werden erhitzt, und ihre Temperatur wird auf ca. 150 ºC geregelt, wenn ein "BSB"-Übertragungsband 25 verwendet wird. Anschließend wird Luft in die pneumatische Kammer 17 des Hauptkörpers 2 eingeführt, wodurch der Kolben 3 auf seiner Bahn verschoben wird und infolgedessen der durch das elastische Element 4 gebildete Kolbenkopf das Nadelbündel 11 und die Hülse 12 bis in Berührung mit dem Übertragungsband 25 und der Oberfläche der Reifenflanke schiebt, so daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Nadelbündel 11 und dem Übertragungsband 25 stattfindet und die Nadeln entsprechend der Wölbung und dem Relief der Reifenflanke angedrückt werden, wodurch die Übertragung des Bildes 27 von dem Band auf die Flanke den Unebenheiten des Reliefs der Flanke folgend durchgeführt wird. Nach einer vorgegebenen Zeit wird Luft in die pneumatische Kammer 18 des Kolbens eingeführt und der Kolben 3 so zurückbewegt. Der Kolbenkopf nimmt die Hülse 12 nicht unmittelbar mit, so daß die heißen Nadeln 11 von dem elastischen Element 4 getrennt und dessen Kühlung über in den Teilen 8 und 13 gebildete Luftansaugöffnungen bewirkt wird. Mittels des Kragens der Hülse 12 werden die Hülse und über sie auch die Nadeln 11 anschließend zurück nach hinten bewegt.
Die automatische Flankenmarkiervorrichtung ist in den Figuren 2 und 4 dargestellt und ihre Bezugsachsen sind in Figur 1 angegeben.
Neben dem Markierkopf 1 umfaßt sie eine Kassette 30 zur Versorgung mit Übertragungsband 25, eine Führungsvorrichtung 40 zum Führen der Bänder, einen Rahmen 50 zur mechanischen Verbindung mit einer Reifenkontrollmaschine und zur Positionierung des Markierkopfs 1 und einen Kasten 60 zum Umleiten und Steuern der Vorwärtsbewegung des Übertragungsbandes 25.
Die Kassette 30 zur Versorgung mit Übertragungsband 25 umfaßt zwei Achsen 31 und 32, deren erste den Dorn der Spule 33 mit dem Übertragungsband 25 aufnimmt und deren zweite das Wiederaufwickeln von Trägerband 26 und Schutzband 28 nach der Übertragung der Bilder 27 sicherstellt. Die Aufnahmeachse 32 ist an einen Motor zum Antrieb des Übertragungsbandes 25 gekoppelt.
Die Führungsvorrichtung 40 der Bänder stellt den Durchgang des Übertragungsbandes 25 über die Rolle 41, die Abtrennung des Schutzbandes 28 und dessen Lagerung um die Achse 32 sicher. Das Trägerband 26 wird anschließend zu den Lippen 42 und 43 geführt, die in Berührung mit der Reifenflanke kommen und kehrt dann über die Rollen 44 zur Aufwickelachse zurück. Eine Vorrichtung 45 stellt die Kühlung des Bildes 27 vor dem Nadelbündel durch einen Luftstrom sicher, wenn keine Übertragung stattfindet. Eine optische Vorrichtung erkennt das Vorhandensein von Markierungen 29 auf dem Trägerband 26 und stellt so die Positionierung der Bilder 27 bezüglich des Markierkopfs sowie eine Erfassung des Endes des Bands oder einer zufälligen Unterbrechung des Trägerbands 26 sicher. Diese Vorrichtung besteht aus einem am Rahmen 50 befestigten optischen Aufnehmer 461, einer optischen Faser 462 und einem Träger 463, der eine gute Positionierung des Endes der optischen Faser 462 sicherstellt.
Eine weitere Vorrichtung erfaßt automatisch eine Unterbrechung des Schutzbandes 28 durch Aufzeichnen der elektrischen Leitung zwischen der Rolle 41 und der Druckfeder 47.
Der Rahmen 50 stellt die mechanische Verbindung zwischen dem Markierkopf 1 und einer Reifenkontrollmaschine her und ermöglicht die Regelung der Positionierung des Kopfs bezüglich der Reifenflanke.
Die Achse der Markiervorrichtung liegt in einer horizontalen Ebene, die durch die Drehachse des kontrollierten Reifens verläuft (Fig. 1) . Das Teil 51 stellt die Verbindung zwischen dem Markierkopf 1 und dem Rahmen 50 her. Diese Verbindung ermöglicht eine Drehung um die vertikale Achse X'X, durch die die senkrechte Orientierung des Markierkopfs bezüglich der Reifenflanke nachgestellt werden kann, sowie eine Regelung der radialen Positionierung des Kopfs bezüglich der Flanke entlang der Achse Z'Z. Der Nocken 56 ermöglicht eine Regelung des Abstands zwischen dem Markierkopf 1 und dem Reifen entlang der Achse Y'Y und so die Berücksichtigung des Formats des Reifens. Ein Kolben 52 mit Führungen 53 sowie das Element 54 bewirken die automatische Verschiebung des gesamten Markierkopfs 1 auf die Reifenflanke zu und von ihr weg während des Übertragungsvorgangs. Der Kontakt 55 hält den Kolben am Ende des Weges je nach Einstellung des Elements 56 an. Der Rahmen ist an der Reifenkontrollmaschine über das Element 57 befestigt, das auch drei pneumatische Anschlüsse 58 aufnimmt, die über Rohre jeweils mit den Elementen 15 und 19 für den Kolben 3 und die Kühlvorrichtung 45 verbunden sind.
Die Einheit 60 zur Umleitung und Steuerung der Vorwärtsbewegung des Übertragungsbandes 25 ist an sich bekannt. Sie umfaßt außen drei Druckknöpfe, die für die Beschickung mit einer neuen Übertragungsbilderspule nötig sind, sowie eine Vorrichtung zur manuellen Steuerung des Markierungszyklus. Sie ist mit der Regel- und Steuervorrichtung der Reifenkontrollmaschine verbunden.
Der Betriebszyklus der automatischen Markiervorrichtung ist wie folgt:
Die Position der Markiervorrichtung ist vorab in Abhängigkeit vom Format des zu markierenden Reifens geregelt. Ein Bild 27 wird am Ende des vorhergehenden Markierzyklus in Übertragungs/Warteposition gebracht. Die Reifenkontrollmaschine führt ihren Testzyklus des auf einem Schwungrad rotierenden aufgepumpten Reifens durch und lokalisiert insbesondere die zu markierende Stelle. Am Ende des Testzyklus wird der Reifen in einer Markierposition angehalten, die sich aus der Messung ergibt und für den Markierer geeignet ist. Die gesamte Markiervorrichtung nähert sich der Reifenflanke durch Wirkung des Kolbens 52, bis die Lippen 42 und 43 leicht berühren. Der Betriebszyklus des Markierkopfs 1 läuft ab wie oben beschrieben. Anschließend bewirkt nach einer voreingestellten Zeit der Kolben 53 die Rückkehr der Vorrichtung in ihre Ursprungsposition. Schließlich wird ein neues Bild in Warteposition für die nachfolgende Übertragung gebracht.
Diese Erfindung ist anwendbar auf die Markierung von Reifenflanken am Ausgang von Kontrolluntersuchungen, insbesondere zur Lokalisierung des Maximums der radialen Kraftabweichung des Reifens am Ausgang einer Gleichförmigkeitskontrolle.

Claims

1. Markierkopf (1) zum Übertragen von Bildern (27) auf die Flanke eines Luftreifens in kaltem oder heißem Zustand und unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß sein Auftragungsmittel ein Bündel (11) von unabhängigen und mit geringer Reibung bei geeigneter Temperatur frei gegeneinander beweglichen Nadeln umfaßt.

2. Markierkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln seines Auftragungsmittels aus ausgerichteten Stahlsaiten gebildet sind.

3. Markierkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln seines Auftragungsmittels in einer Hülse (12) mit Hilfe einer gegen Temperaturen oberhalb 100 ºC beständigen Schmiere montiert sind.

4. Markierkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel (11) von Nadeln durch einen Kolben (3) über ein elastisches Element (4) betätigt wird.

5. Markierkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des elastischen Elements (4), das die Nadeln während der Übertragung berührt, die Form einer sphärischen Kalotte hat.

6. Automatische Markiervorrichtung, gekennzeichnet durch:

a) einen Markierkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

b) eine Kassette (30) zur Versorgung mit und zur Aufnahme von Übertragungsbändern (25)

c) eine Vorrichtung (40) zum Führen der Übertragungsbänder (25) und zum Abführen von Trägerband (26) und Schutzband (28) der Übertragungsbänder (25),

d) einen Rahmen (50), der die mechanische Verbindung mit einer Reifenkontrollmaschine und die geeignete Orientierung des Markierkopfs (1) bezogen auf die Reifenflanke sicherstellt;

e) eine Einheit (60) zum Umleiten und Steuern der Vorwärtsbewegung des Übertragungsbandes (25).

7. Verfahren zur Anwendung einer automatischen Markiervorrichtung nach Anspruch 6 zum Übertragen, in kaltem oder heißem Zustand und unter Druck, von elastischen Bildern auf die Flanke eines Luftreifens am Ausgang einer Kontrolluntersuchung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) die Position der Markiervorrichtung wird vorab geregelt und das Auftragungsmittel auf eine geeignete Temperatur gebracht,

b) ein Bild (27) wird in Warteposition für das Übertragen gebracht,

c) die Kontrollmaschine führt ihren Untersuchungszyklus am auf einem Schwungrad rotierenden, aufgepumpten Reifen durch und lokalisiert die zu markierende Stelle,

d) der Reifen wird in einer Winkelposition angehalten, die sich aus der Messung ergibt und für die Markiervorrichtung geeignet ist,

e) die gesamte Markiervorrichtung nähert sich der Flanke des Reifens,

f) das Bündel (11) von Nadeln des Auftragungsmittels wird bis in Berührung mit dem Übertragungsband (25) und der Oberfläche der Flanke des Reifens geschoben, um eine Wärmeübertragung zwischen dem Bündel (11) von Nadeln und dem Übertragungsband (25) zu bewirken und fortschreitend unter Druck entsprechend der Wölbung und dem Relief der Flanke des Reifens das Bild (27) ausgehend von seiner Mitte in konzentrischen Kreisen bis zu seinen Rändern aufzutragen,

g) das Auftragungsmittel wird in seine Ursprungsposition zurückgebracht,

h) die gesamte Markiervorrichtung wird in ihre Ursprungsposition zurückgebracht.