DE69209727T2

DE69209727T2 - Verfahren zur Herstellung eines Reifens und Maschine zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE69209727T2
Application number: DE69209727T
Authority: DE
Inventors: Claude Debroche; Daniel Laurent
Original assignee: Sedepro SA
Current assignee: Manufacture Francaise des Pneumatiques Michelin SAS
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2012-06-10
Also published as: CA2071445C; EP0519294A1; CZ287773B6; DE69209727D1; BR9202299A; US5281289A; ATE136496T1; FR2677578A1; JP3204333B2; JPH05185533A; CA2071445A1; CZ186692A3; TW199126B; EP0519294B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Luftreifen. Genauer gesagt betrifft sie die Herstellung von Verstärkungseinlagen, die in Gürtelreifen und allgemein in Reifen mit Radialkarkasse verwendet werden.
Unter "Herstellung eines Reifens" wird eine vollständige oder teilweise Herstellung verstanden, die die nach dem hier zu beschreibenden Verfahren hergestellten Verstärkungen umfaßt, wobei der hergestellte Luftreifen z.B. keine Laufstreifen aufzuweisen braucht.
Aus US-A-4 952 259 ist ein Versuch jüngeren Datums bekannt, solche Verstärkungen nicht mehr in Form von Halbfertigprodukten herzustellen, die anschließend beim Zusammensetzen des Reifens eingebaut werden, sondern sie direkt auf dem Luftreifen im Laufe der Fertigung aus einem einzelnen Faden zu bilden. Mit diesem Vorschlag, der darauf basiert, aufeinanderfolgende Stücke dieses Fadens in Art eines Peitschenriemens auszustoßen, können die gängigen Winkel von Scheiteleinlagen abgedeckt werden. Es ist jedoch schwierig, kleine Winkel zu erreichen.
Die Lehre dieses Patents ermöglicht es ferner nicht, eine Karkasseneinlage zu bilden, bei der der Faden ohne Unterbrechung von einem Wulst des Luftreifens zum anderen verläuft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Herstellungsverfahren anzugeben, mit dem ausgehend von einem einzigen Faden alle Scheitelverstärkungen, d.h. alle unter dem Laufstreifen liegenden Verstärkungen, gebildet werden können, unabhängig vom Winkel, den die Fäden dieser Verstärkungen zur auf der Drehachse des Luftreifens senkrechten Mittelebene einnehmen. Der Ausdruck "Faden" ist hierbei selbstverständlich völlig allgemein zu verstehen und umfaßt einen einheitlichen Faden im eigentlichen Sinne oder ein Seil oder einen äquivalenten Verbund, und zwar unabhängig vom Material, aus dem der Faden besteht.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit wenigstens einer Verstärkung, die aus einem einzelnen Faden gebildet ist, von dem aufeinanderfolgende Stücke, die durch Schneideinrichtungen vom Faden genommen werden, auf einer steifen Unterlage angeordnet werden, die die Form der Innenoberfläche des Luftreifens definiert und auf der fortschreitend der ganze Luftreifen oder ein Teil davon aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- der zum Bilden eines Stücks notwendige Faden von Fadenzufuhreinrichtungen genommen wird, die den Abruf einer vorgegebenen Menge an Faden ermöglichen, die vorgesehen ist, um ein Stück zu bilden,
- jedes aufeinanderfolgende Stück durch wenigstens einen Anbringkopf angebracht wird, der eine die Unterlage umkreisende Umlaufbahn beschreibt, wobei die Bahn einen Abschnitt zum Anbringen des Fadenstücks umfaßt und in einer Ebene liegt, die die Achse der Unterlage in einem regelbaren Anbringwinkel schneidet,
- die Unterlage in eine Drehbewegung versetzt wird, deren Winkelgeschwindigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Anbringkopfs, dem Anbringwinkel, der Zahl der Anbringköpfe und dem Anbringabstand der Fadenstücke abhängt.
Zwei Ausführungsprinzipien sollen anhand von Maschinen beschrieben werden, die einen Anbringkopf umfassen, der eine kreisförmige Umlaufbahn beschreibt. Der Anbringkopf kann zusätzlich zu seiner Grundfunktion durch seine Bewegung den Abruf des erforderlichen Fadens bewirken, oder es kann der Faden durch von dem Anbringkopf unabhängige Einrichtungen abgerufen und ein Stück des Fadens vor dem Anbringkopf präsentiert werden.
Die Erfindung betrifft auch Maschinen für die Herstellung einer Verstärkung für Luftreifen, mit denen dieses Verfahren durchgeführt werden kann, die einen Anbringkopf haben, der um einen steifen Kern eine beliebige, den Kern in passender Weise umkreisende Bahn beschreiben kann. Dieser steife Kern bildet die steife Unterlage, die die Innenoberfläche des Luftreifens definiert.
Aus der Druckschrift DE-B-1 081 332 ist eine Maschine zur Herstellung einer Verstärkung für Luftreifen bekannt, die auf einer drehbaren steifen Unterlage mit Hilfe eines Anbringkopfs angebracht wird. Diese Maschine ist jedoch nicht verwendbar zum Anbringen von aufeinanderfolgenden Fadenstücken.
Ausgehend von einer Maschine wie aus der Druckschrift US-A-4 952 259 bekannt ist die erfindungsgemäße Maschine dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
- einen Rahmen,
- einen abnehmbaren, drehbaren steifen Kern, der die Unterlage bildet,
- Abspuleinrichtungen zum Abnehmen der vorgegebenen, zum Bilden eines Stückes notwendigen Fadenmenge,
- wenigstens einen Anbringkopf, der eine Umlaufbahn um den Kern beschreibt, die einen Anbringabschnitt umfaßt und in einer Ebene verläuft, die die Drehachse des Kerns unter einem regelbaren Anbringwinkel schneidet,
- Antriebseinrichtungen für den oder die Anbringköpfe und Drehantriebseinrichtungen für den Kern, wobei die Geschwindigkeit letzterer von der Antriebsgeschwindigkeit des oder der Anbringköpfe, ihrer Zahl, dem Anbringwinkel und dem Anbringabstand der Fadenstücke abhängt.
Anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren sind die Erfindung und ihre Vorteile leicht zu verstehen.
Figur 1 ist eine Vorderansicht einer ersten Variante einer erfindungsgemäßen Maschine im Teilschnitt,
Figur 2 ist ein Schnitt entlang II-II aus Figur 1.
Figur 3 ist eine Seitenansicht derselben Maschine.
Figur 4 zeigt ein Detail der Maschine gemäß der ersten Variante.
Figur 5 ist eine Vorderansicht einer zweiten Variante im Teilschnitt.
Figur 6 zeigt eine bei dieser zweiten Variante verwendete Einrichtung.
Figur 7 ist eine Seitenansicht der zweiten Maschine.
Figur 8 zeigt ein Detail der zweiten Maschine.
Figur 9 zeigt eine dritte Variante der erfindungsgemäßen Maschine.
Figur 10 ist ein Schnitt entlang X-X aus Figur 9.
In den Figuren erkennt man den Rahmen 1 der Maschine, einen abnehmbaren steifen Kern 2, der als Unterlage dient, auf der der Luftreifen fortschreitend aufgebaut wird, indem Kautschukerzeugnisse und Verstärkungen entsprechend den Erfordernissen des Reifenaufbaus angebracht werden. Der Kern 2 ist drehbar am Rahmen 1 montiert. Vor dem Anbringen der Verstärkungsfäden wird der Kern 2 mit wenigstens einer Rohkautschukschicht überzogen. Man erkennt ferner einen am Ende des gebogenen Arms 30 montierten Anbringkopf 3A oder 3B oder 3C.
Bei allen Varianten beschreibt der Anbringkopf 3A oder 3B oder 3C eine kreisförmige Bahn, die in einer Ebene liegt, deren Orientierung α in bezug auf den Rahmen 1 und damit in bezug auf den Kern 2 regelbar ist. Zu diesem Zweck wird der Anbringkopf 3A oder 3B oder 3C von einem Träger 12 gehalten, der um die Achse 120 gelenkig mi tdem Rahmen 1 verbunden ist. Die Ebene dieser Bahn entspricht der Ebene der Figuren 3, 7 und 9.
Bei allen hier beschriebenen Varianten sind die Fadenstücke Einzelstücke, die nach Bedarf von den Fadenschneideinrichtungen abgegeben werden.
Die erste Variante der Erfindung, die in den Figuren 1 bis 4 gezeigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abruf einer vorgegebenen Fadenlänge durch den Anbringkopf 3A selber sichergestellt wird, wohingegen bei den zwei anderen Varianten der Abruf unabhängig vom Anbringkopf 3B oder 3C sichergestellt ist.
Der gebogene Arm 30 ist am Ende einer Welle 31 montiert, die bei der ersten Variante zwangsläufig hohl ist und am Träger 12 über Lager 13 befestigt ist. Dieser Arm 30 wird von einem Motor 14 drehangetrieben, der das Zahnrad 32 betätigt. Das Gegengewicht 33 dient zur Auswuchtung. Der Anbringkopf 3A beschreibt eine kreisförmige Bahn um die Achse 39, wenn er durch den Motor angetrieben wird.
Die Maschine wird durch eine beliebige geeignete Einrichtung kontinuierlich mit Faden 4 versorgt. Der Faden 4 tritt in die Maschine an einem ortsfesten Punkt ein, der auf der Drehachse des gebogenen Arms 30, nämlich in der Öffnung 34 liegt. Der Faden wird anschließend gleitend in einem Rohr geführt, das aus zwei Teilen 35A und 35B gebildet ist, von denen der erste etwas in den zweiten eindringt, um eine Funktion zu erfüllen, die später erläutert wird. Das Rohr 35A+358 ist an eine Seite des gebogenen Arms 30 angehängt, vorzugsweise an die in Drehrichtung vordere Seite des Arms 30. Als "vordere Seite" wird diejenige Seite bezeichnet, in deren Richtung sich der gebogene Arm 30 bei seiner Drehung bewegt. Der Faden 4 muß an der Rückseite des Anbringkopfs 3A, d.h. bezogen auf die Drehrichtung des Arms 30 hinten, herauskommen und jedesmal festgehalten werden, wenn der Anbringkopf 3A in den Anbringabschnitt eintritt.
Man beachte die durch einen Pfeil X bezeichnete Bewegungsrichtung des Anbringkopfs 3A und die Position des Rohrs 35B in bezug auf diese Drehrichtung (siehe insbesondere Figuren 2 und 3). Im Laufe seiner Bewegung kommt der Anbringkopf 3A radial direkt oberhalb einer Zange 5 vorbei, die an den Bereich 12' des Trägers 12 angehängt und damit ortsfest ist, um den Faden festzuhalten. Wohlgemerkt handelt es sich hier nur um ein Ausführungsdetail, der Faden könnte auch durch ein festes, d.h. mit dem Rahmen anstatt mit dem Anbringkopf verbundenes Blatt festgehalten werden, das den Faden auf den Kern drückt, um ihn darauffestzukleben und ihn so zu halten.
Um die Figur 1 deutlicher zu machen, ist der Bereich 12' des Trägers 12, der die Zange 5 trägt, in die vertikale Ebene geklappt, um den Kern freizulassen. Die tatsächliche Position dieses Bereichs 12' des Trägers 12 ist die in den Figuren 2 und 3 dargestellte. Ferner ist die Position des Anbringkopfs 3A in den Figuren 1 und 2 dieselbe, wohingegen in Figur 3 der Anbringkopf in einer früheren Position dargestellt ist.
Ein erster Backen 51 dieser Zange ist direkt mit dem Rahmen verbunden, wohingegen ein zweiter Backen 52 bei 53 an den Rahmen angelenkt ist und durch eine Stange 54 betätigt wird. Direkt hinter der Ausgangsöffnung 301 des Fadens 4 ist eine kleine Andrückkante 305 angebracht, die den Faden 4 so weit radial nach unten drückt, daß, wenn der Anbringkopf 3A die Höhe der Zange 5 hinter sich gelassen hat, der Faden 4 immer noch zwischen den Backen 51 und 52 der Zange liegt.
Durch die Schließbewegung der Backen 51 und 52, deren Steuerung im folgenden beschrieben wird, kann der Faden 4 festgehalten werden. Der Anbringkopf 3A ist dabei in der in Figur 3 gezeigten Position. Die Fortsetzung der Bewegung des Anbringkopfs 3A bewirkt den Abruf derjenigen Menge an Faden 4, die zum Anbringen eines die Verstärkung bildenden Fadenstücks notwendig ist. Das Abschneiden des Fadens 4 wird von einem Querschneider 7 durch eine Stange 71 gesteuert vorgenommen. Wenn der Faden 4 am Ende des Anbringabschnitts abgeschnitten worden ist, ist durch die Wirkung der Andrückkante 305 garantiert, daß das Ende des Fadenstücks gut auf den Kern geklebt ist.
In den Figuren 1 und 2 sind ferner drei konzentrisch um die Welle 31 montierte Nocken 36, 37, 38 zu sehen, die mit den Rollen 56, 57 bzw. 58 zusammenwirken. Die Nocken 36 und 37 sind unbeweglich, sie sind also von der Drehbewegung der Welle 31 über das Lager 310 entkoppelt und über den Arm 10 mit dem Rahmen 1 verbunden. Die diesen Nocken zugeordneten Rollen 56 und 57 sind auf einem Träger 67 montiert, der mit dem gebogenen Arm 30 verbunden ist, und werden daher durch diesen drehangetrieben. Der Nocken 38 seinerseits ist mit der Welle 31 verbunden und dreht sich mit dieser, wohingegen die Rolle 58 auf einem mit dem Rahmen 1 verbundenen Träger 18 montiert ist und daher nicht drehbeweglich ist.
Der steife Kern 2 ist drehbar um seine Achse 20 montiert, die am Rahmen 1 montiert ist. Der Träger 12 kann sich gegen den Rahmen 1 um die Achse 120 drehen. Die Achse 20 und die Achse 120 schneiden sich im Mittelpunkt 21 des Kerns 2. Die Drehbewegung um die Achse 20 ist durch den Pfeil R dargestellt. Der mit α bezeichnete Drehfreiheitsgrad um die Achse 120 ermöglicht die Regelung des Kerns 2 bezüglich der vom Anbringkopf 3A beschriebenen Kreisbahn: Dies ist die Regelung des Winkels α, unter dem die Scheitelverstärkungsfäden angebracht werden sollen. Man kann Maßnahmen treffen, um diesen Winkel kontinuierlich veränderlich zu machen, so daß Verstärkungsfäden entlang nichtgeradliniger Bahnen angebracht werden können. Der gebogene Arm 30 ist so bemessen und geformt, daß der Anbringkopf 3A, genauer gesagt die Austrittsöffnung 301 des Fadens 4 eine kreisförmige Bahn um den Kern 2 in einer Höhe direkt oberhalb des maximalen Radius des Kerns beschreibt. Theoretisch liegt die Relativposition dieser Kreisbahn so, daß die Achse 39 die Achse 20 im Punkt 21 schneidet. Praktisch ist die Achse 39 vorzugsweise geringfügig nach unten (in der Sichtweise der Figuren 1 und 2) versetzt, um den Anbringkopf 3A an der Seite, an der kein Faden angebracht wird, vorn Kern 2 abzuheben.
Vorzugsweise kann der Träger 12 noch eine Verschiebung gegen den Rahmen parallel zur Achse 39 erfahren, wie durch den Pfeil T dargestellt. Diese Verschiebung T und die Drehung α ermöglichen alle gewünschten Regelungen des Kerns 2 gegen die Bahn des Anbringkopfs 3A, mit denen alle eventuell angestrebten Verstärkungen gebildet werden können. Der Kern 2, der in Figur 2 mit durchgezogenen Strichen und in Figur 1 perspektivisch dargestellt ist, wird auf den gewünschten Winkel eingestellt. Ein für eine Scheitelverstärkung typischer Winkel α beträgt z.B. ca. 25º. Der gebogene Arm 30 ist so geformt, daß er immer außerhalb der Umkugel aller möglichen Positionen des Kerns 2 bleibt und es dabei dem Anbringkopf 3A ermöglicht, im Laufe seiner Bahn den Zenit des Kerns zu erreichen. Der Anbringabschnitt dieser Bahn entspricht dem Moment, in dem der Anbringkopf 3A an der Seite, auf der der Faden 4 am Kern 2 angebracht wird, über diesem steht. Das Verfahren hat weder einen unteren noch einen oberen realen Grenzwert für den Winkel α. Selbstverständlich gibt es einen Punkt, wo der Winkel α so klein ist, daß man gezwungen ist, die Drehbewegung mit einer relativen Verschiebung der Drehebene des Anbringkopfs gegen den Kern zu verbinden. Dabei handelt es sich jedoch um Überlegungen, die eher den Entwurf des Reifens als das Verfahren betreffen.
Es ist auch möglich, eine Nullgradverstärkung zu bilden, wie sie immer häufiger bei Luftreifen mit Geschwindigkeitsindex HR oder darüber verwendet wird, ohne eine andere Anbringmaschine verwenden zu müssen, was noch ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, mit der also Winkel von 0º bis 90º abgedeckt werden können.
Wenn eine Scheitelverstärkung unter Null Grad (genauer gesagt unter einem sehr kleinen Winkel, der dem Fadenabstand einer als Nullgradverstärkung bezeichneten Verstärkung entspricht) oder allgemeiner eine Verstärkung unter einem sehr kleinen Winkel im Sinne des vorangehenden Absatzes gebildet wird, kann die Anbringung durch Stückelung erfolgen, wobei die Verschiebung T genutzt wird. Eine solche Anbringung kann z.B. durchgeführt werden, indem der Anbringkopf 3A festgehalten und der Kern 2 in der richtigen Richtung gedreht wird. Man regelt also den Winkel der Umlaufbahn auf Null Grad und erhält den dem Anbringabstand der Fadenstücke entsprechenden kleinen Winkel durch Regeln der Verschiebungsgeschwindigkeit T in Abhhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Kerns 2.
Die genaue Funktionsweise der Maschine ist wie folgt. Der Kern 2 wird um seine Achse 20 in Drehung R versetzt, wobei die Geschwindigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Anbringkopfs 3A um seine Achse 39 und vom Winkel α in Abhängigkeit vom Fadenanbringabstand abhängt. Im Anfangszustand steht ein Stückchen 41 des Fadens 4 über die hinter dem Anbringkopf 3A liegende Austrittsöffnung 301 über. Sobald das Ende 42 des Fadens 4 in Höhe der für die Scheitelverstärkung gewünschten seitlichen Grenze angekommen ist, wird es von der Zange 5 festgehalten, die durch den Nocken 38 über die Stangen 54 betätigt wird. Dies ist der Anfang des Anbringabschnitts.
Die Fortsetzung der Drehung des Anbringkopfs 3A bewirkt den Abruf des Fadens, der infolgedessen durch das Rohr 35A+35B läuft. Der Nocken 37 betätigt den Schwingarm 6, dessen Ende am Abschnitt 35A des Rohrs befestigt ist, um die Länge des in den Rohren 35A+35B eingefädelten Fadens zu verlängern, wobei diese ineinandergesteckt bleiben. Wenn der Anbringkopf 3A in Höhe des anderen gewünschten Seitenrandes der Verstärkung ankommt, trennt der durch den Nocken 36 über die Stangen 71 betätigte Querschneider 7 den Faden 4 durch. In Figur 4 erkennt man die Klinge des Querschneiders 7, die an die Bewegung der Stange 71 gekoppelt ist, sowie die Hülse 70, die den Faden 4 hält, damit er von der Klinge durchtrennt werden kann.
Während der Rücklaufphase bewirkt der Nocken 37 eine Verringerung der Länge des Wegs des Fadens 4 in den Rohren 35A+35B, damit aus der Öffnung 301 des Anbringkopfs 3A ein neues Stückchen 41 des Fadens 4 mit einer vorgegebenen Länge übersteht, wodurch die Maschine in den Anfangszustand zurückkehrt.
Um den Anfangszustand perfekt unter Kontrolle zu haben ist es sinnvoll, auf dem Weg des Fadens 4 eine (nicht dargestellte) Rücklaufsperreinrichtung für den Faden 4 einzubauen oder eine beliebige andere gleichwirkende Maßnahme zu treffen.
Die folgenden Varianten verwenden Elemente der ersten Variante. Diese werden in den Figuren mit denselben Bezugszeichen belegt und nicht erneut detailliert beschrieben. Die spezifischen Einrichtungen der zweiten bzw. dritten Variante haben ein spezifisches Bezugszeichen, und ähnliche Einrichtungen sind mit Bezugszeichen belegt, die jeweils die Kennung B oder C haben. Die Abspul- und Schneideinrichtungen sind der zweiten und dritten Variante gemeinsam.
Zum Abspulen wird der Faden 4 zwischen zwei Rollen 80, 81 eingeklemmt, die mit einem Gleitschutzüberzug versehen sind (siehe Figur 5). Die Rollen 80, 81 werden auf eine Weise angetrieben, die den Abruf von Faden 4 und die genaue Messung der abgerufenen Menge ermöglicht. Jede beliebige Art von Faden kann auf diese Weise angetrieben und abgerufen werden. Alle Bewegungen der Maschine können durch eine mechanische Synchronisierung verknüpft sein, wobei in diesem Fall die Kenntnis der abgerufenen Menge von der Anzahl der Umdrehungen der Steuerung und der installierten Untersetzung abgeleitet wird.
Der Faden 4 wird anschließend in eine Rohrleitung 82 eingeführt, deren verstärktes Ende einen Lauf 83 bildet, der den Faden 4 trägt, wenn er vom rotierenden Messer 84 abgeschnitten wird. Die tatsächliche Position des Laufs im Raum ist die in Figur 7 gezeigte. Der in Figur 5 gezeigte Schnitt ist teilweise geklappt: Er verläuft entlang der in Figur 7 gezeigten Schnittebenen V V.
Die zum Bilden der Verstärkung auf den Kern 2 anzubringenden Stücke 40 des Fadens 4 werden von den Schneideinrichtungen voneinander getrennt. Der Anbringkopf 38 wirkt auf jedes einzelne Fadenstück, so daß es seine genaue Stelle am Kern einnimmt. Die Schneideinrichtungen, die bei den die Erfindung verdeutlichenden Beispielen durch ein rotierendes Messer 34 gebildet sind, wirken daher in Laufrichtung nach den Abspulrollen 80, 81 und vor einer Präsentationsvorrichtung 98 oder 9C, deren Funktion es ist, den Faden 4, genauer gesagt jedes Stück 40 des Fadens 4, in bezug auf den Kern 2 korrekt zu orientieren und es dem Anbringkopf 38 oder 3C korrekt zu präsentieren, so daß dieser es auf dem Kern 2 anbringen kann.
Eine am Ende des Arms 30 montierte Rolle 300B oder 300C dient zur Anbringung des Fadens 4 auf dem Kern 2. Die Funktion der Präsentationseinrichtungen 9B und 9C ist folglich, Faden 4 bezüglich der Rolle 300B oder 300C gut zentriert zuzuführen, ihn zwischen die Rolle 300B oder 300C und den Kern 2 einzuführen und dazu beizutragen, daß der Faden 4 bezüglich der Rolle 300B oder 300C zentriert gehalten wird, während diese den Faden 4 am Kern im Anbringabschnitt der Bahn des Anbringkopfs 3B oder 3C anbringt.
Selbstverständlich muß der Arbeitsbereich des Anbringkopfs 3B oder 3C frei bleiben. Es bleibt daher zwischen der Präsentationsvorrichtung 9B bzw. 9C und dem Kern 2 der für die Bewegung des Anbringkopfs 38 bzw. 3C notwendige Platz, wie in den Figuren 7 und 9 deutlich sichtbar ist.
Die Drehachse 20 des Kerns 2 ist wie gesagt bezogen auf den Rahmen 1 der Maschine fest. Der Anbringwinkel α der Fäden 4 wird erhalten durch Drehung des Trägers 12, der den Anbringkopf 3A, 3B oder 3C trägt, um die Achse 120. Mit anderen Worten wird der Winkel α erhalten durch passende Orientierung des Kerns 2 in bezug auf die Umlaufbahn des Anbringkopfs 3A, 3B, 3C. Die Präsentationsvorrichtung 9B oder 9C ist daher ihrerseits ortsfest bezogen auf die Umlaufbahn des Anbringkopfs; sie ist daher mit dem Träger 12, der den Anbringkopf 3B oder 3C trägt, fest verbunden.
In den Figuren 5 bis 8 ist eine Variante gezeigt, die wie die erste sowohl Metall- als auch Textilfäden verarbeiten kann. Die Präsentationsvorrichtung besteht aus einer Rohrleitung 95, in der der Faden von seinem Austritt aus dem Lauf 83 bis oberhalb des Anfangs des Anbringabschnitts gleitet. Die Leitung 95 ist vom Lauf 83 gerade so weit beabstandet, daß das Messer 84 passieren kann.
Textilfäden müssen unbedingt durch einen pneumatischen Antrieb gut gespannt gehalten werden. Das Prinzip dieses pneumatischen Antriebs ist in Figur 6 gezeigt. Der pneumatische Antrieb wird im Innern eines T-Stücks 960 bewirkt, das einen zentralen Zweig 961 und zwei fluchtende Zweige 962 und 963 hat. Der zentrale Zweig 961 nimmt die Zufuhrleitung 96 für Druckluft auf. Man erkennt, daß die Druckluft durch den Zweig 963 ausströmt. Der Faden 4 wird durch die Zweigleitung 962 eingeführt und sobald er den Zweig 962 verläßt, wird er von der Druckluft ständig aus dem Zweig 963 herausgetrieben.
Die Leitung 96 führt dem Weg des Fadens 4 an drei Stellen Druckluft zu. Zunächst bewirkt in Laufrichtung vor den Abspulrollen 80, 81 ein gegenläuf iger pneumatischer Antrieb 960i, daß der Faden 4 ständig zurückgezogen wird, so daß beim Halt oder Rückwärtslauf der Maschine, z.B. während Regel- oder Startphasen, der Faden 4 ständig gespannt bleibt und sich nicht zwischen dem Fadenaufnahmetrichter 85 und den Abspulrollen 80, 81 sammelt. Hinter diesen liegt ein erster Vorwärtsantrieb 960a, der am Beginn des Rohrs 82 eingebaut ist, das den Faden zum Lauf 83 führt. Es kann wünschenswert sein, durch in die Rohre gebrochene Löcher Druckabfälle hinter allen Vorwärtsantrieben 960a herbeizuführen, um eine gute Antriebswirkung des Fadens 4 zu erzeugen. Ein zweiter Vorwärtsantrieb 960a ist am Beginn der Rohrleitung 95 eingebaut, die ebenfalls, etwa in ihrer Mitte, Löcher aufweisen kann, die einen Druckabfall erzeugen. Eine Leitung 96 führt Luft zu einer vierten Stelle direkt am Ende der Rohrleitung 95.
Ein am Arm 30 befestigter Trichter 302 bildet einen Teil des Anbringkopfs 3B. Er ist aus dem Vollen gearbeitet oder durch Biegen eines Blechs gebildet, um eine Vförmige Aufnahmeoberfläche zu bilden und ist vor der Rolle 300B so angeordnet, daß der Boden des Trichters im wesentlichen parallel zum Kern 2 liegt. Dieser Trichter 302 kann das Ende 42 des Fadens 4 aufnehmen, so daß eine große Positionsungenauigkeit bei der Präsentation des Fadens 4 vor der Rolle 300B toleriert werden kann.
Am Ende der Rohrleitung 95 ist ein geringfügig zum Kern 2 hin gekrümmter Ausgangskanal 97 eingebaut, damit das Ende 42 des Fadens 4 den Boden des Trichters 302 mit einem Einfallwinkel von ca. 400 trifft. Auf diese Weise wird das Ende 42 immer zwischen dem Kern 2 und der Rolle 300B präsentiert. Es ist offensichtlich, daß die Form dieses Ausgangskanals 97 und seine Orientierung in bezug auf die Bahn des Anbringkopfs 3B zum Erreichen einer guten Genauigkeit und Regelmäßigkeit der Anbringung sehr wichtig sind, wohingegen die Orientierung der Rohrleitung 95 nicht bestimmend ist.
Direkt am Ausgang des Kanals 97 ermöglicht eine kleine Spindel 98 (siehe Figuren 7 und 8), daß der Faden 4 eine fortlaufende Schleife bildet, wenn er durch die Vorwärtsbewegung des Anbringkopfs 3B in S-Form gebracht wird. Der Ausgangskanal 97 ist auf der dern Kern zugewandten Seite bis zur kleinen Spindel 98 hin geschlitzt, so daß der Faden 4 durch diesen Schlitz austreten und auf die Spindel 98 drücken kann, um die erste Schleife des 5 zu bilden, die zweite Schleife des S entsteht durch das Andrücken des Fadens 4 um die Rolle 300B. In diesem Stadium bewirkt die vorwärtsbewegung des Anbringkopfs 38 den Abruf des Stücks 40 des Fadens 4 aus dem Kanal 97 mit einer Lineargeschwindigkeit, die dem Doppelten der Lineargeschwindigkeit der Anbringung des Fadens auf dem Kern 2 entspricht. Der Faden 4 muß gut geführt sein, wobei die Reibung so gering wie möglich zu halten ist. Bei dieser zweiten Variante passiert das ganze Stück 40 des Fadens 4 den Kanal 97 und trifft auf den Anfang des Anbringabschnitts bevor es sich zum Ende des Anbringabschnitts hin weiterbewegt, wohingegen bei der dritten Variante der Faden 4 niemals eine Schleife bildet und jedes Stück 40 als Ganzes radial auf dem Kern 2 abgelegt wird. Wenn als Faden 4 ein Metalldraht verwendet wird, müssen die Spindel 98 und die Rolle 300 einen so großen Radius haben, daß sie keine dauerhafte Verformung des Fadens 4 bewirken.
In den Figuren 9 und 10 ist die dritte Variante gezeigt, die speziell zum Anbringen von metallischem Faden 4 entworfen ist. Die Präsentationsvorrichtung 9C ist aus zwei parallelen, am Träger 12 befestigten Blechen 90 gebildet, deren Abstand voneinander geringfügig größer als der Durchmesser des Fadens 4 ist. Sie sind radial zum Kern 2 orientiert und linear angeordnet, so daß sie den Kern 2 unter dem Anbringwinkel α schneiden. Es ist zu beachten, daß der Metallfaden so vorbereitet sein muß, daß er bei der Anbringung am Rohkautschuk haften kann. Ein Beispiel für eine solche Vorbereitung ist in US-A-4 952 259 zu finden.
Die Bleche 90 führen den Faden 4 und halten ihn in einer Ebene, während sein Ende 42 auf den Anfang des Anbringabschnitts trifft, um von der Rolle 300C angedrückt zu werden, und auch während die Wirkung der Rolle 300C das Stück 40 des Fadens 4 radial nach unten antreibt, um es auf dem Kern 2 anzubringen. Die Orientierung des Laufs 83 ist in Abhängigkeit vom Faden 4 so geregelt, daß das von den Rollen 80, 81 vorwärtsgetriebene Ende 42 jedesmal zwischen die Rolle 300C und den Kern 2 gelangt.
Vorzugsweise bewegt sich das rotierende Messer 84 so, daß es zum Antreiben des Fadens 4 in Richtung des Kerns 2 beiträgt, wenn es diesen am Lauf 83 abschneidet.
Vorzugsweise wird der Faden 4 zwischen den Blechen 90 durch eine Magnetkraft geradlinig gehalten. Das durch die Bleche 90 seitlich begrenzte Behältnis 91 ist nach oben durch einen Verschluß 92 aus nichtmagnetischem Material abgeschlossen, an dem mehrere kleine Magnete 93 befestigt sind, die eine magnetische Rampe bilden, die den Faden 4 einerseits so stark anzieht, daß er gegen den Verschluß 92 gedrückt gehalten wird und andererseits so schwach anzieht, daß er durch die Bewegung des Anbringkopfs 3C leicht mitgerissen werden kann. Das Ende 42 des Fadens 4 kann so auf genaue und zuverlässige Weise vor die Rolle 300C geführt werden.
Ein am Arm 30 befestigter Trichter 302 bildet einen Teil des Anbringkopfs 3C. Er bildet eine V-förmige Aufnahmefläche und ist vor der Rolle 300C so angeordnet, daß der Boden des Trichters 302 im wesentlichen parallel zum Kern 2 ist. Dieser Trichter 302 kann das Ende 42 des Fadens 4 aufnehmen, so daß eine große Positionsungenauigkeit bei der Präsentation des Fadens 4 vor der Rolle 300C toleriert werden kann. Die Ungenauigkeit der Präsentation des Fadens 4 vor der Rolle 300C ist deutlich größer, wenn keine Magnetrampe entlang des Verschlusses 92 vorgesehen ist. Der Lauf 83 ist so orientiert, daß das Ende 42 des Fadens 4 eher zu weit vorn in bezug auf die Rolle 300C herunterkommt, um sicher zu sein, daß es niemals über die Rolle 300C hinweggeht oder auf deren obere Hälfte trifft. Das Ende des Trichters 302 ist eine Öse, durch die der Faden durchtritt.
Da bei dieser Variante der Erfindung das Stück 40 des Fadens 4 nicht unabhängig angetrieben wird, muß der Faden 4 am Kern durch die Wirkung der Rolle 300C des Anbringkopfs 3C angeklebt werden, bevor er abgeschnitten wird. Durch das Schneiden wird der Faden ruckartig angehalten, wenn auch nur für einen Sekundenbruchteil. Dies würde die weitere Anbringung der einzelnen Fadenstücke völlig zufällig, wenn nicht unmöglich machen. Aus diesem Grund muß der durch die Rollen 80 und 81 angetriebene Faden 4 in Laufrichtung vor dem Schnitt den notwendigen Platz finden, um sich in den vorhandenen Spielräumen zwischen dem Faden 4 und der oder den Führungen, durch die er verläuft, zu sammeln.
Gemäß den Anwendungen der Erfindung ist leicht zu verstehen, daß die Wirkphasen der verschiedenen Einrichtungen geregelt werden müssen. Wie z.B. gerade deutlich wurde, kann die Rolle des Anbringkopfs vor oder nach dem Abschneiden eines Stücks 40 vom Faden 4 wirksam werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen der Ausführung leicht möglich. So können z.B. die zwei zuletzt beschriebenen Varianten sehr leicht mit mehreren Anbringköpfen verwendet werden, die alle um dieselbe Achse 39 rotieren und regelmäßig auf der Bahn angeordnet sind, wodurch der Anbringtakt erhöht werden kann oder die Drehgeschwindigkeit der Anbringköpfe bei gleichbleibendem Takt verringert werden kann. Bei den geläufigen Scheitelverstärkungen verläuft ein Fadenstück über einen Winkel von wenigstens 90º in Umfangsrichtung. Es können daher sehr leicht bis zu vier Anbringköpfe 38 oder 3C an derselben Drehachse 39 zu einer einzigen Präsentationsvorrichtung 9B oder 9C eingebaut werden. Bei der Variante B der Erfindung wird der Faden auf das Doppelte seiner mittleren Abrufgeschwindigkeit beschleunigt, sobald er vom Anbringkopf 3B erfaßt worden ist. Die Präsentationsvorrichtung 9B entleert sich daher doppelt so schnell. Wenn bis auf einen gemeinsamen Ausgangskanal 37 die Präsentationsvorrichtung 9B verdoppelt wird, können bis zu acht Anbringköpfe 3B an derselben Drehachse 39 angebracht werden. Bei der ersten Variante können mehrere Anbringköpfe eingesetzt werden, wenn genauso viele Zufuhrspulen wie Anbringköpfe mit diesen mitgedreht werden.
Selbstverständlich können die Maschinen, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, sehr leicht "mehrformatfähig" gemacht werden, d.h., es können mit ihnen Luftreifen mit unterschiedlichen Formaten sowohl hinsichtlich des Scheiteldurchmessers wie auch der Breite hergestellt werden; in diesem Fall muß der Arm 30 sowie alles, was mit diesem am Anbringabschnitt zusammenwirkt, wie etwa die Präsentationsvorrichtungen, regelbar sein.
Es ist ferner möglich, mehrere Fäden gleichzeitig oder Fäden unterschiedlicher Art anzubringen. Es ist sehr einfach, die Bahn des Fadens, sobald er einmal auf dem Kern angebracht ist, nichtgeradlinig zu machen. Hierfür brauchen die beschriebenen Abruf- und Anbringungsmechanismen für den Faden in keiner Weise geändert zu werden, insbesondere bleibt die kreisförmige Bahn des Anbringkopfs dieselbe, es genügt, den Kern in passender Weise zu bewegen, während der Kopf in der Phase des Anbringens eines Fadenstücks ist. Der Drehbewegung des Kerns um sich selbst wird dabei eine Verschiebungsbewegung entlang der Achse 20 oder eine Drehbewegung um die Achse 120 oder eine Kombination beider überlagert, oder es wird der Kern um seine Drehachse 20 geneigt. Allgemein gesagt werden passende Relativbewegungen des Anbringkopfs in bezug auf den Kern durchgeführt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit wenigstens einer Verstärkung, die aus einem einzelnen Faden (4) gebildet ist, vondemaufeinanderfolgende Stücke (40)1 die vorn Faden durch Schneideinrichtungen genommen werden, auf einer steifen Unterlage (2) angeordnet werden, die die Form der Innenoberfläche des Luftreifens definiert, und auf der fortschreitend der ganze Luftreifen oder ein Teil davon aufgebaut wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der zum Bilden eines Stückes (40) notwendige Faden von Fadenzufuhreinrichtungen genommen wird, die den Abruf einer vorgegebenen, zum Bilden eines Stückes (40) vorgesehenen Fadenmenge ermöglichen,

- jedes Stück (40) von wenigstens einem Anbringkopf (3A, 3B oder 3C) angebracht wird, der eine die Unterlage umkreisende Umlaufbahn beschreibt, wobei die Bahn einen Abschnitt zum Anbringen des Fadenstücks (40) umfaßt und in einer Ebene liegt, die die Drehachse der Unterlage unter einem regelbaren Anbringwinkel schneidet,

- die Unterlage in eine Drehbewegung versetzt wird, deren Winkelgeschwindigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Anbringkopfs, dem Anbringwinkel, der Anzahl der Anbringköpfe und dem Anbringabstand der Fadenstücke abhängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Faden durch den Anbringkopf (3A) zugeführt wird, der auf seine Bewegungsrichtung bezogen hinten eine Ausgangsöffnung für den Faden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen gebildet sind durch eine Ortsfest-Halteeinrichtung, die auf der Bahn am Anfang des Anbringabschnitts angeordnet ist und den Faden festhält, so daß die Fortsetzung der Bewegung des Anbringkopfs den Abruf des Fadens bewirkt, und daß die Abnahme eines Stückes (40) durch die Schneideinrichtungen bewirkt wird, die an dem Anbringkopf angebracht sind, um den Faden zu durchtrennen, wenn die vorgegebene Fadenmenge erreicht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Fadenzufuhreinrichtungen vom Anbringkopf (38 oder 3C) unabhängig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen den Abruf des Fadens und die Messung der abgerufenen Menge und dann die Einführung des Fadens in eine Präsentationsvorrichtung (9B oder 9C) sicherstellen, die mit der Unterlage den gewünschten Winkel bildet, und daß die Abnahme eines Stücks durchgeführt wird durch die Schneideinrichtungen, die den Faden durchtrennen, wenn ein Stück mit vorgegebener Länge in die Präsentationsvorrichtung (9B oder 9C) eingeführt worden ist, und daß das Fadenstück (40) durch den Anbringkopf (3B oder 3C) auf die Unterlage gedrückt wird.

4. Maschine zur Herstellung einer Verstärkung für einen Luftreifen, wobei die Verstärkung aus einem einzelnen Faden (4) gebildet ist, von dem aufeinanderfolgende Stücke (40), die mit Schneideinrichtungen vom Faden abgenommen werden, auf einer steifen Unterlage (2) angeordnet werden, die die Form der Innenoberfläche des Luftreifens definiert und auf der fortschreitend der ganze Luftreifen oder ein Teil davon aufgebaut wird,

gekennzeichnet durch

- einen Rahmen (1) 1

- einen abnehmbaren steifen drehbaren Kern (2) , der die Unterlage bildet,

- Abspuleinrichtungen zum Abnehmen der zum Bilden eines Stückes (40) erforderlichen vorgegebenen Fadenmenge,

- wenigstens einen Anbringkopf, der eine Umlaufbahn um den Kern (2) beschreibt, welche einen Anbringabschnitt umfaßt und in einer Ebene verläuft, die die Drehachse des Kerns (2) unter einem regelbaren Anbringwinkel schneidet,

- Antriebseinrichtungen für den oder die Anbringköpfe und Drehantriebseinrichtungen für den Kern, wobei die Winkelgeschwindigkeit des letzteren von der Winkelgeschwindigkeit des Antriebs des oder der Anbringköpfe, ihrer Zahl, dem Anbringwinkel und dem Anbringabstand der Fadenstücke abhängt.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn kreisförmig ist, die Drehachse des Kopfs (3A, 3B oder 3C) die Achse des Kerns (2) schneidet, und daß die Bahn mit einem geringfügig größeren Durchmesser alsdemmaximalen Durchmesser des Kerns (2) verläuft.

6. Maschine nach Anspruch 5, bei der der Faden (4) durch den Anbringkopf (3A) zugeführt wird, der bezogen auf seine Bewegungsrichtung hinten eine Ausgangsöffnung (301) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspuleinrichtungen durch eine Haltezange (51+52) gebildet sind, die am Rahmen in der Nähe der Stelle, an der der Anbringkopf (3A) in den Anbringabschnitt eintritt, befestigt ist, und die den Faden festhält, wenn das freie Ende des Fadens den Anbringabschnitt erreicht, so daß die Fortsetzung der Bewegung des Anbringkopfs den Abruf des Fadens bewirkt, und daß jedes Fadenstück durch die Schneideinrichtung abgetrennt wird, die durch einen am Anbringkopf (3A) vorgesehenen Querschneider (7) gebildet sind.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ausziehvorrichtung umfaßt, die eine vorgegebene Fadenlänge aus dem Anbringkopf heraustreten läßt, während dieser im Rückkehrabschnitt ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

- einen ersten Nocken (36), der den Querschneider (7) steuert,

- einen zweiten Nocken (38), der die Zange (5) steuert,

- einen dritten Nocken (37), der die Ausziehvorrichtung steuert,

wobei alle Nocken auf der Drehachse (300) des Kopfs (3) angeordnet sind,

der erste und dritte Nocken (36, 37) nicht drehbeweglich sind,

der zweite (38) an die Drehung des Anbringkopfs gekoppelt ist.

9. Maschine nach Anspruch 4, bei der der Faden dem Anbringkopf (3B oder 3C) durch von diesem getrennte Einrichtungen präsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Abspuleinrichtungen durch zwei Rollen (80, 81) gebildet sind, zwischen denen der Faden eingeklemmt ist, wobei der Antrieb wenigstens einer Rolle den Abruf des Fadens und die Messung der abgerufenen Menge und dann die Einführung des Fadens in eine Präsentationsvorrichtung (9B oder 9C) ermöglicht, die mit dem Kern (2) den gewünschten Anbringwinkel bildet, und daß

- jedes Fadenstück durch die Schneideinrichtungen abgetrennt wird, die durch ein am Rahmen (1) befestigtes drehbares Messer (84) zwischen den Abspulrollen (80, 81) und der Präsentationsvorrichtung (9B oder 9C) gebildet sind.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Präsentationsvorrichtung (9C) durch ein von zwei parallelen Blechen (90) begrenztes Behältnis gebildet ist, wobei die Bleche einen Abstand voneinander haben, der geringfügig größer als der Durchmesser des Fadens ist, radial zum Kern (2) angeordnet sind und den Anbringwinkel bilden, und daß der Faden zwischen die zwei Bleche (90) durch einen Lauf (83) eingeführt wird, der auf den Anfang des Anbringabschnitts auf dem Kern (2) zielt, und daß das drehbare Messer (84) den Faden (4) direkt am Ausgang des Laufs durch eine zum Kern hin gerichtete Bewegung durchtrennt.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis nach oben durch eine lineare magnetische Rampe (92) begrenzt ist, die parallel zur Bahn des Fadens am Ausgang des Laufs (83) und radial direkt oberhalb dieser angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Präsentationsvorrichtung (9B) durch ein Rohr (95) gebildet ist, das im wesentlichen auf einer Tangente zum Kern (2) angeordnet ist, und daß der Faden (4) in das Rohr (95) durch einen Lauf (83) eingeführt wird, der auf den Anfang des Anbringabschnitts auf dem Kern (2) zielt, und daß das drehbare Messer (84) den Faden (4) direkt hinter dem Lauf (83) durchtrennt.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anbringkopf (3B)

- einen Aufnahmetrichter (302) für das Ende des Fadens, und

- eine Anbringrolle (300B) umfaßt,

und daß eine Andrückspindel für den Faden direkt am Ausgang des Rohrs (95) angeordnet ist.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der die Bahn des Anbringkopfs liegt, durch Verschiebung gegen den Kern regelbar ist.