DE69211365T2

DE69211365T2 - Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Gewebes aus einem ungehärteten Elastomerband

Info

Publication number: DE69211365T2
Application number: DE69211365T
Authority: DE
Inventors: Gaetan Arbour; Gerardo P Elia; Ivan Z Podobnik
Original assignee: Bridgestone Firestone Inc
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1991-01-14
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2012-01-14
Also published as: JP2793406B2; MX9200048A; ES2092024T3; EP0495604A2; CA2057971A1; EP0495604B1; DE69211365D1; BR9200060A; CA2057971C; US5131971A; JPH0584851A; EP0495604A3

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Reifenfertigung und insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Gewebes aus einem Band von ungehärtetem Elastomermaterial, in das eine Verstärkung eingeschlossen ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

US-Patent 3 803 965, veröffentlicht am 16. April 1974 für Alderfer, beschreibt in einigen Einzelheiten die Vorrichtung und das Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gewebes in welchem/welcher ein Einlauftisch und ein Montagetisch in einem Winkel zueinander angeordnet sind und ein Pendelkopf das verstärkte Elastomermaterial auf dem Einlauftisch ergreift und dieses auf dem Montagetisch in einein Winkel zu dessen Längsrichtung positioniert. Der Montagetisch ist gerastet, um das gebildete Gewebe in Schritten voranzubewegen, die gestatten, daß sich die durch den Pendelkopf abgelegten Streifen an ihren Rändern überlappen. Ein Querschneidemesser trennt den Streifen ab, wenn dieser auf dein Montagetisch abgelegt ist. Die Verstärkung des so gebildeten Gewebebands ist in einer vorgewählten Schräglage ausgerichtet, und der Winkel zwischen dem Einlauftisch und dem Montagetisch kann als Ergebnis einer vorgewählten Schräglage eingestellt werden.
Die Vorrichtung, auf die oben Bezug genommen wurde, und wie sie in US-Patent 3 803 965 beschrieben ist, ist für den Stand der Technik repräsentativ und ist in der Reifenfertigungsindustrie weit verbreitet. Wann immer es erforderlich ist, die Schräglage der Verstärkung in einem Reifen zu verändern, ist es notwendig, den Winkel des Montagetisches gegenüber dem Einlauftisch und dem Pendelkopf einzustellen.
Das Querschneidemesser ist am Montagetisch so angebracht, um die Streifen derart abzuschneiden, daß die so gebildeten Ränder des Bandes parallel zu dessen Längsachse verlaufen. Folglich ändert sich die Ebene des Querschneidemessers in ihrem Winkel relativ zum Pendelkopf.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Aufnehmerplatte des Pendelkopfes bei jeder Winkeländerung verändert werden muß, da die Vorderkante der Aufnehmerplatte in dichter Nähe zum Querschneidemesser endet und normalerweise eine Stirnkante aufweist, die an der Ebene des Querschneidemessers anliegend und parallel zu dieser verläuft.
Der Pendelkopf definiert ein Plenum, und eine Mehrzahl von öffnungen sind in der Aufnehmerplatte vorgesehen, um zu gestatten, daß der Elastomerstreifen alternierend mit Luft- Unterdruck und Luft-Überdruck beaufschlagt wird. Die Vorderfläche der Aufnehmerplatte kann aus poliertern Aluminium oder Teflon (Marke der E.I. DuPont de Nemour & Co. für Tetrafluorethylen) sein. Dieses muß jedoch noch mit einem Elastomermaterial überzogen werden, wie beispielsweise ungehärtetem Gummi, welches häufig gereinigt werden muß.

Zusammenfassung der Erfindung

Es war erwünscht, einen verbesserten Pendelkopf zu schaffen, welcher die oben erwähnten Nachteile überwindet.
Es war zudem erwünscht, einen verbesserten Pendelkopf zu schaffen, welcher mit einer Vielzahl von Winkelveränderungen zwischen dem Einlauftisch und dem Montagetisch verwendet werden kann.
Es war zudem erwünscht, eine verbesserte Aufnehmerplatte eines Pendelkopfes zu schaffen, welche eine Oberfläche aufweist, von der das ungehärtete Elastomermaterial ohne weiteres ablösbar ist.
Es war zudem erwünscht, einen Pendelkopf zu schaffen, welcher eine verbesserte Verteilung von Vakuumöffnungen aufweist, um eine bessere Aufnahme und Ablage des Elastomerstreifens zu erhalten.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen zum Herstellen eines verstärkten Gewebes aus einem Band von ungehärtetem Elastomermaterial, in das eine Verstärkung eingeschlossen ist, mit: einem Einlauftisch; einem Montagetisch; einem Pendelkopf; Einrichtungen zum Verschieben des Pendelkopfes entlang einer Längsachse zwischen einer ersten Position über dem Montagetisch und einer zweiten Position über dem Einlauftisch, wobei der Pendelkopf ein Gehäuse aufweist, das eine Sammelkammer und eine Aufnehmerplatte begrenzt, die eine Antihaft-Außenfläche und Öffnungen aufweist, die mit der Sammelkammer verbunden sind und so angeordnet sind, daß sie wenigstens einen Teil des Bandes auf dem Einlauftisch erfassen können, mit Einrichtungen zur Schaffung einer selektiven Verbindung zwischen der Sammelkammer und einer Quelle von Unter-Umgebungsdruck und einer Quelle von wenigstens Umgebungsdruck, mit Einrichtungen, durch die der Pendelkopf in der zweiten Postion bei Anliegen von Unter-Umgebungsdruck das Band auf dem Einlauftisch ergreifen kann und in der ersten Position einen Streifen des Bandes, der eine vorgegebene Länge hat, genau auf dem Montagetisch ablegen kann, und mit einer Schneideinrichtung zum Abtrennen des Streifen vorgegebener Länge, der auf dem Montagetisch abgelegt wurde, von dem Band, wobei die Schneideinrichtung in einer Schneidebene arbeitet, die am vorderen Ende des Pendelkopfes anliegt, wenn sich der Pendelkopf in der ersten Position befindet, wobei der Montagetisch um eine vertikale Drehachse durch einen Drehpunkt drehbar ist und wobei die Drehachse in der Ebene der Schneideinrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Pendelkopfes eine umgekehrt V-förmige Kante aufweist, die einen Winkel zwischen 180º und 197º bildet, wobei die Spitze der umgekehrt V-förmigen Kante die Schneidebene bei der Drehachse schneidet, wodurch der Pendelkopf bei der Herstellung des Gewebes mit Schrägschnittwinkeln zwischen 57º und 74º verwendet werden kann, indem der Winkel zwischen dem Einlauftisch und dem Montagetisch verändert wird.
In einer spezifischeren Aufführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Antihaft-Beschichtung auf der Außenfläche der Aufnehmerplatte durch Plasmaspritzen behandelt und besteht aus einer Mischung von Fluorkohlenstoff und einem Metall mit einem Rockwell-Härteindex von zwischen 55 und 75.
Ein Vorteil des Pendelkopfes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist, daß, da die Vorderkante des Pendelkopfes und dessen Aufnehmerplatte für eine Translationsbewegung entlang einer mit dem Einlauftisch ausgerichteten Längsachse montiert sind, und da das Schneidmesser an der Montagetischstruktur montiert ist, im Hinblick auf die umgekehrt V-förmige Vorderkante des Pendelkopfes somit Maßnahmen getroffen wurden, die eine begrenzte Winkelverstellung des Montagetisches gegenüber dem Einlauftisch und somit gegenüber dem Pendelkopf gestatten, wohingegen die Vorderkante des Pendelkopfes während der verschiedenen Winkelanpassungen des Montagetisches in dichter Nähe zum Schneidinesser bleibt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Mit dem in dieser Weise ganz allgemein beschriebenen Wesen der Erfindung wird nun Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform derselben zeigen und in welchen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer typischen Anordnung aus einem Einlauftisch und einem Montagetisch zur Herstellung eines schrägliegenden, verstärkten Reifengewebes ist und die vorliegende Erfindung aufweist;
Fig. 2 eine vergrößerte Teildraufsicht eines in Fig. 1 gezeigten Details ist;
Fig. 3 eine Draufsicht eines Elements in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ein vertikaler Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ist; und
Fig. 5 ein Aufriß des in Fig. 3 gezeigten Details entlang der Linie 5-5 aus Fig. 3.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen. Dort ist eine Schrägschneideinrichtung 10 mit einem Einlauftisch 12 und einem Montagetisch 14, die auf einem Quadranten 16 montiert sind, dargestellt . Der Montagetisch 14 kann auf dem Quadranten 16 relativ zum Einlauftisch 12 über einen Winkelbereich gedreht werden. Eine Pendelkopfanordnung 18 ist in den Figs. 1 und 2 dargestellt, und eine Querschneidemesseranordnung 20 ist dargestellt, die an den Montagetisch 14 montiert ist.
Der Einlauftisch 12 wird auf seinem Rahmen abgestützt, welcher auf der Basis montiert sein könnte, auf welcher der Quadrant und der Montagetisch montiert sind. Der Drehpunkt C des Montagetisches 14 auf dem Quadranten 16 schneidet die Längsachse des Einlauftisches und des Pendelkopfes. Ebenso umfaßt die Ebene des Querschneidemessers 48 der Querschneidemesseranordnung 20 den Drehpunkt C des Montagetisches und somit die Mitte des Quadranten. Der Drehpunkt C des Montagetisches 14 liegt an einem Rand des Tisches 14.
Der Montagetisch 14 ist mit einem Förderelement 24 versehen. Steuereinrichtungen, die allgemein bekannt sind, sind zum intermittierenden Voranbewegen des Förderelementes vorgesehen, um dadurch das gebildete Gewebe voranzubewegen.
Der Pendelkopf 18 ist schematisch mit einem weggeschnittenen Teil des Gehäuses 50 dargestellt, damit so die Aufnehmerplatte 34 in ihrer Betriebsstellung zu sehen ist. Der Pendelkopf 18 wird mittels einem geeigneten Pendelmechanismus (nicht dargestellt) betrieben. Die Art des Pendelmechanismus ist im US-Patent 3 083 965 von Alderfer gut beschrieben.
Eine Leitung 38 ist in Kommunikation mit dem Pendelkopfgehäuse 50 und somit mit dem darin gebildeten Plenum dargestellt. Ein Ventil 36 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt, um zu zeigen, daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, um von einer Vakuumquelle zu einer Druckluftquelle zu wechseln, wie später beschrieben wird. Somit bewegt sich der Pendelkopf 1£ auf der Längsachse des Einlauftisches mittels einem Peridelmechanismus, auf den oben Bezug genommen wurde und welcher auf dem Rahmen 28 montiert sein würde.
Ein Querschneider 20 wird in den Figs. 1 und 2 durch einen Querschnitt des Querschneidemessers 48 wiedergegeben. Das Messer 48 ist so ausgebildet, daß es sich in einer vertikalen Ebene bewegt, um den Streifen S abzuschneiden, nachdem sich eine vorbestimmte Länge auf dem Montagetisch 14 voranbewegt hat, wie dies noch beschreiben wird. Das Querschneidemesser 48 bewegt sich in einer Ebene, welche im wesentlichen entlang der Kante des Montagetisches verläuft, wie in Fig. 2 dargestellt, und umfaßt in dessen Ebene den Drehpunkt C des Montagetisches 14 auf dem Quadranten 16.
Die Längsachse des Pendelkopfes 18 und des Einlauftisches 12 schneidet eine durch diesen Punkt C hindurchgehende vertikale Achse.
Der Pendelkopf 18 umfaßt eine Aufnehmerplatte 34, wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt. Die Aufnehmerplatte 34 umfaßt einen Stamm 52 und einen vergrößerten Bereich, in welchem eine Mehrzahl von Schlitzen 42 vorgesehen sind. Die Vorderkante 40 der Aufnehmerplatte 34 hat die Konfiguration eines umgekehrten V mit einer Spitze 41, die in der vorliegenden Ausführungsform einen Winkel 0 von 191 aufweist. Die Breite des vergrößerten Bereiches beträgt etwa 150 mm (6 Jnch) in Querrichtung. Schienen 46 sind auf der entgegengesetzten Oberfläche der Aufnehmerplatte 34 vorgesehen und sind so ausgebildet, daß sie an Führungsbahnen 52 im Gehäuse 50 angreifen. Wie in Fig. 4 dargestellt, kommunizieren die Schlitze 42 mit dem durch das Gehäuse 50 begrenzte Plenum 44. In der vorliegenden Ausführungsform sind große Flächen der Aufnehmerplatte mit parallelen Schlitzen 42 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Reihen von Schlitzen vorgesehen, wobei jeder Schlitz 42 dicht an einem benachbarten Schlitz liegt. Nahe der Spitze 41, die durch die V-förmige Vorderkante 40 gebildet wird, sind kürzere Schlitze 42 ausgebildet, um sicherzustellen, daß so gut wie die ganze Oberfläche der Aufnehmerplatte mit solchen Vakuurnschlitzen versehen ist. Es ist so zu verstehen, dab die Vorderkante 40 zwischen einem Winkel größer als 180º aber weniger als 197º variieren kann. Ein bevorzugter Winkel würde 191º sein, derart, daß sich die Spitze 41 der Vorderkante 40 nahe der Mittellinie C des Montagetisches und somit genau an dem Messer 48 anliegend befindet. Das Querschneidemesser auf dem Montagetisch 14 kann somit über einen Bereich von 11º (im letzteren Fall) um das Zentrum C gedreht werden, wobei sich die Spitze 41, die sich immer nahe dem Drehpunkt in einem der divergierenden Randbereiche befindet, in Abhängigkeit vom Winkel des Messers in dichterer Nähe zum Messer befindet.
Die Außenfläche der Aufnehmerplatte 34 ist mit einer Antihaft-Beschichtung überzogen. Beispiele dieser Antihaft- Beschichtungen sind PCI-915, welches eine Mischung aus Nikkel-Chrom und Fluorkohlenstoff mit einer Rockwell-Härte von 58 ist. Dies ist eine Beschichtung, welche durch Plasmaspritzen aufgebracht wird und von Plasma Coatings, Inc. durchgeführt wird. Ein weiteres Beispiel einer solchen Plasmaspritzbeschichtung ist die PCI-Serie 200 und insbesondere PCI-272, welches eine Mischung aus Wolframcarbid und Flourkohlenstoff ist. Die Beschichtung aus Wolframcarbid/Fluorkohlenstoff hat eine Rockwell-Härte von bis zu 72. Eine typische Beschichtung, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist, wird in US-Patent 3 942 230, veröffentlicht am 09. März 1976 für Nalband und übertragen auf Plasma Coatings, Inc., beschrieben.
Versuche haben gezeigt, daß wenig oder keine Haftung des andererseits weichen, ungehärteten Gummis an der Aufnehmerplatte wirkt, und deshalb werden Stillstandszeiten zur Instandsetzung und Reinigung der Platte so gut wie vermieden.
Im Betrieb wird, wie im US-Patent 3 803 965 beschrieben, der Pendelkopf aus seiner ersten Position oberhalb des Montagetisches zu einer zweiten Position vorbewegt, wenn sich das Querschneidemesser 48 in seiner oberen Position, oberhalb des Einlauftisches, befindet. An diesem Punkt kann der Pendelkopf 18 gesenkt werden, um den Streifen 5 zu berühren oder, wie im US Patent 3 803 965, kann der Einlauftisch angehoben werden, um auf den Pendelkopf 18 zu treffen.
Wenn sich die Aufnehmerplatte 34 in Kontakt mit dem Streifen S befindet, schaltet die Steuerung das Ventil 36 in jedem Fall ein, um die Bildung eines Unterdrucks im Plenum zu gestatten, und somit wird das Vakuum durch die Schlitze an der Oberfläche des Streifens 5 angelegt. Der Pendelkopf 18 wird dann in seine erste Position oberhalb des Montagetisches 14 zurückbewegt, und er wird abgesenkt, während sich das Förderband 24 um einen vorbestimmten Schritt voranbewegt, derart, daß die neu aufgenommene Streifenlänge so abgesenkt werden kann, daß sie den vorherigen Gewebestreifen F überlappt
Normalerweise kann die Schräglage der verstärkenden Elemente in dem Gewebe F irgendwo zwischen 59 und 70º liegen. Es ist möglich, daß eine Schräglage von 57 bis 74º erforderlich sein könnte. Wie im US-Patent 3 803 965 beschrieben, kann der auf dem Quadranten 16 montierte Montagetisch um einen geeigneten Winkel relativ zum Einlauftisch 12 um die Mittellinie C gedreht werden, um den erforderlichen Schrägschnittwinkel herzustellen. Da der Querschneider 20 an dem Montagetisch angebracht ist und sich mit dem Montagetisch um die Mittellinie C herum dreht, kann der Streifen S in unterschiedlichem Winkel abgeschnitten werden, um die Parallelität der Kante der Streifen F beizubehalten. Wegen der Ausbildung der Vorderkante 40 der Aufnehmerplatte 34, das heißt, mit der in etwa am Drehpunkt C liegenden Spitze 41 der Vorderkante 40, kann jeder Winkel um den Drehpunkt C so angepaßt werden, daß ein Schräglagenbereich zwischen 57 und 74º erzeugt wird, wenn der Winkel der umgekehrt V-förmigen Kante 40 197º beträgt. Praktisch ausgedrückt beträgt der Winkel dieser Vorderkante jedoch 191º, da der normale Schräglagenbereich zwischen 59 und 70º liegt.
In der vorstehenden Beschreibung wurden zum Zwecke der Kürze, der Klarheit und des Verständnisses bestimmte Ausdrücke verwendet; es läßt sich daraus aber nicht auf unnötige Beschränkungen über die Voraussetzungen des Standes der Technik hinaus schließen, da solche Ausdrücke für beschreibende Zwecke verwendet werden und und mit der Absicht verbunden sind, breit ausgelegt zu werden.
Darüber hinaus ist die Beschreibung und Darstellung der Erfindung beispielhaft, und der Schutzbereich der Erfindung ist nicht auf die gezeigten oder beschriebenen genauen Einzelheiten beschränkt.
Mit den nun beschriebenen Merkmalen, Entdeckungen und Grundzügen der Erfindung, der Art und Weise, in welcher der verbesserte Pendelkopf zum Aufnehmen des Bandes von ungehärtetem Elastomermaterial konstruiert und verwendet wird, den Eigenschaften des verbesserten Pendelkopfes und den erhaltenen vorteilhaften, neuen und nützlichen Ergebnissen, werden die neuen und nützlichen Strukturen, Vorrichtungen, Elemente, Anordnungen, Teil-, Kombinations- und Verfahrensschritte in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Herstellen eines verstärkten Gewebes aus einem Band (S) von ungehärtetem Elastomermaterial, in das eine Verstärkung (F) eingeschlossen ist, mit einem Einlauftisch (12), mit einem Montagetisch (14), mit einem Pendelkopf (18), mit Einrichtungen zum Verschieben des Pendelkopfs entlang einer Längsachse zwischen einer ersten Position über dem Montagetisch und einer zweiten Position über dem Einlauftisch, wobei der Pendelkopf ein Gehäuse (50) aufweist, das eine Sammelkammer und eine Aufnehmerplatte (34) begrenzt, die eine Antihaft-Außenfläche und Öffnungen (42) aufweist, die mit der Sammelkammer verbunden sind und so angeordnet sind, daß sie wenigstens einen Teil des Bandes auf dem Einlauftisch erfassen können, mit Einrichtungen (V) zur Schaffung einer selektiven Verbindung zwischen der Sammelkammer und einer Quelle von Unter-Umgebungsdruck und einer Quelle von wenigstens Umgebungsdruck, mit Einrichtungen (42), durch die der Pendelkopf in der zweiten Position bei Anliegen von Unter- Umgebungsdruck das Band auf dem Einlauftisch ergreifen kann und in der ersten Position einen Streifen des Bandes, der eine vorgegebene Länge hat, genau auf dem Montagetisch ablegen kann, und mit einer Schneideinrichtung (20) zum Abtrennen des Streifens vorgegebener Länge, der auf dem Montagetisch abgelegt wurde, von dem Band, wobei die Schneideinrichtung in einer Schneidebene arbeitet, die am vorderen Ende des Pendelkopfes anliegt, wenn sich der Pendelkopf in der ersten Position befindet, wobei der Montagetisch (14) um eine vertikale Drehachse durch einen Drehpunkt (C) drehbar ist und wobei die Drehachse in der Ebene der Schneideinrichtung (20) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Pendelkopfes eine umgekehrt V-förmige Kante (40) aufweist, die einen Winkel zwischen 180º und 197º bildet, wobei die Spitze der umgekehrt V-förmigen Kante die Schneidebene bei der Drehachse schneidet, wodurch der Pendelkopf bei der Herstellung des Gewebes mit Schrägschnittwinkeln zwischen 57º und 74º verwendet werden kann, indem der Winkel zwischen dem Einlauftisch und dem Montagetisch verändert wird.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11 bei der die Aufnehmerplatte (34) mit einer Antihaft-Beschichtung versehen ist, die durch Plasmaspritzen behandelt ist und aus einer Mischung von Metall und Fluorkohlenstoff besteht.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der die Plasmaspritz-Beschichtung eine Mischung aus Nickel-Chrom und Fluorkohlenstoff mit einer Rockwell-Härte von 58 ist.

4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der die Plasmaspritz-Beschichtung eine Mischung aus Wolframcarbid und Fluorkohlenstoff mit einer Rockwell-Härte von 72 ist.

5. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Winkel der Vorderkante (40) der Aufnehmerplatte (34) des Pendelkopfes (18) 191º beträgt und die Spitze (41) der Vorderkante an der Ebene der Schneideinrichtung (20) anliegt.

6. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Längsachse des Pendelkopfes (18) durch die Spitze (41) der umgekehrt V-förmigen Vorderkante (40) der Aufnehmerplatte (34) des Pendelkopfes (18) verläuft.

7. Vorrichtung 10) nach Anspruch 6, bei der die Spitze (41) der Vorderkante (40) an der vertikalen Achse durch den Drehpunkt (C) anliegt.

8. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Aufnehmerplatte (34) des Pendelkopfes (18) mit einer Mehrzahl von Schlitzen (42) versehen ist, wobei jeder Schlitz mit der Sammelkammer in Verbindung steht, die Schlitze einen kleinen gegenseitigen Abstand aufweisen und parallel verlaufen und sich über den größten Teil der Aufnehmerplatte erstrecken und Schlitze in dem Bereich der Aufnehmerplatte vorgesehen sind, der von der umgekehrt V-förmigen Vorderkante (40) umfaßt wird.