NO159946B - Fremgangsmaate og anordning for fremstilling av et endeloest forsterkningsbelte for hjuldekk. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av et endeløst forsterkningsbelte for hjuldekk, i henhold til innledningen i de etterfølgende patentkrav 1 og 2 .

I de senere år har endeløse, vevede forsterkningsbelter for hjuldekk vist seg å medføre flere fordeler i forhold til kord-pute-belter av mere konvensjonell konstruksjon. I henhold til en foretrukket produksjonsmåte veves slike endeløse belter av et belagt, kontinuerlig forsterkningsmaterial som legges i et bestemt sikksakkmønster på overflaten av en formetrommel med en bestemt diameter.

En fordel ved fremstillingen er at de vevede belter kan dannes hurtig. Når det er ønskelig å gå over fra produksjon av belter med én diameter til belter av en annen diameter er det imidlertid nødvendig å endre dimensjonen til trommelen og å utføre flere justeringer med hensyn til midler for tilførsel av forsterkningsmaterialet til trommelen. Det er kjent ekspanderbare tromler av forskjellige typer, men ingen av disse tromler, med unntak av tromler med komplisert mekanikk, gjør det mulig å fjerne ferdige belter automatisk. Dessuten gjør fjernelsen av beltene fra formeflaten, også for tromler med fast dimensjon, at det kreves kompliserte mekaniske kon-struksjoner .

VS- PS 3.589.426 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av endeløse forsterkninger for hjuldekk, ved vikling av en kontinuerlig forsterkningstråd i et hovedsakelig sikksakk-mønster. Forsterkningstrådene er fortrinnsvis belagt med gummi før de legges på en formetrommel med fast diameter. Trådene anbringes på skrå over bredden av forsterkningsbeltet som dannes, under en vinkel med kantene til forsterkningen, idet trådene skifter retning ved kantene. Mellom lengder av tråd mellom vendepunktene befinner det seg lengder anbragt i motsatt retning, langs i det minste en linje som forløper hovedsakelig parallelt med og mellom kantene. Parametrene til forsterkningsmønsteret i det endeløse forsterkningsbelte bestemmes matematisk.

US-PS 3.720.569 beskriver en endeløs forsterkning av denne type, men som er fremstilt ved veving av strimler som inneholder flere tråder i stedet for individuelle tråder. Bredden av strimlene kan variere over et betydelig område, men vil vanligvis være mellom omtrent 12 og 38 mm, for å lette hånd-teringen og fremstillingen av forsterkningen. Hver strimmel inneholder flere tråder i tilstrekkelig innbyrdes avstand, slik at det befinner seg omtrent 4-16 tråder pr. cm strimmelbredde. Bruken av en kontinuerlig trådforsterkning i form av strimler av denne type medfører fordeler i forhold til bruken av enkle tråder, med hensyn til fremstillingseffektivi-teten og egenskapene til det ferdige beltet.

US-PS 3.706.623 beskriver en fremgangsmåte og en anordning for fjernelse av et endeløst forsterkningsbelte fra en sylindrisk trommel, som beltet er vevet på. I henhold til patentskriftet er trommelflaten som forsterkningsbeltet veves på dekket av radiale, løsbare bånd. Etter at veveoperasjonen er fullført beveges båndene radialt langs overflaten av trommelen og bringer det ferdige forsterkningsbelte med seg fra trommelen. Det trengs en komplisert anordning, fordi, selv om det benyttes tromler som kan trekkes sammen, forsterkningsbeltene har en tendens til å sitte fast på trommelflaten også etter at trommelen er trukket sammen. Den kompliserte anordning i henhold til det nevnte patent betyr en vesentlig økning av omkostningene til utstyr, og muliggjør ikke dannelsen av belter i mere enn en dimensjon på en bestemt trommelflate.

Som en mulig løsning av problemene med anordningen beskrevet i det ovenfor nevnte patent er det i US-PS 3.761.340 angitt anvendelsen av bånd som kan beveges radialt på en justerbar trommelflate, for å muliggjøre veving og fjernelse av belter med forskjellig omkrets. Den nødvendige mekanisme for å muliggjøre variasjon av trommeldimensjonen og radial bevegelse av båndene er imidlertid enda mere komplisert enn anordningen i henhold til US-PS 3.706.623. Dessuten er det meget begrenset mulighet til variasjon av trommeldimensjonen.

US-PS 4.061.524 beskriver en anordning for dannelse av kontinuerlige forsterkningsbelter for hjuldekk, og som muliggjør forskjellige omkretser ved bruken av formetromler med forskjellige dimensjoner. Midlene for styring av den kontinuerlige, belagte trådforsterkning til trommelen kan justeres i forhold til rotasjonsaksen til trommelen. Justerbarheten til anordningen muliggjør dannelsen av kontinuerlige, vevede forsterkningsbelter med større variasjon av omkretser enn det som tidligere har vært mulig, men behovet for å skifte tromler samt den kompliserte mekanisme for å justere stillingen til styreanordningene gjør at anordningen er meget komplisert og utsatt for driftsforstyrrelser i større grad enn det som er akseptabelt.

US 3.761.341 viser en forsterkning dannet av vevede bånd som hvert inneholder flere tråder, som har en slik innbyrdes avstand at hvert bånd har ca. 4-16 tråder pr. cm bredde. Det må benyttes komplisert utstyr for å legge båndene i et ønsket, reproduserbart mønster, nemlig programstyrt utstyr som må arbeide meget nøyaktig.

US 4.448.621 beskriver fremstilling av lange tannremmer ved side mot side-sammenføyning av smale remsepartier som utgjør en kontinuerlig remse dannet ved oppskjæring av en sylinder, som er dannet på en trommel med liten omkrets i forhold til omkretsen av de ferdige remser. Patentet angår således ikke dannelse av noe endeløst belte som skal fjernes fra en forme-flate til endeløs tilstand, og problemet med å fjerne et belte i endeløs tilstand fra formeflaten oppstår ikke, ettersom sylinderen skjæres opp til en remse. Den etterfølgende vikling av remsen skjer rundt to tromler. Bruken av de to tromler ifølge US 4.448.621 skjer således i en etterfølgende prosess, som forutsetter oppskjæring av sylinderen og på-følgende sammenføyning av remsepartier, og i denne etterfølg-ende prosess deltar bare remsen, og ikke noen veveflate som forsterkningstråder legges på. Patentet angår følgelig ikke en "direkte" fremstilling av et endeløst forsterkningsbelte.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte og en anordning som forenkler produksjonen av vevede, endeløse forsterkningsbelter for hjuldekk, og som muliggjør at endringer av beltedimensjonen samt fjernelse av beltene fra anordningen kan utføres hurtig og enkelt.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette med en fremgangsmåte og en anordning som angitt i de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere, under henvisning til den vedføyde tegning.

Fig. 1 viser skjematisk, sett i perspektiv, de viktigste deler

av en anordning i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 viser i perspektiv en del av et hjuldekk, som er delvis gjennomskåret for å vise et endeløst forsterkningsbelte i dekket, fremstilt i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3 viser et snitt etter linjen 3-3 i fig. 2.

Forsterkningsbelter fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan anvendes hovedsakelig i alle typer kjøretøy-dekk. En av de største anvendelser er for dekk til personbiler, av forøvrig konvensjonell radial- eller diagonaltype. Fig. 2 viser et parti av et slikt dekk 10, idet et parti av banen 12 er vist fjernet for å vise forsterkningsbeltet 14 som befinner seg utenpå en radial-dekkstamme 16. Fig. 3 viser hvordan forsterkningsbeltet 14 er anbragt i forhold til banen 12 og dekkstammen 16. Anordningen i henhold til oppfinnelsen, som skal beskrives i det følgende under henvisning til fig. 1, forenkler fremstillingen av forsterkningsbelter av denne type, både for personbiler, lastebiler, traktorer og for en rekke

andre anvendelser.

Av fig. 2 fremgår at forsterkningsbeltet 14 består av flere belagte, kontinuerlige forsterkningsstrimler 18 som er anbragt i flere sikksakkmønstre som er innbyrdes forsatt. Langs kantene av forsterkningsbeltet skifter trådene skråretning, i områdene 20. Mellom lengdene av trådforsterkning ér det anbragt andre trådlengder med motsatt vinkel langs i det minste en linje som er hovedsakelig parallell med og ligger mellom kantene av forsterkningsbeltet. Dette medfører en vevet struktur, og fremstillingen av denne skal beskrives nærmere under henvisning til fig. 1.

De enkelte, kontinuerlige trådforsterkninger 18 som er innvevd i beltet 14 består av en eller flere tråder som er innleiret i eller belagt med en passende gummi eller et annet polymermate-rial. Tråden kan være av slike materialer som glassfiber, rayon, polyester, aramid, nylon, bomull, stål, andre metaller eller andre lignende typer tråd. Fortrinnsvis inneholder trådforsterkningen flere parallelle tråder med jevn innbyrdes avstand, delvis belagt med vulkanisert gummi.

Den kontinuerlige trådforsterkning inneholder tråder av en slik type og med slike innbyrdes avstander at det oppnås de ønskede egenskaper for de forhold dekket skal benyttes under. For lastebiler eller traktorer er trådene fortrinnsvis polyester, aramid, glassfiber eller ståltråder, i en forsterkningsstrimmel som er omtrent 12 mm bred, og som inneholder mellom 6 og 20 eller flere tråder, fortrinnsvis omtrent 8 eller flere tråder fordelt over bredden.

Fig. 1 viser skjematisk en foretrukket anordning i henhold til oppfinnelsen, under et tidlig stadium ved dannelsen av et endeløst forsterkningsbelte. Som vist omfatter anordningen et fleksibelt, endeløst bånd 22, som kan være et bånd med flere lag av forsterket gummi eller av rustfritt stål, med en tykkelse på omtrent/ 0,81-0,89 mm. Ytterflaterii24 av båndet 22 utgjøres av en veveflate, på hvilken det legges belagte, kontinuerlige trådstrimler 18, for å danne forsterkningsbeltet. Innsiden av det endeløse belte 22 kan ha midler, slik som en ribbe med V-tverrsnitt (ikke vist), som griper inn i et spor i holdeelementene for styring av båndet.

For å holde den endeløse.veveflaten på det endeløse båndet 22 er det anordnet midler som omfatter holdeelementer, vist som sylindriske elementer 26 og 28. Om ønsket kan et større antall holdeelementer benyttes. Alle holdeelementene er roterbare om akser i innbyrdes avstand, her vist som senter-aksene til aksler 30 og 32. På grunn av strekket som bygges opp under legging av trådforsterkningen bør det være anordnet midler for å sperre akslene i de ønskede stillinger. Ved den utførelse som er vist i fig. 1 er holdeelementet 26 det driv-ende element, mens holdeelementet 28 drives ved at det ende-løse båndet 22 trekker holdeelementet 28 i rotasjon. Elementet 26 drives ved hjelp av midler som er tilkoblet akselen 30, for å bevirke rotasjon i den retning som er vist med en pil, slik at det øvre parti av båndet beveger seg i retning hovedsakelig fra venstre mot høyre slik anordningen er vist i fig. 1. Egnede drivanordninger, slik som en likestrømsmotor 31 med variabel hastighet, en giroverføring, samt et regulerings-system med faselåst krets, er anordnet, slik det skal forklares nærmere i det følgende.

Ved hjelp av en endeløs veveflate som er fleksibel og holdes av to holdeelementer er det mulig hurtig å utføre fremstilling for å tilfredsstille behovet for forsterkningsbelter med forskjellige omkretser. Således kan f.eks., når det foregår fremstilling av et belte med en bestemt omkrets, produksjonen endres hurtig etter behov, for fremstilling av belter med andre omkretser. Ettersom fremstillingen av forsterkningsbelter i en viss grad påvirker dekkproduksjonen som helhet, vil muligheten for slik hurtig overgang mellom dimensjoner kunne bevirke en innsparing av tid som utgjør flere ganger det som direkte innspares ved den hurtige omstilling. Slik hurtig omstilling har hittil ikke vært mulig når det har vært nødven-dig både å endre dimensjonen til formetrommelen og dessuten å utføre justeringer med hensyn til posisjoneringen av midlene for tilførsel av kontinuerlig tråd til trommelen.

En annen fordel ved å benytte en endeløs veveflate drevet av holdeelementer er at fjernelsen av båndet fra elementene forenkles. Det er anordnet .midler for å bevege holdeelementene fra hverandre, ved bevegelse av det ene eller alle elementene, for å oppnå passende stramning i det fleksible bånd 22 for vevingen, og også for å bevege holdeelementene mot hverandre etter at vevingen av et forsterkningsbelte er full-ført, for å forenkle fjernelsen av det ferdige belte fra veveflaten .

Utførelsen vist i fig. 1 muliggjør legging av to kontinuerlige forsterkningsstrimler på den endeløse veveflaten 24 samtidig. Dette er den foretrukne bruksmåte, men de samme prinsipper gjelder uansett antall forsterkningsstrimler som legges.

Hver av strimlene 18 og 18' tilføres veveflaten 24 ved hjelp av separate styreanordninger 38 og 38', og ettersom begge disse anordninger virker på samme måte, med det unntak at de er speilvendt, blir bare virkemåten til den ene styreanordning 38 beskrevet. Begge styreanordningene kan på en enkel og effektiv måte beveges i henhold til bevegelsen av veveflaten, ved at det er anordnet en passende giroverføring fra en like-strømsmotor 37 med variabel hastighet som er synkronisert med motoren 31 for den endeløse veveflate. Sammenkoblingene er bare skjematisk vist på tegningen. Muligheten for at driv-motoren 37 og den tilhørende overføring samt styreanordningen 38 kan. holdes i faste stillinger mens det kan fremstilles forsterkningsbelter innen et stort område av forskjellige dimensjoner er en vesentlig fordel med hensyn til forenkling av utstyret samt påliteligheten under drift.

De relative hastigheter til motorene 31 og 37 er synkronisert ved hjelp av regulatorer 33 med faselåst krets og tilhørende utstyr, eller ved hjelp av et annet system med en servomotor. Styreenheten er fortrinnsvis av en type med høy forsterknings-grad og høy nøyaktighet, og kan justeres til ønsket hastig-hetsforhold mellom de to motorene ved hjelp av passende midler, slik som en regulator 34 med tallanvisning. I den foretrukne utførelse overvåkes hastigheten til motoren 37 av en sifferomdanner 35 som avgir et referansesignal til styreenheten 33, og hastigheten til motoren 31 overvåkes av en sifferomdanner 36 som avgir et tilbakeføringssignal til styreenheten 33. Signal om den korrigerte hastighet sendes til motoren 31 fra styreenheten 33.

Under drift tilføres en forsterkningsstrimmel 18 gjennom en sliss i en innrettingsanordning 40, og deretter mellom mot-roterende ruller 42 og 44 som legger strimmelen under trykk mot veveflaten 24. Slissen i elementet 40 som strimmelen 18 føres inn i holdes i passende orientering med sin lengderet-ning vinkelrett på bevegelsesretningen til veveflaten 24, ved hjelp av en innrettingsanordning som omfatter et ringformet spor 46 på elementet 40, for innføring av et styrebånd 48 som befinner seg i et ringformet spor 50 i styreanordningen 52 montert på en holder 54. Styremekanismen 52 er av kjent type, og utgjør ingen del av oppfinnelsen.

Bevegelsen av styreanordningen 38 frem og tilbake hovedsakelig på tvers av bevegelsesretningen til veveflaten 24 oppnås ved å bevege holderen 54 frem og tilbake langs styrestangen 56. En kantfølger 58 er festet til holderen 54 ved hjelp av en for-bindelsesstang 60, og følger et styrespor 62 i en sylinder 64 som drives ved at den er koblet til motoren 37.

Mønsteret til forsterkningsstrimmelen i forsterkningsbeltet dannes ved å avpasse bevegelsen av styreanordningen 38 til forsterkningstråden til bevegelsen av veveflaten 24. Trådforsterkningen påføres veveflaten i et sikksakkmønster, mellom kantene av veveflaten. Vinkelen mellom forsterkningsstrimmelen og kantene av båndet skifter retning, og mellom lengdene av trådforsterkning anbringes lengder med motsatt vinkel, langs i det minste en linje som er hovedsakelig parallell med og ligger mellom kantene av beltet. Parametrene til beltet står i et empirisk bestemt forhold, uttrykt ved følgende ligning:

der C er omkretsen av forsterkningsbeltet, A er den minste vinkel mellom trådforsterkningen og kanten av forsterkningsbeltet, W er bredden til forsterkningsbeltet målt vinkelrett på kantene, EPI er antall trådforsterkninger pr. lengdeenhet, målt vinkelrett på trådretningen, P er et helt tall, og er lik 1 pluss det samlede antall linjer som er parallelle med og ligger mellom kantene av forsterkningsbeltet, M og D er to hele tall som ikke har noen felles faktor, og som gjør at P. M ± 1 er et helt tall, idet D er mindre enn P, og D og P

D

har ingen felles faktor, idet GR er antall gjentatte sykluser for anbringelse av trådforsterkning fra en kant og tilbake til den samme kant for hver omkrets av forsterkningsbeltet. Dette er imidlertid tilnærmet, og passer ikke. for alle ønskede mønstre som kan dannes ved hjelp av anordningen i henhold til oppfinnelsen. Det er mange faktorer som gjør det vanskelig å foreta matematisk beregning. Blant disse faktorer er endring-en av effektiv radius og effektiv hastighet til formeflaten.

Formelen er imidlertid til hjelp for å oppnå et ønsket mønster på en reproduserbar måte etter et begrenset antall forsøk.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares ved hjelp av et eksempel, som illustrerer fremstilling av et nærmere bestemt forsterkningsbelte.

Et forsterkningsbelte for et radialdekk fremstilles på en

anordning vist i fig. 1, på følgende måte. Den indre omkrets av et forsterkningsbelte for et lastebildekk er omtrent 327

cm, og bredden er omtrent 18 cm. Den belagte, kontinuerlige forsterkningsstrimmel har en bredde på omtrent 12 mm og en tykkelse på omtrent 2 mm. Hver av de to forsterkningsstrim-

lene som benyttes for veving av beltet har seks jevnt fordel-

te, parallelle enkelttråder,. idet det er tre tråder på 3000

denier som hver er tvinnet sammen for å danne en sammensatt tråd. Strimlene legges på et endeløst bånd av gummi som omfatter veveflaten, idet den lineære bevegelseshastighet til flaten er omtrent 13,7 m/min. For å oppnå sikksakkmønster beveges styreanordningen for tråden frem og tilbake i tverr-

retningen av beltet. Denne bevegelse av styreanordningen fortsetter mens bevegelsen av veveflaten fortsetter i til-

sammen 85 omdreininger. Når dette er utført, beveges det ikke drevne holdeelement mot det drevne holdeelement, for å minske stramningen i det fleksible bånd som utgjør veveflaten, slik at det ferdige forsterkningsbeltet kan fjernes. Det endeløse belte anbringes på en radial dekkstamme med dimensjon 10

R-22'<1>, og en bane samt skulderpartier av gummi anbringes over

beltet. Den således dannede enhet behandles deretter under oppvarming og trykk og vulkaniseres for dannelse av et dekk.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et endeløst forsterk-

ningsbelte for hjuldekk, med en bestemt omkrets, dannet av belagte tråder (18), omfattende at en endeløs veveflate (24) beveges, idet flaten omfatter et fleksibelt bånd (22) med en lengde som muliggjør fremstilling av et forsterkningsbelte med en bestemt omkrets, idet båndet har større bredde enn for- sterkningsbeltet som skal veves, hvilken bevegelse skjer i en lukket bane, ved at trådene legges på veveflaten (24) i et sikksakkmønster for å danne forsterkningsbeltet, karakterisert ved at veveflaten (24) under-støttes av i det minste to holdeelementer (26, 28) som er roterbare om akser (30, 32) som er parallelle og i innbyrdes avstand, og at holdeelementene (26, 28) beveges fra hverandre hovedsakelig vinkelrett på aksene (30, 32) for å danne ønsket grad av stramning i det fleksible bånd (22) når forsterkningstrådene (18) anbringes på båndet, hvoretter holdeelementene beveges mot hverandre for å minske stramningen og muliggjøre fjernelse av det vevede forsterkningsbeltet (14) fra båndet (22), hvoretter beltet fjernes fra båndet.

2. Anordning for fremstilling av et endeløst forsterkningsbelte (14) for hjuldekk, omfattende en endeløs flate (24) for tilførsel av belagte forsterkningstråder (18), samt en styreanordning (38) for å tilføre trådene til den endeløse flate for dannelse avbeitet på denne, samt midler (31) for å bevege den endeløse flate (24) i forhold til styreanordningene (38)-, karakterisert ved flere holdeelementer (26, 28) som er roterbare om parallelle, innbyrdes adskilte akser (30, 32), for bevegelse av den endeløse flate i en lukket bane, samt midler for å bevege i det minste et av holdeelementene (26, 28) i en retning hovedsakelig vinkelrett på aksene (30, 32), for å danne ønsket stramning i den endeløse flate (24) når trådene (18) tilføres, og for å muliggjøre en minskning av stramningen i den endeløse flate (24) for å forenkle fjernelsen av forsterkningsbeltet (14) når dette er fullført.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at den endeløse flate (24) er dannet på et fleksibelt bånd (22) som har større bredde enn forsterkningsbeltet (14).

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at det fleksible bånd (22) omfatter et stålbelte.