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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Cordfädenkarkassen für
Gummiluftreifen von
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Cordfädenkarkassen für Gummiluftreifen von Fahrzeugen wobei der Cordfadenstoff,
der aus Cordfäden von Baumwolle, Kunstseide, Seide. Metall od. dgl. bestehen kann,
von einer zweiteiligeil Trommel auf einen Rundkern, der vorzugsweise als Lleizsehlauch
ausgehildet sein kann, übertragen und der Cordfadenstoff an den Rändern von Greiforganen
gefaßt wird, die elastische Spannhänder tragen und an einem Hebelwerk angeordnet
sind.
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Es ist gemäß den bisher bekanntgewordenen Verfahren und mit den hisherigen
Vorrichtungen nicht möglich gewesen den Cord um den Rundkern bzw.
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Heizschlauch herumzuspannen, ohne daß sich Falten oder Kräuselungen
des Cordes bildeten. Falten und Kräuselungen in der Reifenkarkasse ergeben aber
im Reifen Stellen der Schwächung, von denen vorzeitige Zerstörung ausgeht. Insbesondere
konzentriert sich an jenen Stellen die Wärmeentwicklung, die durch das Abrollen
des Reifens auf seiner Fahrbahn und durch die durch Unhomogenität derselben und
wechselnde Belastung des Reifens hervorgerufene Walkarbeit entsteht. Für mit hoher
Geschwindigkeit umlaufende Reifen spielt die Frage ihrer Auswuchtung und Kühlhaltung
eine entscheidende Rolle. Durch das Verfahren gemäß der Er-
findung
ist es möglich, diesen Anforderungen bei der Herstellung von Cordfädenkarkassen
zu entsprechen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Cordfäden der Karkasse durch
eine rückziehende Kurvenbewegung der Greiforgane radial und zentrisch ausgespannt
und um den Rundkern gelegt werden. Durch die durch die rückziehende Kurvenbewegung
hervorgerufene radiale und zentrische Ausspannung der Cordfäden, deren gefaßte Enden
hierhei eine einstellharze Verspannungskurve durchlaufen, wird erreicht, daß zugleich
mit der gleichmäßigeren und schonenderen Mindestausreckung der Cordfäden eine Falteiibildung
und Kräuselung des Cordes bis zum Wulst des Mantels herunter weitestgehend vermietien
wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
und dient gleichzeitig zur beispielsweisen Erklärung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
und zwar zeigt Fig. I die Vorrichtung in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt,
und zwar die, vom Beschauer gesehen, linke Hälfte der Maschine symmetrisch zum herzustellenden
Reifen, Fig. 2 einen Querschnitt bzw. eine Queransicht durch die Vorrichtung gemäß
der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine gegen Ende des Verfahrens in Wirksamkeit
tretende Wulstsatz- und Andnickvorrichtung, Fig. 4 die Reifenkarkasse unter dem
Wulstkern, Fig. 5 die'Reifenkarkasse über dem Wulstkern, Fig. 6 den Hergang des
Verfahrens in Schaubildern a bis i, wobei das letzte Bild i dem ersten Bilda entspricht;
Fig. 7 zeigt die einstellhare Verspannungskurve für den Cordfadenstoff.
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In den Figuren bezeichnet zunächst 3 die Äufl)au trommel, die im
Hinblick auf die Symmetrieachse M-M (Fig. 1) des herzustellenden Reifens hzw. der
Karkasse zweiteilig ausgebildet ist. In Fig. I ist der linke Teil dieser Aufhautrommel
3 gezeigt. und zwar im oberen Teil der Figur (ausgezogen) im zurückgezogenen Zustand
der Vorrichtung (Öffnen der Maschine) und im unteren Teil der Fig. 1 (gestrichelt)
im geschlossenen Zustand der Vorrichtung (Schließen der Maschine). I3 ist der Rundkern,
der gemäß diesem Beispiel als Heizschlauch ausgebildet ist. 35a und 36a sind die
Greiforgane, die die elastischer Spannbänder 4 und 5 tragen, und zwar ist 4 das
äußere und 5 das innere elastische Spannl>and.
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Die Greiforgane 35£t und 36a sind gemäß dem Querschnitt durch die
Vorrichtung (Fig. 2) kranzförmig um die Zentralachse Z-Z der Vorrichtung angeordnet,
und zwar in diesem Ausführungsbeispiel zu je zwölf. Stück über den Umfang verteilt.
Das äußere und das innere Spannband können aus mehreren nebeneinanderliegenden kreisförmigen
Bändern bestehen.
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Die Cordfäden der Karkasse werden gemäß Fig. 1 und 6 von den Greiforganin
35a und 36a l>zw. den elastischen Spannbändern 4 und 5 erfaßt und radial und
zentrisch ausgespannt und durch gleichmäßige und schonende Mindestausreckung mecllani
sch ohne Faltenbildung und Kräuselung bis zur Wulst des Reifens um den Rundkern
13 gelegt. Dabei führen die Greiforgane eine rückziehende Kurvenbewegung aus, durch
welche die gefaßten Enden der Cordfäden eineeinstellbareVerspannungskurve 58 (Fig.
1 und 6) durchlaufen. Diese rückziehende Kurvenbewegung der Greiforgane wird durch
Zusammenarbeiten der hin und her verschiebbaren zweiteiligen Trommel 3 und einem
Hebelwerk gebildet, das Hebel 21 aufweist, die beidseitig befestigte, mit einer
schrägen Gleitfläche 27 zusammenwirkende Rollen 26 tragen, wobei eine rückziehende
Ausreckung der Cordfäden entsteht, und wobei die Hebel 21 Rückenbahnen 21a aufweisen,
welche sich auf Führungsrollen 29 aufsetzen und auf denselben ahrollen. An denHebeln2r,
deren Greiforgane 350 das innere elastische Spannband 5 tragen, sind zweiarmige
Hebel I8 drehbar angeordnet, deren Greiforgane 36a das äußere elastische Spannband
4 tragen. Die zweiarmigen Hebel I8 sind gleichschenklig ausgehildet und stützen
sich mit einer Rolle I7 gegen einen Anschlag 19 der zweiteiligen Trommel 3 ab und
wirken mit einer anderen Rolle auf die ihnen zugehörigen Greiforgane, 36a ein, wodurch
bei Beginn der Herstellung das äußere Spannband 4 vom inneren Spannband 5 abgehoben
wird (Fig. I und Fig. 6a und 6i).
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Die Wirkungsweise und der weitere Aufbau der Vorrichtung sind folgende:
Die aus einem Schwenktablett auf die zweiteilige Aufbautrommel 3 auflaufende erste
Cordfäden lage wird an ihren beiden Seiten durch auf der Trommel angeordnete, herumschwenkbare
Gewebehalter I erfaßt, wodurch bei hierauf erfolgender Umdrehung der Trommel das
Abgleiten des Cordes vermieden wird. Beim Auflaufen der weiteren Cordfädenlagen
unter dem Wulstkern wird der Schlichter 2 heruntergeklappt, welcher die Lagen luftblasen--frei
glättet und leicht anrollt. Er besteht aus einer größeren Anzahl auf einer Welle
aufgereihter Rollenscheiben 2a, deren Bohrungen langschlitzig sind, so daß sie sich
unabhängig voneinander radial zur Zentralachse Z-Z der Vorrichtung bewegen können.
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Das nun folgende Öffnen der Maschine erfolgt durch den Rückzug der
beiden Trommelhälften 3, wobei sich das äußere Spannband 4 von dem inneren Spannband
5 abhebt (Fig. I und Fig. 6a und 6i).
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Diese Bewegung wird durch zwei rechts und links zur Symmetrieachse
M-M der Vorrichtung angeordnete Haupthehel 6 bewirkt, welche mittels zweier in die
Grundplatte 7 waagerecht eingebauter, hydraulisch gesteuerter Kolben 8 um Lager
9 gedreht werden. Die zu den Kolben 8 gehörigen zwei Kolbenstangen 10 sind als Zahnstangen
ausgehildet und stehen durch Eingriff in das gemeinsame Ritzel II miteinander in
Verbindung, wodurch das beidseitig gleichmäßige Arbeiten der Vorrichtung gesichert
ist.
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Die gekonterten, verstellbaren Anschlagschrauheu 12 begrenzen das
Öffnen der Maschine bzw. den Rückzug der beiden Trommelhälften 3. Damit der auf
die Trommel aufgebaute Cord sich beim Rückzug derselben nicht vom Zenit des Runtlkerns
bzw.
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Heizschlaucs I3 nach der einen oder der anderen
Seite
abzieht, sind an der Innenseite der hohlen Trommel Preßluftkammern 14 vorgesehen,
von denen nach der Außenseite der Trommel Bohrungell 1 5 führen, so daß Preßluft
zwischen dem Cor<l und der Trommel einströmt und der Cord auf einem Luftpolster
liegt.
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Der durch den Schlichter 2 angeorllte und geglättete. ein luftblasenfreies
zylindrisches Band bildende Cord unter dem Wulstkern ruht nache erfolgten Öffnen
der Maschine auf dem Zenit des Run<lkerns bzw. Heizschlauchs 13 und dem Rollenkranz
16, der sicli l>eim ()ffnen scherenartig vorschiebt und beim Schließen der Maschien
selbsttätig zurückzieht.
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Dieser ans beispielsweise 36 Rällchen am Umfang bestehende Kranz 16
hat den Zweck, eine Stauung und Deformierung des durch den Schlichter geglätteten
zylindrischen Cordbandes beim nun erfolgenden Schließen der Maschine sowie der Spannbänder
4 und 5 dadurch zu vermeiden. daß diese Rollen sich möglichst reibungslos unter
den Cordkanten, die leicht auf iliiien ruhen oder sich anlegen, rollend vortasten.
Beim Schließen der Maschine nähern sich die beiden Trommelhälften einander. Die
Hebel 21, die das innere Spannband 5 tragen, weisen Kulissen 25 auf, die in gleichem
Abstand auf Führungsbahnen 22 gleiten uiid dadurch die Spannung des Spannbandes
5 so lange konstant halten, bis sie über die Führungsbabnen abgleiten. woduch die
beidseitig an den 1 lebelit 2 befestigten Rollen 26 auf die schräge Gleitfläche
27 gelangen (Fig. 6a bis 6c).
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Weitere Hebel 4a, die an den Greiforganen 36a, welehe das äußere Spannband
4 tragen, angebracht sind, weisen Querstifte 23 auf, die sich auf die Fiihrungsbahnen
22 auflegen, so daß das äußere Spannband 4 gegenülier dem inneren Spannband 5 in
einem gewissen Abstand gehalten ist. An den Führungsbalinen 22 sind Führungsbögen
30 angebracht, unter die die Querstifte 23 gleitend untergreifen (Fig. 6d bis 6g).
Das äußere Spannband 4 nähert sich durch Heruntergleiten der Querstifte 23 auf der
schrägen Gleitbahn 24 mehr und mehr dem inneren Sl)annband 5 (Fig. 6a bis 6c), bis
schließlich durch das Herunterfallen der Querstifte 23 von der Gleitbahn 24 das
äußere Spannband 4 schlagartig auf das innere Spannband 5 fällt, wodurch die Cordkanten
äußerst fest gefaät werden (Fig. 6e). Das Untergreifen der Querstifte 23 unter die
Führungsbögen 30 bewirkt, daß nach dem Herunterfallen <ler Rollen 26 von der
schrägen Gleitfläche 27 (Fig. 6d und 6e) selbst bei Nachlassen der Eigenspannung
der Spannbänder und schließlich erreichtem Innendurchmesser des äußeren Spannbande
4 noch eine austreichende Klemmspannung zwischen den Spannbänder 4 und 5 gesichert
ist. Ist diese schräge Gleitfläche 27 passiert. so fallen die Gummipuffer der kurveförmigen
Rückenbahnen 21a der Hebel 21 aus geringer 1 tülle auf die Führungsrollen 29 und
rollen sich auf denselben ab (Fig. 6d und 6e).
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Nunmehr ist der Cord durch die Beschriebene Kurvenbewegung der Hebel
bzw. inhrer Greiforgane glatt und gleichmäßig auf den Innendurchmesser ausgereckt
(Fig. 6g), der so gehalten ist; daß die Wulstkerne passen. Durch nachlassen der
Reckung auf dem letzten Stück der Verspannungskurve ist der Cord wieder so weit
entspannt, daß er sich fast ohne Zug an den Heizschlauch- bzw. Kernhalter 34 anlegt
(Fig. 6h) und der Heizschlauch sich daher wieder frei aufrichten und ausdehnen kann.
Die starre Begrenzung des Innendurchmessers ist dadurch gegehen, daß die Hebel 21
kranzförmig um die Zentralachse Z-Z der Vorrichtung angeordnet und von den Führungsbahnen
22 geführt sind und daß die Arbeitsflächen 31 gegen den Hebelhaltering 32 anliegen
(Fig. 6h), so daß gleichzeitig auch jeder Durchhang vermieden ist. Im Zuge des weiteren
Schließens wird der Cord gegen die mit widerhakenartigen Stiften 32a versehenen
Flanken des Heizschlauch- bzw. Kernhalters 34 gedrückt (Fig. 6h).
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Sowohl die Zungen 35 als auch die Blattfedern 36 bilden in der geschlossenen
Stellung der Maschine eine glatte geschlossene Ringfläche.
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Hierauf erfolgt der Rückzug der Trommelhälften in die offene Stellung
der Maschine (Fig. 6 i und 6a), wobei durch die Bewegung der Haupthebel 6 über federnde
Gestänge 38 und Ventilhebel 39 die beiden Preßluftventile 40 geöffnet werden, so
daß durch die Bohrungen 41 der beiden Hauptwellen Preßluft in die Zylinder 42 eintritt,
wodurch je ein Kolben 42a, der mit je einem Druckring 44 in Verbindung steht, gegen
die unteren Enden der die Querstifte 23 tragenden Hebel 4a bewegt wird. wodurch
sich nach Andrücken des Cordfadenstoffes gegen den Kenhalter 34 das äußere Spannband
4 von inneren Spannband 5 abhebt.
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Auf dem Wege des Rückzuges der Trommelhälften wird der unter Federspannung
44a stehende Gleitführungsring mit seinen Führungsbahnen 2 mittels der Querstifte
23, welche die schräge Fläche 23a hinaufgleiten, um die Breite der eingespannten
Cordkanten zurückgedrängt, damit die Hebel 21 ungehindert mit ihren Rüchenbahnen
21a auf den Führungsrollen 29 dem vollen Offnen entgegengleiten können, ohne daß
der Cord beim Hochgehen des äußeren Spannhandes 4 aufgespreizt wird.
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In der oberen Stellung der Hebel 2I ist der Gleitführungsring mit
den Führungsbahnen 22 freigegeben und schnellt wieder nach vorn in seine Arheitsstellung
gegen die durch Spindel 29a verstellbaren Anschläge 30a (Fig. 1), durch welche die
gewiinsclitc Einspannweite der Vorrichtung eingestellt wird. Die Einspannweite,
die die Verspannungskurve 58 1>eeinflußt, ist in Fig. 7 mit a bezeichnet. Außerdem
kann durch Verstellung der Spindeln 29b (Fig. I) der Verlauf der Verspannungskurve
selbst beeinflußt werden. Diese Gewindespindeln sind in Bohrungen der festen Mittelstücke
2gc eingesetzt, und heim Drehen der Spindeln wird der Ring 29d axial verschoben.
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Fig. 7 zeigt die Verspannungskrve 58 des Cordfadenstoffes in vergrößertem
Maßstab. Die Strecke d zeigt den rückziehenden Verlauf der Kurve 58, dessen Entstehen
beschrieben wurde. Die Einspannung des Cordfadenstoffes erfolgt auf der Breite a.
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Der Cordfadenstoff wird im Verlauf der Strecke d der Kurve 58 auf
das Maß a1 ausgereckt. Das Verliältiiis dieser Ausreckung liegt für sämtliche Cord-
fäden
und deren Materialien in der Größenordnung von a1 : a = 1,01 bis 1,5 : 1. Im weiteren
Verlauf lauf der Verspannungskurve bis zum Innendurchmesser der Wulstsohle gelangt
man zur Strecke b.
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Diese wird auf das Maß bs ausgereckt. Das Verhältnis dieser Ausreckung
liegt für sämtliche Reifenl>austoffe in der Größenordnung von bo : b = 0,9 bis
1.5 : 1. Die Höhe der Verspannungskurve, die der Querschnittshöhe des Reifens entspricht,
ist c. Die Höhe der Strecke des rückziehenden Kurvehverlaufe ist c. Das Verhältnis
dieser beiden Strecken ist für sämtliche Reifenbaustoffe c : c = 1 bis 100 : 1.
Wichtig ist natürlich die Einhaltung des dem Material des Reifenbaustoffes angepaßte
Mindestausreckung.
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Nachdem die Maschine voll geöffnet ist, werden die beiden Handräder
45, welche konische Fangschalen haben, die auf Rechts- und Linksgewinde laufen.
mit beiden Händen gedreht, so daß sich der Reifenunterbau auf den pneumatisch gesteuerten
zweirädrigen Wagen 46 mit den Aufnahmerollen 47 setzt und in die Achse der ebenfalls
pneumatisch gesteuerten kombinierten Wulstsetz- und Andrückvorrichtung 48 gefahren
weden kann (Fig. 3). Die leidell Wulstringe sind vorher auf die federnden Wulstsetzringe
49 aufgesetzt, so daß lediglich durch einfaches zufahrten die Wulstringe genau zentrisch
allgesetzt werden. Dann wird etwa auf Breite des Cordumbucks zurückgefahren, der
Umbuck mit ein paar handgriffen hochgeklappt und nochmals zugefahren. wobei die
Formdruckringe 50 die Wulst Inftblasenfrei und homogen vorpressen. Hierauf wird
die Wulstsetz- und Andrückvorrichtung 48 durch einfaches Herumlegen des Preßluftventilhebels
geöffnet und die bis dahin fertige Karkasse wieder in die Nfaschiiie eingefahren
und die Maschine durch Herumlegen des hydraulischen Hebels geschlosse.
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Der Aufbau der Cordlagen über dem Wulstkern sowie der übrigen Bauteile
findet auf ebenso einfache Werise, wie lieschrielien, statt, wobei der Lauffläcllenstreifen
ebenfalls aus der Kassette auf einem Textillaufband herausgezogen wird.
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Hierauf erfolgt das Anrollen und Trimmen auf bekannte Weise, wobei
die pneumatischen Audrücke so abgestimmt sind, daß keinerlei Schiebung stattfinden
kann. Das Trimmwerkzeung rrägt zum Schutz vorn und liiitten noch eine federnde 1)ruckrolle.
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Nun wird die Maschine geöffnet. die Kanten werden im unmittelbar
darauf folgenden Schließen gefaßt und radial und zentrisch herumgespannt, wie beschrieben.
Dann wird die Maschin nur etwa halb auf- und wieder zugefahren, wolei der Umbuck
durch den geschlossenen Kranz der Hebelzungen 35 iiacl inllell umgelnirkt und der
Wulstdurchmesser so glatt auf genauen Durchmesser geformt wird, d.-<ß er genau
auf die Wulstringe der Vulkanisierpresse parßt.
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Infolge der lange dehaltenen Querstifte 51, welche clas äußere Spannband
tragen, so daß sie sich im geschlossenen Durchmesser fast berühren, wurde es möglich,
m mit relatliv wenigen Hebeln am Umfang, z. B. zwölf Stkck, auszukommen, so daß
sowohl die gehärteten Kulissen 25 als auch die Rollen 26 auf dem Gleitführungsring
mit den Führungsbahnen 22 eine so breite Auflage haben, daß vollkommene Sicherheit
fiir das Gleiten bzw. Abrollen gewährleistet ist.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Cordfädenkarkassen
für Gummiluftreifen von Fahrzeugen, wobei der Cordfadenstoff von einer zweiteiligen,
hin und her beweglichen und rotierbaren Aufhautrommel auf einen Rundkern übertragen
und der Cordfadenstoff an den Rändern von einem an einem Hebel werk angeordneten
Greiforgan gefaßt wird, die elastische Spannbänder tragen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Cordfäden der Karkasse durch eine rückziehende Kurvenbewegung der Greiforgane
radial und zentrisch ausgespannt und um den Rundkern (13) gelegt werden, wobei die
gefaßten Enden der Cordfäden eine einstellbare Verspannungskurve (58) durchlaufen.