DE69916709T2

DE69916709T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Auflegen von Kautschukmaterialien für Reifenaufbauteile

Info

Publication number: DE69916709T2
Application number: DE69916709T
Authority: DE
Inventors: Shuhei Kodaira City Iizuka; Yuichiro Fuchu City Ogawa
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP2000079642A; JP4420491B2; EP0968814A2; EP0968814B1; ES2220007T3; EP0968814A3; US6372070B1; DE69916709D1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auflegen von Kautschukmaterialien für Reifenaufbauteile um eine sich drehende Auflage und spezieller ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auflegen von Kautschukmaterialien für die Reifenaufbauteile mit einer hohen Genauigkeit und einem hohen Wirkungsgrad, wie es in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 9 offenbart wird.
Der Luftreifen (auf den man sich hierin nachfolgend als Reifen bezieht) weist Verstärkungselemente, wie beispielsweise gummierte Korde und dergleichen, und verschiedene Kautschukelemente auf. Daher wird ein Reifenrohling durch Auflegen von Verstärkungsmaterialien, wie beispielsweise nicht vulkanisierten Kautschukmaterialien, nicht vulkanisierten gummierten Kordmaterialien und dergleichen, bei einem Formgebungsschritt vor der Vulkanisierung des Reifenrohrlings bereitgestellt.
In jüngster Zeit tendieren die für den Reifen erforderlichen Eigenschaften dazu, daß sie in stärkerem Maß weiterentwickelt und mannigfaltiger werden, und daher werden die Reifenaufbauteile in Übereinstimmung mit dieser Tendenz mannigfaltiger. Im Ergebnis dessen ist man verpflichtet, den Formgebungsschritt komplizierter zu gestalten. Daher ist es schwierig, den Formgebungsschritt vollständig zu automatisieren, und bei den gegenwärtigen Umständen ist noch Handarbeit erforderlich. Wenn die Handarbeit jedoch zur Anwendung kommt, wird die stärkere Verbesserung des Formgebungswirkungsgrades nicht erwartet, und die Genauigkeit des Auflegens der verschiedenen Materialien wird einen Schaden erleiden. Insbesondere hängt die Genauigkeit des Auflegens von der Qualität des Reifens ab, so daß eine starke Forderung besteht, die Genauigkeit des Auflegens zu erhöhen, zusammen mit der Erhöhung des Formgebungswvkungsgrades.
Um derartige Forderungen zu erfüllen, schlägt das JP-B-7-94155 ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, bei der die Austrittsöffnung eines Volumenextruders in der Nähe einer Position für das Zuführren eines Kautschukmaterials auf eine sich drehende Auflage angeordnet ist und das Kautschukmaterial direkt auf die Auflage durch die Austrittsöffnung aus dem Volumenextruder extrudiert wird.
Beim Verfahren und der Vorrichtung, die im JP-B-7-94155 vorgeschlagen werden, ist es schwierig, die Schnittform eines kontinuierlich extrudierten Kautschukmaterials während des Auflegens infolge des Pulsierens oder der sogenannten Veränderung der Extrudiermenge, die dem Extruder eigen sind, aufrechtzuerhalten, wenn das extrudierte Kautschukmaterial eine besonders geringe Dicke aufweist. Und ebenfalls wird das folgende Problem hervorgerufen, weil verschiedene Kautschukmaterialien auf die sich drehende Auflage aufgelegt werden.
Da die Viskoelastizität in Übereinstimmung mit der Art des Kautschukmaterials abweicht, wird die Spritzquellungsmenge ebenfalls verändert. Dafür ist es erforderlich, eine Einrichtung für das Steuern der Schnittform des aufzulegenden Kautschukmaterials in Anspruch zu nehmen. Das wird erreicht, indem die Düse durch eine andere Düse ersetzt wird, oder indem die Düsenform mittels bestimmter Verfahren verändert wird. Auf alle Fälle erfordert eine derartige Steuereinrichtung eine bedeutende Zeit, um den verschiedenen Spritzquellungsmengen gewachsen zu sein, und es wird ebenfalls ein Problem der Verringerung der Produktivität beim Auflegen bewirkt.
Das US-A-4155789 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit den entsprechenden Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Auflegen von Kautschukmaterialien für Reifenaufbauteile bereitzustellen, bei dem ein nicht vulkanisiertes Kautschukmaterial, das jedes Reifenaufauteil bildet, auf einer sich drehenden Auflage mit einer hohen Genauigkeit und einem hohen Wirkungsgrad aufgelegt werden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das vorangehende Verfahren vorteilhafterweise zu realisieren.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Auflegen eines nicht vulkanisierten Kautschaukmaterials für ein Reifenaufbauteil auf einer sich drehenden Auflage bereit, wie es im Patentanspruch 1 dargelegt wird. Das Verfahren umfaßt das Antreiben eines Paares Rollen, die in der Nähe einer Oberfläche eines radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage angeordnet sind, in entgegengesetzten Richtungen. Ein Spalt, der zwischen dem Paar Rollen definiert wird, dient als ein Roller-Die, wobei ein Kautschukmaterial mit einer Dicke, die größer ist als der Spalt, zur Roller-Die zugeführt wird und das Kautschukmaterial, das durch die Roller-Die zugeführt wird, auf die sich drehende Auflage aufgelegt wird.
Der Begriff „sich drehende Auflage", wie er hierin verwendet wird, bedeutet einen Metallkern, der entfernbar an eine Welle angepaßt ist, die mit einer Antriebsquelle versehen ist, oder ein Verbundmaterial aus dem Metallkern und einem Material, wie beispielsweise Kautschukmaterial für ein Reifenaufbauteil oder gummiertes Verstärkungskordmaterial, wobei ein Teil davon auf einen radial äußeren Abschnitt des Metallkernes aufgelegt wird.
Bei einer bevorzugbaren Ausführung des ersten Aspektes der Erfindung wird der Spalt der Roller-Die frei reguliert, um so eine Schnittform des Kautschukmaterials zu regulieren, das durch die Roller-Die zugeführt wird.
Bei einer weiteren bevorzugbaren Ausführung des ersten Aspektes der Erfindung wird eine Austrittsöffnung eines Volumenextruders in der Nähe der Roller-Die gegenüberliegend der Nähe der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage angeordnet, und das Kautschukmaterial wird aus dem Volumenextruder zur Roller-Die extrudiert. Außerdem kann ein Kautschukstreifen von hoher Temperatur direkt der Roller-Die durch Heißwalzen, Kalanderwalzen oder dergleichen anstelle des Volumenextruders zugeführt werden.
Bei der anderen bevorzugbaren Ausführung des ersten Aspektes der Erfindung wird ein Paar Rollen um den radial äußeren Abschnitt der sich drehenden Auflage von einer Seite in Richtung der anderen Seite bewegt. Daher wird das Kautschukmaterial ringförmig auf dem radial äußeren Abschnitt der sich drehenden Auflage geformt.
Ein charakteristisches Merkmal der Erfindung ist, daß das durch die Roller-Die zugeführte Kautschukmaterial durch eine des Paares Rollen in Richtung der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage geführt wird. Dementsprechend wirkt die Rolle wie eine Führungsrolle.
Um die Genauigkeit des aufzulegenden Kautschukmaterials zu sichern, ist es günstig, daß eine Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage annähernd gleich einer äußeren peripheren Umfangsgeschwindigkeit der Rolle während des Auflegens des Kautschukmaterials auf die sich drehende Auflage eingestellt wird.
Damit ein oberer Abschnitt des Kautschukmaterials sicher auf der sich drehenden Auflage haftet, ist es günstig, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage beim Auflegen eines Ausgangspunktes des Kautschukmaterials auf die sich drehende Auflage das 1,0- bis 1,05-fache der äußeren peripheren Umfangsgeschwindigkeit der Rolle beträgt.
Im Fall der Benutzung des Volumenextruders ist es günstig, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage und die äußere periphere Umfangsgeschwindigkeit der Rolle höher eingestellt werden als eine Extrudiergeschwindigkeit des Kautschukmaterials aus dem Volumenextruder während des Auflegens des Kautschukmaterials auf die sich drehende Auflage.
Im Fall der Benutzung des Volumenextruders ist es günstig, eine Zahnradpumpe im Volumenextruder zu verwenden. Auf diese Weise kann die Erscheinung des Pulsierens praktisch gelöst werden.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Auflegen von nicht vulkanisiertem Kautschukmaterial für ein Reifenaufbauteil um eine sich drehende Auflage bereitgestellt, wie es im Patentanspruch 9 dargelegt wird.
Bei einer bevorzugbaren Ausführung des zweiten Aspektes der Erfindung ist das Paar Rollen mit einem Spaltreguliermechanismus versehen, der den Spalt der Düse reguliert.
Bei einer weiteren bevorzugbaren Ausführung des zweiten Aspektes der Erfindung wird eine Zahnradpumpe im Volumenextruder verwendet.
Bei der weiteren bevorzugbaren Ausführung des zweiten Aspektes der Erfindung weist die Vorrichtung einen Drehtisch auf, der fest montiert den Volumenextruder und das Paar Rollen trägt, und der Drehtisch ist mit einer Antriebseinrichtung für das Verändern der relativen Positionen des Paares Rollen und des Volumenextruders zu einer Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage versehen.
Bei einer weiteren bevorzugbaren Ausführung des zweiten Aspektes der Erfindung ist der Volumenextruder mit einem Schneckenextruder versehen, der mit einer Seite einer Eintrittsöffnung davon verbunden ist, und der Drehtisch trägt fest montiert den Volumenextruder mittels des Schneckenextruders.
Bei einer noch weiteren bevorzugbaren Ausführung des zweiten Aspektes der Erfindung ist der Drehtisch auf seiner unteren Seite mit einem sich horizontal bewegenden Tisch versehen, und der sich horizontal bewegende Tisch weist einen Mechanismus, der sich parallel zu einer sich drehenden axialen Linie der sich drehenden Auflage frei bewegt, und einen Mechanismus auf, der sich in einer Richtung senkrecht zu der sich drehenden axialen Linie frei bewegt. Daher ist es möglich, das Paar Rollen längs des äußeren Umfanges der sich drehenden Auflage, der eine ringförmige Form in seinem äußeren Profilschnitt aufweist, mittels dieser zwei Tische automatisch zu bewegen.
Die Erfindung wird mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
1 eine Seitenansicht einer sich drehenden Auflage und einer Vorrichtung zum Auflegen von Kautschukmaterialien entsprechend der Erfindung;
2 eine Vorderansicht der sich drehenden Auflage und eine Rückansicht der Vorrichtung zum Auflegen von Kautschukmaterialien entsprechend der Erfindung;
3 eine vergrößerte Seitenansicht, die ein Paar Rollen und ihren Antriebsabschnitt entsprechend der Erfindung veranschaulicht;
4 eine vergrößerte Rückansicht des Rollenantriebsabschnittes, der in 3 gezeigt wird;
5 eine Rückansicht eines Volumenextruders und eines Schneckenextruders entsprechend der Erfindung; und
6 eine Seitenansicht, die teilweise im Schnitt gezeigt wird, vom Volumenextruder und dem Schneckenextruder entsprechend der Erfindung.
Zuerst wird die Erfindung mit Bezugnahme auf die Vorrichtung zum Auflegen des Kautschukmaterials beschrieben.
In 1 bis 3 zeigt eine sich drehende Auflage 1 einen Kern 1a als einen radial äußeren Abschnitt davon oder einen Zustand des Auflegens eines nicht vulkanisierten Kautschukmaterials, das das Reifenteil bildet (worauf man sich hierin nachfolgend als Kautschukmaterial bezieht), und eines nicht vulkanisierten gummierten Kordmaterials um den Kern 1a herum. In diesem Fall ist die Vorrichtung zum Auflegen des Kautschukmaterials auf eine Vorrichtung zum Auflegen des Kautschukmaterials begrenzt. 1 bis 3 zeigen nur den Kern 1a vor dem Auflegen des Kautschukmaterials.
Die sich drehende Auflage 1 wird durch eine sich drehende Welle 2 getragen, die mit einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist, und kann in sowohl der Vorwärts- als auch der Rückwärtsrichtung gedreht werden. Bei der veranschaulichten Ausführung ist eine Rotationsrichtung R₁ im Gegenuhrzeigersinn. Das Kautschukmaterial wird auf einen radial äußeren Abschnitt des Kernes 1a der sich drehenden Auflage 1 aufgelegt (siehe 2). Der Abschnitt, auf den das Kautschukmaterial aufgelegt werden soll, weist eine ringförmige Form seiner Oberfläche auf. Daher wird der Abschnitt, auf den das Kautschukmaterial gelegt werden soll, nachfolgend als ein ringförmiger Abschnitt 1a neu beschrieben. Außerdem ist der Kern 1a entfernbar auf einer sich drehenden Welle 2 angeordnet, die eine mittlere axiale Linie X aufweist, und er weist eine Segmentkonstruktion auf, wobei mehrere Segmente, die den Kern bilden, montiert oder demontiert werden können.
Die Vorrichtung 10 zum Auflegen weist ein Paar Rollen 11, 12 auf, die in der Nähe einer Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a der sich drehenden Auflage 1 beim Auflegen des Kautschukmaterials angeordnet sind. Mindestens der Abschnitt einer jeden der oberen und unteren Rolle 11, 12 zur Seite der Oberfläche besteht bei der veranschaulichten Ausführung aus einem Metall, das keine Klebrigkeit zeigt und eine ungleichmäßige Oberfläche aufweist, wie beispielsweise eine satinierte Oberfläche oder dergleichen, einem Metall, das mit einem nicht klebrigen Kautschuk überzogen ist, oder einem Metall, das eine hochglanzpolierte Oberfläche aufweist und eine Klebrigkeit zeigt. Zumindestens die obere Rolle 11 ist in der Nähe der Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a angeordnet. Jede der Rollen 11, 12 wird drehbar von einer Halterung 13 gehalten. Und ebenfalls ist jede der Rollen 11, 12 mit einer Antriebseinrichtung für das Drehen der Rolle versehen. Die Konstruktion dieser Antriebseinrichtung ist nicht kritisch.
Mit Bezugnahme auf 1 bis 6 weist die Antriebseinrichtung der veranschaulichten Ausführung auf einen Motor 14; zwei Kettenräder 15, 16, die auf einem oberen Abschnitt einer Welle des Motors angeordnet sind; zwei Kettenräder 17, 18, die jeweils an der entsprechenden Rolle 11, 12 befestigt sind; und Rollenketten oder geräuscharme Zahnketten 19, 20, die jeweils die Kettenräder 15, 16 mit den Kettenrädern 17, 18 verbinden. Die Rotationsrichtungen der Kettenräder 15, 16 sind entgegengesetzt zueinander, und daher werden die Rotationsrichtungen der Rollen 11, 12 ebenfalls entgegengesetzt zueinander. Bei der veranschaulichten Ausführung ist die Rotationsrichtung R₁₁ der oberen Rolle 11 im Uhrzeigersinn und die Rotationsrichtung R₁₂ der unteren Rolle 12 im Gegenuhrzeigersinn.
Ein Spalt D_R wird zwischen den Rollen 11, 12 auf einer hypothetischen Strecke definiert, die die sich drehenden mittleren Achsenlinien 11c, 12c miteinander verbindet. Ein derartiger Spalt D_R dient als eine Roller-Die, wie später erwähnt wird. Der Spalt D_R weist eine bestimmte konstante Größe in der Breitenrichtung der Rollen 11, 12 auf und kann automatisch innerhalb eines Bereiches von 0,3 bis 1,2 mm mittels einer Vorrichtung (nicht gezeigt) reguliert werden.
Dazu kann die obere Rolle 11 vorzugsweise längs einer Führung 21, die in der Halterung 13 gebildet wird, in Richtung nach oben und nach unten bewegt werden. Andererseits ist die untere Rolle 12 an der Halterung 13 befestigt. Außerdem kann die untere Rolle 12 als eine sich bewegende Rolle verwendet werden. Außerdem wird die hypothetische Strecke, die die sich drehenden mittleren Achsenlinien 11c, 12c miteinander verbindet, günstigerweise mit Bezugnahme auf eine vertikale Ebene geneigt, die durch die sich drehende Mitte des Kernes hindurchgeht. Obgleich die Neigungsrichtung bei der veranschaulichten Ausführung nach oben links ist, kann sie entweder links oder rechts sein.
Die Roller-Die D_A weist eine bestimmte Breite entsprechend der Breite des Kautschukmaterials auf, gerade vor dem Auflegen auf die sich drehende Auflage 1, beispielsweise eine Breite von 10 bis 20 mm. Und ebenfalls sind die Breiten der Rollen 11, 12 die gleichen wie die Roller-Die D_R, worin die Mitten der Rollen 11, 12 in der Breitenrichtung miteinander zusammenfallen. Ein kontinuierliches bandartiges Kautschukmaterial, das auf eine bestimmte Breite und Dicke in einem Zustand einer hohen Temperatur reguliert wird, wird der Roller-Die D_R zugeführt.
Das Zuführen des kontinuierlichen bandartigen Kautschukmaterials wird durch eine Düse 27 eines Extrudierkopfes 26 in einem Volumenextruder durchgeführt. Ein Öffnungsabschnitt der Düse 27 befindet sich in der Nähe der Roller-Die D_R entgegengesetzt der Nachbarschaft der Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a der sich drehenden Auflage 1. Die Düse 27 muß eine derartige Schnittform des Öffnungsabschnittes aufweisen, daß die Dicke des kontinuierlichen bandartigen Kautschukmaterials, das durch die Düse 27 extrudiert wird, höher ist als die Spalthöhe der Roller-Die D_A. Außerdem kann das dicke, bandartige Kautschukmaterial, das die vorangehende Schnittform aufweist, direkt der Roller-Die D_R durch andere Kalanderwalzen zugeführt werden.
Als Volumenextruder können irgendwelche Ausführungen angenommen werden, aber eine Zahnradpumpe ist vorteilhafterweise bei der Erfindung anwendbar. Eine Zahnradpumpe 25, die in 2 und 5 gezeigt wird, ist eine Außenausführung. In diesem Fall ist ein unterer Teil der Zahnradpumpe 25 ein Eintritt für das Kautschukmaterial und ein oberer Teil davon ist ein Austritt für das Kautschukmaterial, und eines der zwei Zahnräder 28-1, 28-2 wird mittels eines Motors 29 angetrieben. Außerdem kann eine innere Zahnradpumpe eingesetzt werden.
In 3 wird ein Durchgang 30 des Kautschukmaterials, der sich vom Austritt der Zahnradpumpe 25 durch den Extrudierkopf 26 zum Öffnungsabschnitt der Düse 27 erstreckt, mittels gestrichelter Linien gezeigt. Der Durchgang 30 ist aus einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung in der Position des Extrudierkopfes 26 gebogen. Der Extrudierkopf 26 und die Düse 27 sind entfernbar an einem Element 31 befestigt, das den Durchgang 30 bildet.
An der Eintrittsseite der Zahnradpumpe 25 ist eine Extrudieraustrittsseite des üblichen Schneckenextruders 35 angeschlossen. Eine Schnecke 36 des Extruders 35 wird mittels eines Motors 37 gedreht. Ein Kautschukmaterial wird von einer Eintrittsöffnung 38 für das Kautschukmaterial in den Schneckenextruder 35 eingeführt und darin geknetet, um ein Hochtemperaturkautschukmaterial mit einem erhöhten Fließvermögen zu bilden, das in die Zahnradpumpe 25 eingeführt wird. Außerdem kann ein stangenförmiges Hochtemperaturkautschukmaterial direkt der Zahnradpumpe 25 von einer anderen Anlage anstelle des Schneckenextruders 35 zugeführt werden.
Die Zahnradpumpe 25 verbessert in großem Umfang die Erscheinung des Pulsierens (Veränderung der Extrudiermenge) in engem Zusammenwirken mit dem Schneckenextruder 35 oder dient dazu, die Änderung der Querschnittsfläche in der Längsrichtung des stangenförmigen Kautschukmaterials zu vergleichmäßigen, wenn ein derartiges stangenförmiges Kautschukmaterial von einer anderen Anlage zugeführt wird. Auf jeden Fall kann die Zahnradpumpe 25 das Kautschukmaterial mit einer Schnittform von hoher Genauigkeit in der Längsextrudierrichtung zur Roller-Die D_A zuführen.
Mit Bezugnahme auf 1 bis 3 sind die Halterung 13, die mit dem Paar Rollen 11, 12 versehen ist, und ein oberer Endabschnitt des Elementes 31, das den Durchgang 30 bildet und mit dem Extrudierkopf 26 der Zahnradpumpe 25 versehen ist, an der gleichen Platte 40 befestigt, wobei das Paar Rollen 11, 12 und die Düse 27 zusammenhängend miteinander mittels die Platte 40 verbunden sind. Andererseits ist der Schneckenextruder 35 an einem Drehtisch 41 befestigt. Daher werden das Paar Rollen 11, 12, die Zahnradpumpe 25, der Extrudierkopf 26 und die Düse 27 vom Drehtisch 41 mittels des Schneckenextruders 35 getragen.
Der Drehtisch 41 ist mit einer Antriebseinrichtung versehen. Diese Antriebseinrichtung weist auf einen Motor 42; ein Querzahnrad oder Hyperbelrad (nicht gezeigt); eine Drehwelle 43, die an einem der Zahnradelemente befestigt ist; und ein Lager 44, das über einem Gehäuse für das Zahnrad angeordnet ist und die Drehwelle 43 trägt. Als das Querzahnrad ist ein Kegelrad oder ein Querplanrad anwendbar, und als das Hyperbelrad ist ein Schneckenrad oder ein Hypoidzahnrad anwendbar.
Auf alle Fälle kann ein Zahnrad, das die Drehwelle 43 dreht, mit einer axialen Linie senkrecht zu einer horizontalen sich drehenden axialen Linie des Motors 42 verwendet werden. Bei der veranschaulichten Ausführung wird das Schneckenrad verwendet, wobei eine Schnecke mit einer sich drehenden Achse des Motors 42 verbunden ist, und ein Schneckenrad ist auf der Drehwelle 43 befestigt. Ein oberes Ende des Drehtisches 43 ist am Drehtisch 41 befestigt.
Der Drehtisch 41 ist an seinem unteren Teil mit einem sich horizontal bewegenden Tisch 45 versehen. Der sich horizontal bewegende Tisch 45 wird verschiebbar mit einer ersten Basis 46 in Eingriff gebracht, um sich frei in einer Richtung parallel zu einer mittleren Achsenlinie X der sich drehenden Auflage 1 zu bewegen. Und ebenfalls wird die erste Basis 46 verschiebbar mit einer zweiten Basis 47 in Eingriff gebracht, die auf einer Bodenfläche FL befestigt ist, um sich frei in einer Richtung Y senkrecht zur mittleren Achsenlinie X der sich drehenden Auflage 1 zu bewegen.
Wie es vorangehend erwähnt wird, weist der sich horizontal bewegende Tisch 45 einen Mechanismus für das Bewegen mit der ersten Basis 46 parallel zur mittleren Achsenlinie X der sich drehenden Auflage 1 auf. Und ebenfalls weist der sich horizontal bewegende Tisch 45 einen Mechanismus für das Bewegen mit der zweiten Basis 47 mittels der ersten Basis 46 in einer Richtung senkrecht zur mittleren Achsenlinie X der sich drehenden Auflage 1 auf. Der Drehtisch 41 führt die Bewegung in den obigen zwei Richtungen mittels der Drehwelle 43 aus.
Außerdem ist die Vorrichtung 10 zum Auflegen mit einem automatischen Steuermechanismus (nicht gezeigt) für das Steuern einer jeden Antriebseinrichtung versehen, wodurch der Vorgang des Auflegens des Kautschukmaterials vollständig und automatisch durchgeführt wird. Die Vorrichtung 10 zum Auflegen benutzt nicht spezielle Teile und ist im Aufbau einfach, und die Kosten sind niedrig und die Zuverlässigkeit ist glänzend, und es wird die hohe Genauigkeit deutlich.
Das Verfahren zum Auflegen des Kautschukmaterials wird mit Bezugnahme auf die Vorrichtung zum Auflegen nachfolgend beschrieben.
Die sich drehende Auflage 1 wird in der Nähe der Rollen 11, 12 in der Vorrichtung 10 zum Auflegen angeordnet. In diesem Fall nähert sich die obere Rolle 11 mit einem größeren Durchmesser der Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a. Daher wird die sich drehende Auflage 1 gedreht, um das Paar Rollen 11, 12, die Zahnradpumpe 25 und bzw. den Schneckenextruder 35 zu betätigen.
Ein Kautschukmaterial wird kontinuierlich oder diskontinuierlich von der Eintrittsöffnung 38 für das Kautschukmaterial zugeführt und im Schneckenextruder 35 geknetet, das in die Zahnradpumpe 25 eingeführt wird. Das Kautschukmaterial, das aus der Zahnradpumpe 25 extrudiert wird, gelangt durch den Durchgang 30 und wird aus der Düse 27 durch den Extrudierkopf 26 als ein relativ dickes, bandartiges Kautschukmaterial extrudiert. Das so extrudierte bandartige Kautschukmaterial wird der Roller-Die D_A zugeführt, die in der Nähe des Öffgnungsabschnittes der Düse 27 angeordnet ist.
Die Position des bandartigen Kautschukmaterials, das vom Öfnungsabschnitt der Düse 27 zugeführt wird, ist in der Nachbarschaft der Roller-Die D_A, die entgegengesetzt der Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a angeordnet ist. In diesem Fall zeigt das bandartige Kautschukmaterial, das der Roller-Die D_R zugeführt wird, eine Dicke, die einen Spalt der Roller-Die D_R übersteigt. Im Ergebnis dessen wird ein relativ dünnes, bandartiges Kautschukmaterial, das gezogen und auf eine bestimmte Schnittform durch die Roller-Die D_A reguliert wird, auf dem sich drehenden ringförmigen Abschnitt 1a aufgelegt.
Das kontinuierliche bandartige Kautschukmaterial, das durch die Roller-Die D_A geführt wird, entwickelt nicht die konventionell beobachtete Erscheinung der Spritzquellung, so daß der Einfluß durch die Veränderung der Viskoelastizität nicht hervorgerufen wird. Selbst wenn sich das Material des Kautschuks verändert oder sich die Viskoelastizität verändert, behält das kontinuierliche bandartige Kautschukmaterial, das durch die Roller-Die D_R geführt wird, die gleiche Dicke bei wie der Spalt D_R. Daher zeigt der Vorgang des Auflegens einen beträchtlich hohen Wirkungsgrad.
Und ebenfalls ist die Dickenverteilung des kontinuierlichen bandartigen Kautschukmaterials in der Längs- und Breitenrichtung immer gleichmäßig und weist eine hohe Genauigkeit auf. Das ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Rollen 11, 12 in entgegengesetzten Richtungen R₁₁, R₁₂ gedreht werden und in der Nähe des ringförmigen Abschnittes 1a angeordnet sind, um einen Abstand zwischen der Roller-Die D_R und der Auflegeposition zu verkürzen, um dadurch keine Veränderung der Form des bandartigen Kautschaukmaterials hervorzurufen. Außerdem kann die Benutzung der Roller-Die D_R das Kautschukmaterial frei steuern, das in einer bestimmten Schnittform gelegt werden soll, einschließlich einer sehr geringen Dicke, während die Dicke mit einer hohen Genauigkeit aufrechterhalten wird. Sie tragen zur Verbesserung der Qualität des Reifens bei.
In diesem Fall erfüllen eine äußere Umfangsgeschwindigkeit V₁ (m/min) der Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a, eine äußere Umfangsgeschwindigkeit V₂ (m/min.) der Oberfläche der oberen Rolle 11, eine äußere Umfangsgeschwindigkeit V₃ (m/min.) der Oberfläche der unteren Rolle 12 und eine Extrudiergeschwindigkeit V₄ (m/min.) der Düse 27 die folgenden Beziehungen (1)–(3).

(1) V₁ = V₂ > V₄ und V₃ > V₄
(2) V₂ = V₃ ausgenommen für den folgenden Zustand. Wenn die Oberfläche der unteren Rolle 12 klebrig ist und der beginnende Endabschnitt des bandartigen Kautschukmaterials, das durch die Roller-Die D_R geführt wird, auf den nicht klebrigen Kern 1a aufgelegt wird, ist V₂ > V₃ an einen Ausgangszustand anpassungsfähig.
(3) In einem Ausgangszustand des Auflegens gelangte ein beginnender Endabschnitt des bandartigen Kautschukmaterials durch die Roller-Die D_R auf den nicht klebrigen ringförmigen Abschnitt 1a; V₁ = (1,01 – 1,05) × V₂. Das heißt, die Geschwindigkeit V₁ wird um 1 bis 5% erhöht, verglichen mit der Geschwindigkeit V₂. Daher kann das bandartige Kautschukmaterial sicher und gleichmäßig auf die Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a aufgelegt werden. Wenn die Oberfläche des ringförmigen Abschnittes 1a jedoch eine Klebrigkeit aufweist, oder wenn ein klebriges Material (einschließlich von gummiertem Kordmaterial) vorher auf den ringförmigen Abschnitt 1a aufgelegt wird, ist V₁ = V₂. Das heißt, die Geschwindigkeit V, ist annähernd gleich der Geschwindigkeit V₂.

Wie aus der Beziehung (1) von V₁ = V₂ > V₄ und V₃ > V₄ zu ersehen ist, ist das bandartige Kautschukmaterial, das durch die Roller-Die D_A geführt wird, in der Breite unveränderbar, zeigt aber eine Dicke des V₄/V₂-fachen, verglichen mit der Schnittform (superflaches Rechteck) des dicken, bandartigen Kautschukmaterials, das aus der Düse 27 extrudiert wird. Mit anderen Worten, das Geschwindigkeitsverhältnis V₄/V₂ wird so eingestellt, daß eine gewünschte Dicke erhalten wird, ohne daß die Breitenabmessung verändert wird.
Beispielsweise, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis V₄/V₂ auf 0,5 eingestellt wird, wird das dicke, bandartige Kautschukmaterial, das aus der Düse 27 extrudiert wird und eine Breite von 15 mm und eine Dicke von 1,0 mm aufweist, zu einem kontinuierlichen bandartigen Kautschukmaterial mit einer Breite von 15 mm und einer Dicke von 0,5 mm nach dem Durchgang durch die Roller-Die D_R. Wie aus diesem Beispiel gesehen wird, zeigt das kontinuierliche bandartige Kautschukmaterial eine schmale Breite.
Bei der veranschaulichten Ausführung wird die Spaltgröße der Roller-Die D_A durch die Funktion einer automatischen Steuervorrichtung für den Spalt D_A (nicht gezeigt) reguliert, um die obere Rolle 11 in der Richtung nach oben und nach unten zu bewegen. Das entspricht der Materialveränderung der Kautschukmaterialien mit unterschiedlichen Spritzquellungen oder der erforderlichen Dickenveränderung. Diese Übereinstimmung wird leicht in einer kürzeren Zeit bewirkt, verglichen mit der Auswechselung der Düse beim konventionellen Extruder.
Und ebenfalls wird der Drehtisch 41 mittels der automatischen Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gedreht, um den sich horizontal bewegenden Tisch 45 in einer Richtung parallel zur Richtung der Achsenliene X und Y zu bewegen. Durch diese Dreh- und horizontale Bewegung wird das Paar Rollen 11, 12 um den sich drehenden ringförmigen Abschnitt 1a als den radial äußeren Abschnitt der sich drehenden Auflage 1 von einer Seite 1aA des ringförmigen Abschnittes 1a in Richtung der anderen Seite 1aB davon bewegt (siehe 2). Durch diese Bewegung wird das kontinuierliche bandartige Kautschukmaterial mit schmaler Breite nacheinander auf die Oberfläche des sich drehenden ringförmigen Abschnittes 1a mit einer komplizierten gekrümmten Oberfläche aufgelegt, um eine fertige Kautschukmaterialanhäufung zu bilden.
Beim Auflegen des bandartigen Kautschukmaterials auf den ringförmigen Abschnitt 1a dient eine der Rollen 11, 12 als eine Führungsrolle, die das bandartige Kautschukmaterial auf den ringförmigen Abschnitt 1a führt. Bei der veranschaulichten Ausführung dient die obere Rolle 11 als die Führungsrolle. Auf diese Weise können die Verbesserung der Genauigkeit des Auflegens und die Vereinfachung der Vorrichtung gleichzeitig erreicht werden.
Betreffs des vorangehenden Verfahrens zum Auflegen des Kautschukmaterials wird ein Paar Vorrichtungen 10 zum Auflegen auf beiden Seiten der sich drehenden Auflage 1 angeordnet, wodurch das Kautschukmaterial gleichzeitig auf der Oberfläche des sich drehenden ringförmigen Abschnittes 1a aufgelegt werden kann. Selbst wenn die einzelne Vorrichtung 10 zum Auflegen verwendet wird, wird der Arbeitswirkungsgrad in großem Umfang verbessert, verglichen mit dem konventionellen Verfahren zum Auflegen, aber wenn das Paar der Vorrichtungen 10 zum Auflegen eingesetzt wird, kann der Arbeitswirkungsgrad beträchtlich verbessert werden.
Entsprechend der Erfindung wird ein Spalt, der zwischen einem Paar sich drehender Rollen definiert wird, als eine Roller-Die benutzt, so daß verschiedene Kautschukmaterialien, die die Reifenaufbauteile bilden, auf die sich drehende Auflage mit einer hohen Genauigkeit und einem beträchtlich höheren Wirkungsgrad aufgelegt werden können, ungeachtet der Veränderung der Spritzquellung im Extruder. Außerdem ist die Vorrichtung, die das vorangehende Verfahren zum Auflegen durchführt, billig und sehr zuverlässig.

Claims

Verfahren zum Auflegen eines nicht vulkanisierten Kautschukmaterials für ein Reifenaufbauteil auf eine sich drehende Auflage (1), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Antreiben eines Paares von Rollen (11, 12) in entgegengesetzten Richtungen, wobei die Rollen zwischen sich einen Spalt (D_R) definieren, der als eine Roller-Die dient; Zuführen eines nicht vulkanisierten Kautschukmaterials zur Roller-Die, wobei das Kautschukmaterial eine Dicke aufweist, die größer ist als der Spalt (D_R) und Auflegen des Kautschukmaterials, nachdem es durch den Spalt (D_R) zugeführt wurde, auf die sich drehende Auflage (1); dadurch gekennzeichnet, daß: das Paar Rollen (11, 12) nahe der Oberfläche eines radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) angeordnet ist, wobei das Kautschukmaterial von der Roller-Die direkt zur sich drehenden Auflage (1) gelangt; und eine der Rollen (11, 12) als eine Führungsrolle (11) dient, die das Kautschukmaterial auf den radial äußeren Abschnitt der sich drehenden Auflage (1) führt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (D_R) der Roller-Die frei regulierbar ist und so reguliert wird, daß eine Schnittform des Kautschukmaterials reguliert wird, das durch die Roller-Die geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Austrittsöffnung eines Volumenextruders in der Nähe der Roller-Die gegenüberliegend der Nähe der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) angeordnet ist, und daß das Kautschukmaterial aus dem Volumenextruder zur Roller-Die extrudiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) und die äußere periphere Umfangsgeschwindigkeit der Führungsrolle (11) höher eingestellt werden als eine Extrudiergeschwindigkeit des Kautschukmaterials vom Volumenextruder während des Auflegens des Kautschukmaterials auf eine sich drehende Auflage.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenextruder eine Zahnradpumpe (25) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Rollen (11, 12) um den radial äußeren Abschnitt der sich drehenden Auflage (1) von einer Seite zur anderen Seite bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) annähernd gleich einer äußeren Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche der Führungsrolle (11) während des Auflegens des Kautschukmaterials auf die sich drehende Auflage eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) beim Auflegen eines Anfangspunktes des Kautschukmaterials auf die sich drehende Auflage das 1,0- bis 1,05-fache der äußeren Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche der Führungsrolle (11) beträgt.
Vorrichtung (10) zum Auflegen eines nicht vulkanisierten Kautschukmaterials für ein Reifenaufbauteil auf eine sich drehende Auflage (1), wobei die Vorrichtung aufweist: ein Paar Rollen (11, 12), die zwischen sich einen Spalt (D_R) definieren, der als eine Roller-Die dient, definieren; eine Einrichtung für das Antreiben der Rollen (11, 12) in entgegengesetzten Richtungen; und einen Volumenextruder für das Zuführen eines nicht vulkanisierten Kautschukmaterials zur Roller-Die, die in der Nähe einer Austrittsöffnung des Volumenextruders angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Rollen (11, 12) in der Nähe der Oberfläche eines radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) angeordnet ist, so daß das Kautschukmaterial von der Roller-Die direkt zur sich drehenden Auflage gelangt; und eine der Rollen (11, 12) eine Führungsrolle (11) bildet, die das Kautschukmaterial auf den radial äußeren Abschnitt der sich drehenden Auflage (1) führt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Rollen (11, 12) mit einem Spaltreguliermechanismus (21) für das Regulieren des Spaltes (D_R) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenextruder eine Zahnradpumpe (25) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem einen Drehtisch (41) aufweist, der den Volumenextruder und das Paar Rollen (11, 12) fest montiert trägt, und dadurch, daß der Drehtisch mit einer Antriebseinrichtung (42, 43, 44) für das Verändern der Positionen des Paares Rollen und des Volumenextruders relativ zu einer Oberfläche des radial äußeren Abschnittes der sich drehenden Auflage (1) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (41) auf seiner unteren Seite mit einem sich horizontal bewegenden Tisch (45) versehen ist, und dadurch, daß der sich horizontal bewegende Tisch einen Mechanismus, der sich parallel zu einer sich drehenden axialen Linie der sich drehenden Auflage (1) frei bewegt, und einen Mechanismus aufweist, der sich in einer Richtung senkrecht zur sich drehenden axialen Linie frei bewegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenextruder mit einem Schneckenextruder (35), der mit einer Seite einer Eintrittsöffnung davon verbunden ist, und einem Drehtisch (41) versehen ist, der fest montiert den Volumenextruder mittels des Schneckenextruders trägt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (11) einen größeren Durchmesser aufweist als die andere Rolle (12).