Verfahren und Apparat zum Entfernen alten Laufflächenmaterials von Luftreife+
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Apparat zum Entfernen alten Laufflächenmaterials von Luftreifenmänteln, zum Zwecke des Neubestollens oder Erneuern der Lauffläche.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Oberfläche des Reifenmantels nach dem andern gestreckt wird, um eine gestreckte Fläche der Umfangsfläche des Reifens für die Behandlung darzubieten.
Ein Ausführungsbeispiel des Apparates gemäss der vorliegenden Erfindung ist in den beigehefteten Zeichnungen veranschaulicht, in welchen:
Fig. 1 ein mehr oder weniger schematischer Aufriss einer automatischen Luftreifenmantelabschleifmaschine ist,
Fig. 2 ein fragmentarischer, gewisse Teile im Schnitt zeigender Aufriss des automatischen Steuerteils des in Fig. 1 gezeigten Apparates ist.
Fig. 3 ein mehr oder weniger schematischer Aufriss, bei dem gewisse Teile ausgebrochen sind, wobei er von der linken Seite von Fig. 1 oder 2 aufgenommen ist und im Massstab von Fig. 2 gezeigt wird.
Fig. 4 ist ein weiter vergrösserter fragmentarischer Aufriss eines Teils des in Fig. 2 und 3 abgebildeten Mechanismus.
Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt im wesentlichen nach der Linie 5-5 in Fig. 4.
Fig. 6 ist eine fragmentarische detaillierte isometrische Ansicht eines Teils des in Fig. 4 veranschaulichten Apparates.
Fig. 7 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Apparates.
Fig. 8 zeigt in grösserem Massstab einen Vertikalschnitt im wesentlichen nach der Linie 8-8 in Fig. 7.
Fig. 9 ist ein Fig. 8 entsprechender Schnitt, jedoch nach der Linie 9-9 in Fig. 7.
Fig. 10 ist ein fragmentarischer Vertikalschnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 9.
Fig. 11 zeigt in grösserem Massstab einen fragmentarischen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1, und
Fig. 12 ist eine fragmentarische mehr oder weniger schematische allgemein aus der durch die Linie 12-12 in Fig. 1 angedeuteten Lage aufgenommene Ansicht, wobei sich jedoch gewisse Teile in andern Stellungen befindlich gezeigt werden als denjenigen, in denen sie in Fig. 1 veranschaulicht sind.
Der in den Zeichnungen gezeigte Reifenlagerungsund Drehapparat ist gesamthaft bei 20 angedeutet.
Der Apparat 20 weist ein Paar doppelarmige Winkelhebel 21 und 22 auf (Fig. 7), die durch die Vorderwand eines Gehäuses 23 vorstehen und abwärtsgerichtete winkelmässig angeordnete Armpaare 24 und 25 (Fig. 1) aufweisen. Die Winkelhebel 21 und 22 sind an den vordern Enden der horizontalen, sich rückwärts erstreckenden Wellen 26 montiert, an denen hinten (Fig. 8) die Winkelhebel 27 und 28 befestigt sind. Die Winkelhebel 27 und 28 sind durch eine Verbindungsstange 29 miteinander und durch eine Verbindungsstange 30 mit einer Rückstellfeder 31 verbunden. Der Winkelhebel 27 ist mit der Kolbenstange 32 eines pneumatischen oder ähnlichen, allgemein bei 33 angedeuteten Betätigungszylinders verbunden.
Wenn Luft oder ein anderes Betätigungsmittel in den Zylinder 33 eingelassen wird, so wird die Kolbenstange 32 in Fig. 8 abwärts gedrückt, wodurch der Winkelhebel 27 im Uhrzeigersinn und der Winkelhebel 28 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt werden, was zur Folge hat, dass die Rückstellfeder 31 gespannt wird. Gemäss Fig. 1 werden durch diese Funktion die beiden Winkelhebel 21 und 22 im Uhrzeigersinn resp. Gegenuhrzeigersinn gedreht.
Jeder der beiden Arme 24 der Winkelhebel 21 und 22 ist mit einer geflanschten Mantelwulstrolle 34 versehen, die so ausgebildet ist, dass sie am innern Wulst eines allgemein bei 35 angedeuteten Luftreifenmantels angreift. Durch die Wirkung des Zylinders 33 und durch das beschriebene Verbindungsgestänge, das die Arme 24 des Apparates 20 abwärts schwenkt, kann der Reifenmantel 35 abwärts über eine Stützkugel 36 (siehe auch Fig. 9 und 10) gezogen werden. Die Stützkugel 36 umfasst ein Paar Halbkugeln 37, die an den entgegengesetzten Enden einer oben an einer vertikalen Stütze 39 gelagerten und durch eine Kette 40 von einer horizontalen Vorgelegewelle 41 angetriebenen Welle 38 montiert sind.
Die Vorgelegewelle 41 in geeigneter Weise im Gehäuse 23 drehbar gelagert ist und steht nach vorn in ein Antriebsgehäuse 42 parallel zu den Wellen 26 und mitten zwischen genannten Wellen vor.
Die Antriebswelle 41 wird durch einen Riemen und Riemenscheiben aufweisenden Antriebsmechanismus, der allgemein in Fig. 9 gezeigt ist und einen von einem Motor 44 angetriebenen, veränderlichen Übersetzungsmechanismus aufweist, angetrieben.
Die Ingangsetzung des Motors 44 treibt die beiden Halbkugeln 37 der Stütze und die Antriebskugel 36 mit einer Geschwindigkeit an, die durch die Einstellung des veränderlichen fJbersetzungsmechanis- mus 43 bestimmt wird, und dreht infolge der Berührung zwischen den Oberflächen der Halbkugeln 37 und der Innenfläche des gemäss obiger Beschreibung durch die Wirkung der Winkelhebelarme 24 über die Halbkugeln 37 herabgezogenen Luftreifenmantels 35 den letzteren mit einer geregelten Geschwindigkeit und im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 1).
Das Montieren eines Mantels auf der Antriebsund Stützkugel 36 geschieht einfach durch Aufsetzen des Mantels auf die Stützkugel 36, so dass die Wülste am innern Rand des Luftreifenmantels 35 gegen die Halbkugel 37 anliegen. Durch die anschliessende Betätigung des beschriebenen Mechanismus, um die Winkelhebel 21 und 22 abwärts zu schwenken und die geflanschten Rollen 34 an der Bahn des Reifenmantels 35 zur Anlage zu bringen, während sich die Stützkugel 36 dreht, wird der Reifenmantel durch den Abwärtsdruck der Winkelhebel 21 und 22 über die Stützkugel 36 abwärts gedrückt. Der im Zylinder 33 angewendete Druck wird so gewählt, dass er den Reifenmantel 35 über die Stützkugel streckt.
Indem der Reifenmantel auf diese Weise über die Antriebskugel 36 gestreckt wird, wird er in festem Oberflächenkontakt mit der Antriebskugel gehalten, und der Gummi, aus dem der Reifenmantel hergestellt ist, wird gestrafft. Diese Straffung des Gummis erleichtert das Eindringen einer scharfen Bestückung, wie beispielsweise scharfe Spitzen der nachstehend beschriebenen Abschleifscheibe.
Wenn die Abschleifarbeit beendet und die Oberfläche des Reifenmantels 35 für das Anbringen einer neuen Laufschicht profiliert und hergerichtet ist, so kann der Reifenmantel 35 leicht vom Apparat 20 entfernt werden, indem der Druck im Zylinder 33 aufgehoben wird, so dass die in der Rückstellfeder 21 angesammelte Energie den Winkelhebel 27 im Uhrzeigersinn (Fig 7) und den Winkelhebel 28 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt, wodurch der Reifenführungswinkelhebel 21 im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 1) und der Winkelhebel 22 im Uhrzeigersinn geschwenkt werden. Diese Rückstellbewegung schwenkt die Arme 25 aufwärts und bringt allgemein die zylindrischen Laufrollen 45, die an den Enden der Arme 25 auf zu den Rollen 34 parallel liegenden Achsen gelagert sind, mit dem Äussern des Reifenmantels 35 in Berührung.
Die Energie der Rückstellfeder 31 drückt die Winkelhebel aufwärts und hebt den Reifenmantel 35 allmählich von der Kugel 36 ab, wobei seine Wülste seitlich gespreizt werden, um den Mantel von der Antriebskugel 36 zu entfernen.
Zusätzlich zum bereits beschriebenen Mechanismus besitzt der in der Zeichnung veranschaulichte Apparat ein Paar Bremstrommeln und Bremsen, die allgemein bei 46 (Fig. 8) angedeutet sind, und die auf den Wellen 26 montiert und durch Verbindungsstangen 47 mit einem Winkelhebel 48 verbunden sind, wobei genannter Winkelhebel 48 am hintern Ende einer Welle 49 befestigt ist, welche aus der Vorderwand des Gehäuses 23 vorsteht und ein an ihr befestigtes Betätigungspedal 50 aufweist.
Nachdem der Reifenmantel 35 auf der Stützund Antriebskugel 36 in der beschriebenen Art und Weise placiert worden ist, kann der Arbeiter das Pedal niederdrücken, um die Bremsen 46 zu blockieren und so die Wellen 26, die Winkelhebel 21 und 22 und die Wulstdruckrollen 34 in ihren Antriebsstellungen zu halten, wodurch jede Neigung des Luftreifenmantels ausgeschaltet wird, dem Druck im Betätigungszylinder 33 unter der sich ändernden Belastung nachzugeben, die sich daraus ergibt, dass der Abschleifvorgang infolge ungleichmässiger Abnützung der alten Lauflfäche des Luftreifenmantels mehr oder weniger Gummi entfernen muss.
Der Reifenabschleifteil des in den Zeichnungen gezeigten Apparates, der allgemein in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 51 angedeutet ist, weist eine zylindrische Abschleifscheibe 52 auf, deren Peripherie mit einer ausserordentlich grossen Zahl von scharfen vorstehenden Spitzen besetzt ist. Üblicherweise sind solche Abschleifscheibenspitzen die scharfen Enden von grossen Teppichnägeln, die durch das dünne Umfangsmaterial der Abschleifscheibe vorstehen. In der in den Zeichnungen abgebildeten Ausführungsform ist die Abschleifscheibe 52 am vordern Ende einer in einem im wesentlichen horizontalen Rohr 54 drehbar gelagerten und sich durch genanntes Rohr erstreckenden Welle 53 montiert, wobei sich genanntes Rohr 54 über die gespannte Stelle des Reifenmantels 35 erstreckt, wenn letzterer im Apparat eingesetzt ist.
In der mittleren Stellung der Abschleifscheibe 53 liegt die Achse ihrer Welle 53 in der vertikalen Mittelebene des Luftreifenmantels 35, welche Ebene senkrecht zu den Mittellinien des Reifenmantels 35, der Stützkugel 36 und der Wulstdruckrollen 34 steht.
In der Nähe des hintern Endes des Rohres 54 erstreckt letzteres sich durch ein Kugelglied 55 eines allgemein bei 56 angedeuteten Kugelstehlagers, wobei genanntes Kugelglied 55 mit dem Rohr 54 ein Stück bildet, und wobei genanntes Stehlager oben auf einem Stützpfosten 57 aufgesetzt ist. Am hintern Ende des Rohres 54 hinter der Kugel 55 ist ein Motor 58 angebaut, dessen Welle mit der Abschleifscheibenwelle 53 gekuppelt ist und dieselbe antreibt.
Die Abschleifscheibe 52 ist in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 59 eingeschlossen, welcher die Abschleifscheibe mit Ausnahme einer allgemein bei 60 angedeuteten, bogenförmigen Öffnung an der Unterseite umschliesst, durch welche Öffnung der Rand der Abschleifscheibe 52 vorsteht. Das Gehäuse 59 ist fest durch ein Rahmengebilde 62 mit einem sich nach vorn erstreckenden Führungsrohr 61 verbunden, wobei genanntes Führungsrohr gleichachsig mit dem Rohr 54 und folglich mit der Abschleifscheiben-Antriebswelle 53 angeordnet ist.
Weil die Achse der Abschleifscheibe 52 senkrecht zur Achse des Reifenmantels 35 steht und die Abschleifscheibe 52 in der Vertikalebene der Achse des Reifenmantels 35 in einer im wesentlichen bogenförmigen Bahn geschwenkt wird, wird beim Schwingen der Abschleifscheibe 52 das gesamte Rahmengebilde einschliesslich des Gehäuses 59 geneigt, und der freistehende Teil der Abschleifscheibe 52 bleibt in der Abschleiflage. Auf diese Weise umgibt das Gehäuse 59 die Abschleifscheibe 52 beinah voll-ständig, und das Gehäuse 59 ist durch ein Rohr 63 mit einem Saug-Staubsammler verbunden, zum Zwecke der Abführung des Gummistaubes und der Gummiteilchen, die beim Entfernen des alten Laufflächenmaterials und beim Profilieren der Oberfläche für das neue Laufflächenmaterial von der Oberfläche des Mantels 35 abgeschliffen oder abgerissen werden.
Am vordern Ende des Führungsrohres 61 ist ein automatischer, allgemein bei 64 angedeuteter Mechanimus zum Schwingen des ganzen Abschleifscheiben Stützmittels in einer im wesentlichen bogenförmigen Bahn vorgesehen, wobei genannter Mechanismus, wie nachstehend beschrieben, so gesteuert und angetrieben wird, dass sich die Umfangsfläche der Abschleifscheibe über die Oberfläche des Reifenmantels 35, während sich der Reifenmantel 35 dreht, bewegt und den Reifenmantel 35 abschleift und profiliert.
Zusätzlich zur Hauptabschleifscheibe 52, die zum Entfernen der alten Lauffläche von der Oberfläche des Reifenmantels 35 und zum Profilieren des Reifenmantels 35 in der nachstehend beschriebenen Art und Weise verwendet wird, ist der gezeichnete Apparat mit einem Hilfsmechanismus 65 (Fig. 1) versehen, von dem Einzelheiten in Fig. 11 und 12 gezeigt sind. Der Zweck dieses Apparates besteht darin, die Randpartien der Seitenwandungen des Reifenmantels 35 über die von der Hauptabschleif.- scheibe 52 hergerichteten neuprofilierten und abgeschliffenen Fläche hinaus zu überarbeiten.
Der Apparat 65 weist einen Motor 66 auf, dessen Welle eine kleinere Abschleifscheibe 67 trägt, und der so gelagert ist, dass er um eine vertikale Achse am vordern Ende eines von einem Paar Stützschienen 69 für Vor- und Rückwärtsverschiebung abgestützten Schlittens 68 schwenkbar ist, wobei genannte Stützschienen 69 zwischen in Abständen und an den Seiten des Stützpfostens 57 angeordneten Rollenpaaren 70 (Fig. 11) geführt werden.
Der Motor 66 weist einen Handhebel 71 auf, mittels welchem er um seine vertikale Achse aus der in Fig. 12 mit voll ausgezogenen Linien gezeigten Stellung in die in Fig. 12 mit gestrichelten Linien gezeigte Stellung geschwenkt werden kann, so dass die in Fig. 12 durch die Buchstaben B bezeichneten Flächen am Reifenmantel 35 von der Abschleifscheibe 67 überarbeitet werden; die mit dem Buchstaben A bezeichnete Fläche ist diejenige, welche von der Hauptabschleifscheibe 52 profiliert und abgeschliffen wird.
Die Abschleifscheibe 52 wird durch einen im allgemeinen in Fig. 1 bei 64 angedeuteten und im einzelnen in Fig. 2 bis und mit 6 gezeigten Apparat gesteuert. Gemäss Fig. 2 ist das Führungsrohr 61 an seinem vordern Ende an einer vertikalen, sich an der Rückseite eines Gleitgehäuses 73 aufwärtserstreckenden Platte 72 angeschweisst oder sonstwie starr befestigt. Im Gleitgehäuse 73 ist ein vertikal beweglicher Schlitten 74 gelagert, der durch Drehung eines Handrades 75 auf- und abwärts bewegt wird und in jeder gewünschten Lage mittels eines Blockierhandrades 76, das gegen die Kante genannten Schlittens 74 drückt, festgelegt werden kann. Am untern Ende des Schlittens 74 ist eine an einer Schablone anliegende Rolle 77 drehbar gelagert.
Die Rolle 77 wird durch einen nachstehend beschriebenen Mechanismus entlang der Profilfläche einer entfernbaren Schablone 78 (siehe auch Fig. 3), die auf von einem Schablonenrahmen 80 ausladende Fixierstifte 79 aufgesetzt ist und durch eine Schablonensicherungsklammer 81 festgehalten wird. Der Schablonenrahmen 80 ist am obern Ende einer vertikal verschiebbaren Platte 82 (Fig. 3) aufgesetzt, wobei genannte Platte 82 sich in einem Paar vertikaler paralleler, in einem Abstand an den Seiten einer Schablonenstütze 84 angeordneter Führungsleisten 83 bewegt. Die Platte 82 wird vertikal durch das Anlegen eines horizontal verschiebbaren Keils 85 an eine am untern Rande der Platte 82 vorgesehene Schrägkante 86 bewegt. Der Keil 85 ist auf eine Leitspindel 87 aufgeschraubt, an deren äusserem Ende ein Stellrad 88 montiert ist.
Die vertikal verschiebbare Platte 82 kann in jeder Einstellage mittels eines Blockierrades 89, welches sich durch die Seite der Arme der Stütze 84, die neben einer der Führungsleisten 83 liegt, festgestellt werden. Geeignete Kennmarken können an der Platte 82 und an den Führungsleisten 83 vorgesehen sein, um dem Arbeiter anzuzeigen, wenn sich die Platte 82 und demzufolge auch die Schablone 78 in einer gewünschten Vertikallage befinden.
Die vertikale Verstellbarkeit der Schablone 78 ist erforderlich, um den Mechanismus auf verschiedene radiale Dicken der Wandung der Reifenmäntel 35 verschiedener Grösse einstellen zu können. Die radiale Dicke der Wandung eines Luftreifenmantels der Personenwagengrösse ist natürlich eine wesentlich kleinere als die radiale Dicke der Wandung eines Mantels eines an einem Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einem Lastwagen, einem Traktor oder einer Erdbearbeitungsmaschine, verwendeten Reifens.
Da die obern Flächen der Reifenstütz- und -antriebs- kugel 36 als fester Bezugspunkt dienen und mit der Innenfläche des Reifenmantels 35 in Berührung stehen, wenn die Abschleifscheibe 52 über die Oberfläche des Reifenmantels 35 bewegt wird, darf die Abschleifscheibe 52 nicht näher an die Oberfläche der Stütz- und Antriebskugel 36 herankommen als der nach Beendigung des Abschleifens minimal gewünschten Dicke des Mantels entspricht. Dieses Mass der Dicke wird eingestellt, indem die Schablone 78 je nach der besonderen Art des zu behandelnden Reifens auf- oder abwärts bewegt wird.
Das Schlittengehäuse 73 weist vorn einen hohlen Teil auf, der vertikale, in einem Abstand liegende Seitenwandungen 90 (Fig. 2 und 3) und eine vordere Wandung 91 aufweist, welche eine oben und unten offene Kammer bilden, durch welche sich ein Ann 92 erstreckt, mittels welchem die Abschleifscheibe in ihrer bogenförmigen Bahn geschwenkt wird, und zwar entweder unter der Kontrolle des Steuerapparates 64 oder nach Beendigung eines Abschleifvorganges von Hand durch den Arbeiter. Die Seitenwandungen 90 des Schlittengehäuses 73 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der nur geringfügig grösser ist als der Aussendurchmesser des Armes 92.
Am untern Ende des Armes 92 (Fig. 6) befindet sich ein damit fest verbundener gegabelter Bügel 93, der rittlings einen Antriebslappen 94, der in einem Stück mit einer Kupplungsscheibe 95 gebildet oder fest an genannter Scheibe befestigt ist, aufweist.
Die Scheibe 95 bildet die angetriebene Hälfte einer allgemein mit 96 bezeichneten Reibungskupplung, die auch eine Antriebsscheibe 97 aufweist. Die Antriebsscheibe 97 ist auf einer sich rückwärts erstreckenden Antriebswelle 98 gelagert, welche sich durch eine grosse Ausnehmung in der Schablonenbefestigungsplatte 82 und in ein allgemein mit 99 bezeichnetes Reduktionsgetriebe erstreckt, das von einem an der Schablonenstütze 84 montierten Motor 100 angetrieben wird.
Die Welle 98 weist eine Büchse auf und eine Verlängerungswelle 101 ist koaxial darin gelagert.
Die Verlängerungswelle 101 steht durch ein vergrössertes Loch 102 vor, welches sich durch die angetriebene Scheibe 95 und den Lappen 94 erstreckt, wobei die Welle 101 an ihrem vordern Ende gegabelt ist und einen Exzenterblockierhebel 103 trägt. Eine Schraubenfeder 104 umgibt die Welle 101 und erstreckt sich zwischen der vordern Stirnfläche des Lappens 94 und einer Druckscheibe 105, gegen welche der Exzenterteil des Blockierhebels 103 wirkt, um die Feder 104 zusammenzudrücken, wodurch ein Schubdruck auf die angetriebene Scheibe 95 der Kupplung 96 ausgeübt wird, womit eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebsscheibe 97 und der angetriebenen Scheibe 95 durch festes Drücken der angetriebenen Scheibe 95 gegen die Sperrkugeln 106 hergestellt wird,
die drehbar in der Stirnfläche der Antriebsscheibe 97 eingesetzt sind und in geeignete Ausnehmungen in der Stirnfläche der angetriebenen Scheibe 95 eingerastet werden können.
Das Schlittengehäuse 73 und mit ihm auch die Schablonenrolle 77 werden durch eine zwischen einem von der obern Stirnfläche des Lappens 94 nach vorn vorstehenden Finger 108 und einem drehbar an einem Ansatz 110 an der Stirnfläche des Schlittengehäuses 73 gelagerten Uberzentrum- Exzenterblockierhebel 109 gespannten Feder 107 abwärts gezogen, um die Rolle 77 in Oberflächenberührung mit der Schablone 78 zu halten.
Weml der Motor 100 erregt wird, so dreht er die Welle 98 und, wenn die Kupplung 96 eingerückt ist, schwenkt er den Hebel 92 von seiner äussersten linken Lage (Fig. 3) im Uhrzeigersinn in seine äusserste rechte Lage, wodurch in gleicher Weise der Abschleifscheibenrahmen in einer bogenförmigen Bahn geschwenkt und die Abschleifscheibe in einer durch die Berührung der Schablonenrolle 77 auf der Profilfläche der Schablone 78 genau bestimmten Bahn über die Oberfläche des Reifenmantels 35 bewegt wird.
Da der Reifenmantel 35 um seine eigene Achse gedreht und seine Wandung durch die satte Berührung mit der Antriebskugel in einer festen Lage gehalten wird, entfernt ein einziger Gang der rasch laufenden Abschleifscheibe 52 von links nach rechts über den Reifen alles überschüssige Laufflächenmaterial herab bis zum von der Schablone 78 gesteuerten Profil und schleift die in Fig. 12 durch den Buchstaben A angedeutete Oberfläche des Reifens ab in Vorbereitung für die Neugummierung.
Die vertikale Verstellung des Schlittens 74 im Schlittengehäuse 73 hebt oder senkt die Abschleifscheibe und vergrössert oder verringert den Radius der im wesentlichen bogenförmigen Bewegungsbahn der Abschleifscheibe 52 um das Äussere des abzuschleifenden Reifenmantels herum. Diese Bahn gleich wie das Minimalmass zwischen der Peripherie der Abschleifscheibe 52 und der Oberfläche der Stützkugel 36, muss für Reifen verschiedener Grösse ver ändert werden. Deshalb können ebenfalls geeignete Kennmarken am Schlitten 74 und am Schlittengehäuse 73 angeordnet werden. Aus Zweckmässigkeitsgründen können diese Kennmarken auf der Stirnfläche der jeweils für eine bestimmte Grösse des abzuschleifenden Reifens vorgesehenen Schablone 78 aufgezeichnet sein.
Wenn ein Arbeiter im Begriffe ist, einen Reifen auf dem beschriebe nen Apparat abzuschleifen, so stellt er den Hebel 103 abwärts, wodurch der Druck zwischen den Stirnflächen der Kupplung 96 aufgehoben wird, worauf er auch noch den Hebel 109 abwärts stellt, womit die Spannung der Feder 107 aufgehoben wird.
Da sich der Motor 58 hinter dem Kugelstehlager 56 befindet, kann der Arbeiter das Schlittengehäuse 73 dem Arm 92 entlang aufwärts heben und durch Erfassen des Armes 92 dasselbe und den gesamten Abschleifmechanismus nach links (Fig. 3) schwenken, bis die Schablonenrolle 77 ihre Endlage erreicht und so placiert werden kann, dass sie auf einem horizontal von der Schablonenstütze 80 ausladenden Schablonenansatz 111 aufliegt. Der Arbeiter setzt dann die für die Grösse des abzuschleifenden Reifens richtige Schablone 78 in der richtigen Lage auf den Fixierstift 79 auf, nimmt allenfalls Einstellungen in der Lage des vertikal verschiebbaren Schablonenschlittens 82 und des Schablonenrollenschlittens 74 vor und stellt dann die Hebel 103 und 109 aufwärts, um die Glieder der Kupplung 96 unter Spannung zu setzen und die Rollen 77 in Berührung mit dem Profil der Schablone 78 zu halten.
Der Arbeiter setzt dann den Reifen in der beschriebenen Art und Weise im Apparat 20 auf und schaltet den Reifenantriebsmotor 44 ein. Wegen der Gleichförmigkeit der auf den Reifen ausgeübten Spannung, indem die Wulstrollen den Reifenmantel über die Antriebskugel 36 abwärtsziehen, dreht sich der Mantel um seine eigene Achse, und seine Mittelebene wackelt nicht. Nachdem der Reifenmantel 35 die richtige Drehgeschwindigkeit erreicht hat, schaltet der Arbeiter den Motor 100 ein, der durch den beschriebenen Antriebsmechanismus den Arm 92 im Uhrzeigersinn schwenkt (Fig. 3), wobei die Schablonenrolle 77 der Schablone 78 folgt und die Peripherie der Abschleifscheibe 52 auf diese Weise auf einer durch die Schablone 78 gesteuerten und bestimmten Bahn bewegt wird.
Wenn der Arm 92 in seine rechte Grenzlage geschwenkt worden ist, so betätigt er oder ein ihm zugeordneter Teil des Mechanismus einen an sich bekannten, zweckmässig angeordneten Grenzschalter, um den Motor 100 abzuschalten. Der Arbeiter schwenkt dann, wie oben beschrieben, den Abschleifmechanismus 51 in seine linke Stellung, wobei er den Reifenantriebsmotor weiterlaufen lässt. Er geht dann zur Rückseite der Maschine und, indem er den Apparat 65 auf seinen Stützschienen 69 nach vorn schiebt, schwenkt er die Hilfsabschleifscheibe 67 kurz in Berührung mit den Randteilen des Reifenmantels 35. Dadurch werden diese Zonen für das Anhaften der Ränder des neuen Laufflächenmaterials gereinigt. Dann schiebt er den Apparat 65 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Lage, lässt den Bremspedalmechanismus 50 los und entlüftet den Zylinder 33.
Während sich der Reifenmantel 35 weiterdreht, schwenken die Arme 25 der Winkelhebel 21 und 22 die Rollen 45 aufwärts in Kontakt mit der Aussenfläche des abgeschliffenen R eifenmantels 35 und heben ihn von der Antriebskugel 36 ab. Der Arbeiter schaltet nun den Reifendrehmotor 44 ab, entfernt den Reifenmantel 35 und ist bereit, einen weiteren Reifenmantel abzuschleifen.
Method and apparatus for removing old tread material from Pneumatic Tire +
This invention relates to a method and apparatus for removing old tread material from pneumatic tire casings for the purpose of re-peening or renewing the tread.
The method according to the present invention is characterized in that part of the surface of the tire casing is stretched one by one to present a stretched area of the circumferential surface of the tire for treatment.
An embodiment of the apparatus according to the present invention is illustrated in the attached drawings, in which:
Fig. 1 is a more or less schematic elevation of an automatic pneumatic tire jacket grinding machine;
FIG. 2 is a fragmentary elevation, with certain parts in section, of the automatic control portion of the apparatus shown in FIG.
3 is a more or less schematic elevation in which certain parts have been broken away, it being taken from the left side of FIG. 1 or 2 and being shown to the scale of FIG.
4 is a further enlarged, fragmentary, elevational view of a portion of the mechanism depicted in FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a vertical section taken substantially along line 5-5 in FIG.
FIG. 6 is a fragmentary detailed isometric view of a portion of the apparatus illustrated in FIG.
FIG. 7 is a top plan view of the apparatus shown in FIG.
FIG. 8 shows, on a larger scale, a vertical section essentially along the line 8-8 in FIG.
FIG. 9 is a section corresponding to FIG. 8, but along the line 9-9 in FIG. 7.
FIG. 10 is a fragmentary vertical section taken on line 10-10 in FIG.
Fig. 11 shows on a larger scale a fragmentary section along the line 11-11 in Fig. 1, and
FIG. 12 is a fragmentary, more or less schematic, view generally taken from the position indicated by line 12-12 in FIG. 1, but with certain parts shown in positions different from those in which it is illustrated in FIG are.
The tire storage and rotating apparatus shown in the drawings is indicated as a whole at 20.
The apparatus 20 includes a pair of double-armed bell cranks 21 and 22 (FIG. 7) which protrude through the front wall of a housing 23 and have downwardly angular pairs of arms 24 and 25 (FIG. 1). The bell cranks 21 and 22 are mounted on the front ends of the horizontal, rearwardly extending shafts 26 to which the bell cranks 27 and 28 are attached at the rear (FIG. 8). The angle levers 27 and 28 are connected to one another by a connecting rod 29 and to a return spring 31 by a connecting rod 30. The angle lever 27 is connected to the piston rod 32 of a pneumatic or similar actuating cylinder, generally indicated at 33.
When air or other actuating means is admitted into the cylinder 33, the piston rod 32 is pressed downwards in FIG. 8, whereby the angle lever 27 is pivoted clockwise and the angle lever 28 is pivoted counterclockwise, with the result that the return spring 31 is tensioned becomes. According to Fig. 1, the two angle levers 21 and 22 in a clockwise direction, respectively. Rotated counterclockwise.
Each of the two arms 24 of the angle levers 21 and 22 is provided with a flanged jacket bead roller 34, which is designed such that it engages the inner bead of a pneumatic tire jacket generally indicated at 35. Due to the action of the cylinder 33 and the described connecting rods, which pivot the arms 24 of the apparatus 20 downwards, the tire casing 35 can be pulled downwards over a support ball 36 (see also FIGS. 9 and 10). The support ball 36 comprises a pair of hemispheres 37 which are mounted on the opposite ends of a shaft 38 mounted on top of a vertical support 39 and driven by a chain 40 from a horizontal countershaft 41.
The countershaft 41 is rotatably mounted in a suitable manner in the housing 23 and projects forward into a drive housing 42 parallel to the shafts 26 and in the middle between said shafts.
The drive shaft 41 is driven by a belt and pulley drive mechanism, shown generally in FIG. 9, having a variable ratio mechanism driven by a motor 44.
The activation of the motor 44 drives the two hemispheres 37 of the support and the drive ball 36 at a speed which is determined by the setting of the variable transmission mechanism 43 and rotates as a result of the contact between the surfaces of the hemispheres 37 and the inner surface of FIG above description by the action of the bell crank arms 24 over the hemispheres 37 pulled down pneumatic tire jacket 35 the latter at a controlled speed and in a counterclockwise direction (Fig. 1).
A casing is mounted on the drive and support ball 36 simply by placing the casing on the support ball 36 so that the beads on the inner edge of the tire casing 35 rest against the hemisphere 37. By subsequent actuation of the mechanism described to pivot the angle levers 21 and 22 downwards and bring the flanged rollers 34 to the path of the tire casing 35 to rest while the support ball 36 rotates, the tire casing is due to the downward pressure of the angle levers 21 and 22 pressed over the support ball 36 downwards. The pressure applied in the cylinder 33 is chosen so that it stretches the tire casing 35 over the support ball.
By stretching the tire casing over the drive ball 36 in this manner, it is held in firm surface contact with the drive ball and the rubber from which the tire casing is made is tightened. This tightening of the rubber makes it easier for a sharp tool to penetrate, such as the sharp points of the grinding wheel described below.
When the grinding work is finished and the surface of the tire casing 35 is profiled and prepared for the application of a new tread, the tire casing 35 can easily be removed from the apparatus 20 by releasing the pressure in the cylinder 33, so that the accumulated in the return spring 21 Energy pivots the angle lever 27 clockwise (FIG. 7) and the angle lever 28 counterclockwise, whereby the tire guide angle lever 21 is pivoted counterclockwise (FIG. 1) and the angle lever 22 is pivoted clockwise. This return movement pivots the arms 25 upwards and generally brings the cylindrical rollers 45, which are mounted at the ends of the arms 25 on axes parallel to the rollers 34, with the outside of the tire casing 35 in contact.
The energy of the return spring 31 presses the bell crank upwards and gradually lifts the tire casing 35 off the ball 36, its beads being spread apart laterally in order to remove the casing from the drive ball 36.
In addition to the mechanism already described, the apparatus illustrated in the drawings has a pair of brake drums and brakes, indicated generally at 46 (FIG. 8), which are mounted on shafts 26 and connected by connecting rods 47 to a bell crank 48, the latter Angle lever 48 is attached to the rear end of a shaft 49 which protrudes from the front wall of the housing 23 and has an actuating pedal 50 attached to it.
After the tire casing 35 has been placed on the support and drive ball 36 in the manner described, the worker can depress the pedal to lock the brakes 46 and thus the shafts 26, the bell cranks 21 and 22 and the bead pressure rollers 34 in their drive positions to hold, whereby any tendency of the tire casing to yield to the pressure in the actuating cylinder 33 under the changing load, which results from the fact that the grinding process must remove more or less rubber due to uneven wear of the old running surface of the tire casing.
The tire abrading portion of the apparatus shown in the drawings, indicated generally in Figure 1 by the reference numeral 51, comprises a cylindrical abrading disc 52, the periphery of which is provided with an extraordinarily large number of sharp protruding points. Typically, such abrasive wheel tips are the sharp ends of large carpet nails that protrude through the thin peripheral material of the abrasive wheel. In the embodiment shown in the drawings, the grinding wheel 52 is mounted at the front end of a shaft 53 rotatably mounted in a substantially horizontal tube 54 and extending through said tube, said tube 54 extending over the tensioned point of the tire casing 35, when the latter is inserted in the apparatus.
In the middle position of the grinding wheel 53, the axis of its shaft 53 lies in the vertical center plane of the tire casing 35, which plane is perpendicular to the center lines of the tire casing 35, the support ball 36 and the bead pressure rollers 34.
In the vicinity of the rear end of the tube 54, the latter extends through a ball member 55 of a ball joint bearing indicated generally at 56, said ball member 55 forming one piece with the pipe 54, and said pillow block being placed on top of a support post 57. At the rear end of the tube 54 behind the ball 55, a motor 58 is attached, the shaft of which is coupled to the grinding wheel shaft 53 and drives the same.
The grinding wheel 52 is enclosed in a substantially cylindrical housing 59 which encloses the grinding wheel with the exception of an arcuate opening indicated generally at 60 on the underside, through which opening the edge of the grinding wheel 52 protrudes. The housing 59 is firmly connected by a frame structure 62 to a guide tube 61 extending forward, said guide tube being arranged coaxially with the tube 54 and consequently with the grinding wheel drive shaft 53.
Because the axis of the grinding wheel 52 is perpendicular to the axis of the tire casing 35 and the grinding wheel 52 is pivoted in a substantially arcuate path in the vertical plane of the axis of the tire casing 35, the entire frame structure including the housing 59 is inclined when the grinding wheel 52 vibrates the free-standing portion of the grinding wheel 52 remains in the grinding position. In this way, the housing 59 almost completely surrounds the grinding wheel 52, and the housing 59 is connected by a pipe 63 to a suction dust collector, for the purpose of removing the rubber dust and rubber particles that occur when removing the old tread material and when profiling the surface for the new tread material from the surface of the shell 35 are abraded or torn off.
At the front end of the guide tube 61 an automatic mechanism, indicated generally at 64, is provided for swinging the entire grinding wheel support means in a substantially arcuate path, said mechanism, as described below, being controlled and driven so that the peripheral surface of the grinding wheel extends over the surface of the tire casing 35 moves as the tire casing 35 rotates and abrades and treads the tire casing 35.
In addition to the main abrasive wheel 52, which is used to remove the old tread from the surface of the tire casing 35 and to contour the tire casing 35 in the manner described below, the illustrated apparatus is provided with an auxiliary mechanism 65 (Fig. 1) from which Details are shown in Figures 11 and 12. The purpose of this apparatus is to rework the edge parts of the side walls of the tire casing 35 beyond the newly profiled and ground surface prepared by the main abrasive disk 52.
The apparatus 65 includes a motor 66, the shaft of which carries a smaller grinding wheel 67, and which is mounted to be pivotable about a vertical axis at the front end of a carriage 68 supported by a pair of support rails 69 for back and forth displacement, wherein said support rails 69 are guided between pairs of rollers 70 (FIG. 11) arranged at intervals and on the sides of the support post 57.
The motor 66 has a hand lever 71, by means of which it can be pivoted about its vertical axis from the position shown in FIG. 12 with solid lines into the position shown in FIG. 12 with dashed lines, so that the position shown in FIG surfaces on the tire casing 35 identified by the letters B are worked over by the grinding wheel 67; the surface designated by the letter A is that which is profiled and ground off by the main grinding wheel 52.
Abrasive wheel 52 is controlled by an apparatus indicated generally at 64 in FIG. 1 and shown in detail in FIGS. 2 through 6. According to FIG. 2, the front end of the guide tube 61 is welded or otherwise rigidly fastened to a vertical plate 72 extending upwards on the rear side of a sliding housing 73. A vertically movable slide 74 is mounted in the slide housing 73, which is moved up and down by turning a handwheel 75 and can be fixed in any desired position by means of a blocking handwheel 76 which presses against the slide 74 mentioned. At the lower end of the carriage 74, a roller 77 resting on a template is rotatably mounted.
The roller 77 is set by a mechanism described below along the profile surface of a removable template 78 (see also FIG. 3), which is placed on fixing pins 79 projecting from a template frame 80 and is held in place by a template securing clip 81. The stencil frame 80 is placed on the upper end of a vertically displaceable plate 82 (FIG. 3), said plate 82 moving in a pair of vertical parallel guide strips 83 arranged at a distance on the sides of a stencil support 84. The plate 82 is moved vertically by placing a horizontally displaceable wedge 85 on a beveled edge 86 provided on the lower edge of the plate 82. The wedge 85 is screwed onto a lead screw 87, at the outer end of which an adjusting wheel 88 is mounted.
The vertically displaceable plate 82 can be locked in any setting position by means of a locking wheel 89, which is located through the side of the arms of the support 84 which lies next to one of the guide strips 83. Appropriate identification marks can be provided on the plate 82 and on the guide rails 83 in order to indicate to the worker when the plate 82 and consequently also the template 78 are in a desired vertical position.
The vertical adjustability of the template 78 is necessary in order to be able to adjust the mechanism to different radial thicknesses of the wall of the tire casings 35 of different sizes. The radial thickness of the wall of a pneumatic tire casing the size of a passenger car is, of course, much smaller than the radial thickness of the wall of a casing of a tire used on a utility vehicle such as a truck, tractor or earthworking machine.
Since the upper surfaces of the tire support and drive ball 36 serve as a fixed reference point and are in contact with the inner surface of the tire casing 35 when the grinding wheel 52 is moved over the surface of the tire casing 35, the grinding wheel 52 must not be closer to the surface the support and drive ball 36 come closer than the minimum desired thickness of the jacket after the end of the grinding. This amount of thickness is adjusted by moving the template 78 up or down depending on the particular type of tire being treated.
The carriage housing 73 has a hollow part at the front which has vertical, spaced-apart side walls 90 (FIGS. 2 and 3) and a front wall 91 which form a chamber which is open at the top and bottom and through which an ann 92 extends, by means of which the grinding wheel is pivoted in its arcuate path, either under the control of the control apparatus 64 or after completion of a grinding process by hand by the worker. The side walls 90 of the slide housing 73 are arranged at a distance from one another which is only slightly larger than the outer diameter of the arm 92.
At the lower end of the arm 92 (FIG. 6) there is a forked bracket 93 fixedly connected to it, which astride a drive tab 94 which is formed in one piece with a coupling disc 95 or is fixedly attached to said disc.
The disk 95 forms the driven half of a friction clutch, generally designated 96, which also has a drive disk 97. The drive pulley 97 is mounted on a rearwardly extending drive shaft 98 which extends through a large recess in the template mounting plate 82 and into a reduction gear, generally designated 99, which is driven by a motor 100 mounted on the template support 84.
The shaft 98 has a sleeve and an extension shaft 101 is coaxially supported therein.
The extension shaft 101 protrudes through an enlarged hole 102 which extends through the driven disk 95 and the tab 94, the shaft 101 being forked at its front end and carrying an eccentric locking lever 103. A helical spring 104 surrounds the shaft 101 and extends between the front face of the tab 94 and a pressure disk 105, against which the eccentric part of the blocking lever 103 acts to compress the spring 104, whereby a thrust pressure is exerted on the driven disk 95 of the clutch 96 , whereby a drive connection between the drive pulley 97 and the driven pulley 95 is produced by firmly pressing the driven pulley 95 against the locking balls 106,
which are rotatably inserted in the end face of the drive pulley 97 and can be locked into suitable recesses in the end face of the driven pulley 95.
The slide housing 73 and with it also the stencil roller 77 are pulled downwards by a spring 107 tensioned between a finger 108 protruding forward from the upper end face of the tab 94 and an overcenter eccentric locking lever 109 rotatably mounted on a shoulder 110 on the end face of the slide housing 73 to maintain roller 77 in surface contact with template 78.
When the motor 100 is energized, it rotates the shaft 98 and, when the clutch 96 is engaged, it pivots the lever 92 from its extreme left position (FIG. 3) clockwise to its extreme right position, whereby the Abrasive disc frame is pivoted in an arcuate path and the abrasive disc is moved over the surface of the tire casing 35 in a path precisely determined by the contact of the template roller 77 on the profile surface of the template 78.
Since the tire casing 35 is rotated about its own axis and its wall is held in a fixed position by the full contact with the drive ball, a single turn of the high-speed grinding wheel 52 from left to right over the tire removes all excess tread material down to the Template 78 controlled profile and grinds off the surface of the tire indicated by the letter A in FIG. 12 in preparation for the new rubber coating.
The vertical displacement of the slide 74 in the slide housing 73 raises or lowers the grinding wheel and increases or decreases the radius of the substantially arcuate path of movement of the grinding wheel 52 around the exterior of the tire casing to be abraded. This path, the same as the minimum dimension between the periphery of the grinding wheel 52 and the surface of the support ball 36, must be changed for tires of different sizes. Therefore, suitable identification marks can also be arranged on the carriage 74 and on the carriage housing 73. For reasons of expediency, these identification marks can be recorded on the end face of the template 78 which is provided for a specific size of the tire to be abraded.
When a worker is about to grind a tire on the apparatus described NEN, so he sets the lever 103 down, whereby the pressure between the faces of the clutch 96 is released, whereupon he also sets the lever 109 down, which the tension of the Spring 107 is canceled.
Since the motor 58 is located behind the ball bearing pillow block 56, the worker can lift the carriage housing 73 up the arm 92 and, by grasping the arm 92, pivot the same and the entire grinding mechanism to the left (FIG. 3) until the template roller 77 reaches its end position and can be placed in such a way that it rests on a template extension 111 projecting horizontally from the template support 80. The worker then places the correct template 78 for the size of the tire to be abraded in the correct position on the fixing pin 79, makes adjustments to the position of the vertically displaceable template carriage 82 and the template roller carriage 74 and then moves the levers 103 and 109 upwards, to put the links of the coupling 96 under tension and to keep the rollers 77 in contact with the profile of the template 78.
The worker then places the tire in the apparatus 20 in the manner described and switches the tire drive motor 44 on. Because of the uniformity of the tension exerted on the tire by the bead rollers pulling the tire casing down over the drive ball 36, the casing rotates on its own axis and its median plane does not wobble. After the tire casing 35 has reached the correct rotational speed, the worker switches on the motor 100 which, by means of the drive mechanism described, pivots the arm 92 in a clockwise direction (FIG. 3), the template roller 77 following the template 78 and the periphery of the grinding wheel 52 on is moved in this way on a path controlled and determined by the template 78.
When the arm 92 has been pivoted into its right limit position, it or a part of the mechanism assigned to it actuates an appropriately arranged limit switch known per se in order to switch off the motor 100. The worker then pivots the abrading mechanism 51 to its left position, as described above, while keeping the tire drive motor running. He then goes to the rear of the machine and, sliding the apparatus 65 forward on its support rails 69, swings the auxiliary abrasive disc 67 briefly into contact with the edge portions of the tire casing 35. This clears these areas for the edges of the new tread material to adhere . He then pushes the apparatus 65 back into the position shown in FIG. 1, releases the brake pedal mechanism 50 and ventilates the cylinder 33.
While the tire casing 35 continues to rotate, the arms 25 of the angle levers 21 and 22 pivot the rollers 45 upwards into contact with the outer surface of the ground tire casing 35 and lift it off the drive ball 36. The worker now switches off the tire rotating motor 44, removes the tire casing 35 and is ready to grind off another tire casing.