DE2234201B2 - Vorrichtung zum Anrollen der Aufbaulagen eines Rohlings für einen Luftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anrollen der Aufbaulagen eines Rohlings für einen Luftreifen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der GB-PS 50 867 bekannt. Im bekannten Fall sind die notwendigen Bewegungen des Trägers jeder Anrollscheibe parallel und senkrecht zur Drehachse der Aufbautrommel des Rohlings sowie die Schwenkbewegungen der Anrollscheibe um eine im Abstand und senkrecht zur Achse der Aufbautrommel verlaufende Achse in entsprechendenden Nockenbahnen gespeichert, welche von entsprechenden Fühlern der Nockensteuereinrichtung abgetastet werden, um Stellmotore zur Ausführung der verschiedenen Bewegungen zu steuern. Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Verschwenkung jeder einzelnen Scheibe der vorgesehenen zwei Paare von Anrollscheiben um eine Schwenkachse, die im Abstand innerhalb der Kontur des Rohlings verläuft.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die Anrollscheiben in jedem Punkt der Reifenoberfläche selbsttätig in einen Zustand von stabilem Gleichgewicht verbleibt, in dem sich die Anrollscheibe in jedem Punkt genau senkrecht zur Reifenoberfläche einstellt.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 1 gelöst. Hierbei ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung des Aufbaus und der Steuerung dadurch, daß die Tastrolle, die entlang der Nockenbahn geführt wird, mit der Anrollscheibe, die an den Reifenrohling angedrückt wird, zu einer geschlossenen Baueinheit zusammengefaßt ist. Dadurch werden im Zusammenwirken mit der relativen Lage der Schwenkachse der Anrollscheibe und der Drehachse der Tastrolle die stabile und zur Reifenoberfläche senkrechte Einstellage der Anrollscheibe sicherstellende Kräfte erzeugt, welche zu einer sehr raschen und exakten Steuerung der AoroUscheibe bei deren Bewegung entlang der Oberflächenkontur des Reifenrohlings führen.

Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der Abstand zwischen der Schwenkachse der

ίο Anrollscheibe und der Drehachse der Tastrolle dem Radius der Tastrolle gleicht

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

is Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Blickrichtung senkrecht zur Achse der Aufbautrommel für den Rohling.

F i g. 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 mit Blickrichtung parallel zur Achse der Aufbautrommel.

Fig.3 im größeren Maßstabe einen Ausschnitt der Vorrichtung in Ansicht, teilweise im Schnitt entlang der Schwenkachse der Anrollscheiben.

F i g. 4 in Draufsicht die Nockensteuereinrichtung mit der der Kontur des Rohlings proportionalen Nocken bahn und

Fig.5 und 6 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht die zur Stabilisierung der Aastell-Lage der Anrollscheiben wirksamen Kräfte.

Die in F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 500 weist

jo einen tischartigen Rahmen 1 auf, dessen senkrechte Längsmittelebene 502 die Drehachse der nicht gezeigten Aufbautrommel für den Rohling eines Luftreifens senkrecht schneidet. Auf dem Tisch 1 ist ein quer zur Längsmittelebene 502 langgestreckter und parallel zu dieser Ebene verfahrbarer Schlitten 3 angeordnet der zwei in seiner Längsrichtung verfahrbare Wagen 4a und 46 unterstützt Auf jedem Wagen ist eine schlittenartige Unterstützung 5a, 56 für eine die Anrollscheibe 10a bzw. 10ύ umfassende Baueinheit vorgesehen. Die Schlitten 5a und Sb sind auf den Wagen 4a, Ab jeweils in einer unter einem spitzen Winkel zur der Längsmittelebene 502 geneigten Führung verschiebbar. Jede von den zugehörigen Schlitten 5a und Sb unterstützte, eine Anrollscheibe 10a und 106 umfassende Baueinheit 6a bzw. 6b ist um eine zur Verschiebeebene der Schlitten 5a, 56 senkrecht verlaufende Schwenkachse schwenkbar, die in den F i g. 5 und 6 mit »O« bezeichnet ist Jede Anrollscheibe 10a, 106 ist mit der zugehörigen Baueinheit 6a, 6b über einen Arm 9a bzw. 9b um eine horizontale Achse 39a bzw. 396 schwenkbar verbunden.

Die Verschiebung des Schlittens 3 in Richtung parallel zu der Längsmittelebene 502 kann mit Hilfe eines Schubkolbenmotors 13 im Rahmen 1 erfolgen. Die Wagen 4a, Ab auf dem Schlitten 3 können synchron in entgegengesetzten Richtungen mit Hilfe einer Gewindespindel 26 verfahren werden, welche zwei Gewindeabschnitte entgegengesetzter Steigung aufweist und über einen umsteuerbaren Elektromotor 29 angetrieben werden kann. In F i g. 3 sind die beiden Wagen 4a, Ab in

so ihrer größten gegenseitigen Annäherungsstellung gezeigt, in der die beiden Anrollscheiben 10a und 106 aneinander anliegen.

Auf jedem Wagen 4a, 46 ist mittels bügelartiger Halterung 35a, 356 ein druckmittelbetätigter Schubkol-

b5 benmotor 34a bzw. 346 ausgerichtet auf die Verschieberichtung des zugehörigen Schlittens 5a, 56 angeordnet. Die Kolbenstange jedes Schubkolbenmotors greift an dem zugehörigen Schlitten 5a, 56 an. Wie aus F i g. 1 und

F i g. 3 hervorgeht, liegen die Schlitten 5a und 56 in zwei im gegenseitigen Abstand Qbereinandergeordneten Ebenen, so daß sie in der vorgeschobenen Stellung übereinandergreifen können. Um die senkrechte Schwenkachse O (vergL Fig.5 und 6) ist jede Baueinheit 6a, 66 in Rollenlagern 38a bzw. 386 drehbar gelagert welche jeweils einen Drehzapfen 37a bzw. 376 der betreffenden Baueinheit aufnehmen. Mit jedem Drehzapfen 37a bzw. 37b ist gleichachsig ein Kettenrad 43a, 436 verbunden, über das die Baueinheit um die Schwenkachse O zwangsweise verschwenkt werden kann. Die Schwenkung der Arme 9a, 96 um die Querachsen 39a, 396 erfolgt mit Hilfe eines aufblasbaren Kissens, von denen eines bei 506 gezeigt ist

Jede Baueinheit 6a, 66 weist zusätzlich eine Tastrolle ι -, 58a, 586 auf. Wie die Schlitten 5a und 56 sind auch die Tastrollen 58a, 586 in unterschiedlichen Ebenen übereinanderliegend angeordnet, so daß sie in der in Fig.3 gezeigten Stellung übereinandergreifen. Jede Tastrolle 58a, 586 wirkt mit einer der Kontur des Rohlings proportionalen Nockenbahn einer Nockensteuereinrichtung 8a, 86 zusammen. Die Anordnung ist im dargestellten Beispiel so getroffen, daß die Stelle des tangentialen Kontaktes zwischen der Tastrolle 58a, 586 und der zugehörigen Nockenbahn 82a, 826 (bzw. 82 in den Fig.5 und 6) ebenso wie die Kontaktstelle der Arbeitskante der zugehörigen Anrollscheibe 10a, 106 an der Kontur des Rohlings im wesentlichen auf der gleichen senkrechten Achse liegen, welche die Drehachse O der Baueinheit ist

In Fig.4 sind jeweils mehrere Nockenbahnen 82a bzw. 826 vorgesehen, welche jeweils bei unterschiedlichen Aufbauzuständen des Rohlings des Reifens wirksam sind. Die in F i g. 4 zusätzlich gezeigten Nocken 81a und 816 können bedarfsweise für bestimmte Aufbauphasen zur Zwangssteuerung der Schwenkstellung der Baueinheit 6a, 66 um die Schwenkachse O unter Zuhilfenahme des Kettenrades 43a, 436 und einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung herangezogen werden. Die Tastrollen 58a, 586 sind an nach unten ragenden Armen 59a, 596 der Baueinheiten angeordnet. Die Arme 59a und 596 können gegenüber den übrigen Aufbauteilen der Baueinheiten 6a, 66 über in Zylindern 67a, 676 gleitende Hubkolben 65a, 656 entlang den Führungen 69a, 696 gehoben und gesenkt werden, um die Tastrollen 58a, 586 wahlweise mit einem der in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Nockenbahnabschnitte jeder Nockenbahn 81 bzw. 82 in Eingriff zu bringen.

Während eines Anrollvorganges werden der Schiitten 3 und die Wagen 4a und 46 in die gewünschte Ausgangsstellung gebracht. Die Schlitten 5a und 56 werden auf den Wagen 4a und 46 mit Hilfe der Schubkolbenmotoren 34a und 346 vorgeschoben, bis die Tastrollen 58a und 586 mit den zugehörigen Nockenbahnen 82a bzw. 826 in Eingriff kommen. Danach werden die Anrollscheiben 10a und 106 in Eingriff am Umfang des Rohlings gebracht. Während die Tastrollen zur Bewegung entlang der Nockenba'un gesteuert werden, werden sie durch die ständig unter Druck stehenden Schubkolbenmotoren 34a und 346 fortwährend in Anlage an den Nockenbahnen gehalten. Bei der Bewegung der Tastrollen entlang der Nockenbahnen stellen sich die Anrollscheiben 10a, 106 selbständig und automatisch in eine Lage im wesentlichen senkrecht zu der Kontur des Rohlings ein, sofern sie nicht zwangsweise durch Betätigung der Stellantriebe über die Zahnräder 43 in andere Winkelstellungen gebracht werden, wie z.B. beim Anrollen der Schultern des Rohlings.

Die bei der Senkrechtstellung wirksamen Kräfte sind in Fig.5 und 6 näher dargestellt In diesen Figuren ist ein Ausschnitt der Nockenbahn 82 gezeigt an die die Tasirolle 58 mit Hilfe des nicht gezeichneten Schubkolbenmotors 34 ständig angedrückt wird. Wie aus F i g. 1 und 2 hervorgeht ist die Wirkachse des zugehörigen Schubkolbenmotors 34 unter einem spitzen Winkel zur Längsmittelebene 502 der Vorrichtung ausgerichtet was in F i g. 5 und 6 durch die Linie X-X' dargestellt ist Die Linie X-X' läuft durch die Schwenkachse O der Baueinheit 6a, 66. Andererseits verläuft diese Schwenkachse durch den Punkt der tangentialen Berührung der Arbeitskante der Anrollscheibe 10 mit der Kontur des Rohlings, der mit der Anro'.lscheibe behandelt wird. Im dargestellten Beispiel liegt außerdem die Drehachse O' der Tastrolle 58 in einer Ebene, die bevorzugt die Arbeitskante der Anrollscheibe 10 enthält Die Drehachse O' der Tastrolle 58 weist jedoch von der Schwenkachse Oder Baueinheit einen Abstand auf, der dem Radius der Tastrolle 58 entspricht Die Achsen XX' bzw. YY' entsprechen jeweils der Wirkungslinie des Schubkolbenmotors 34, bzw. dem geraden Verlauf des jeweils wirksamen Abschnittes der Nockenbahn 82.

Die wirksamen Kräfte sind in den beiden F i g. 5 und 6 wie folgt angegeben:

Die Kraft Fist die ständig wirksame Vorspannkraft durch den Schubkolbenmotor 34a bzw. 346. Diese Kraft wirkt ^!n Richtung der Achse XX' und geht durch die Schwenkachse O der Baueinheit 6a bzw. 66. Die Vorspannkraft F erzeugt an der Tastrolle 58 eine Reaktionskraft R, die stets senkrecht zu der Achse YY' im Berührungspunkt der Tastrolle 58 mit der Nockenbahn 82 steht. Die Reaktionskraft R geht durch die Drehachse O' der Tastrolle 58, die anderenfalls unkontrolliert wegrollen würde. Die Größe der Reaktionskraft R ist gleich der Größe der Komponente Fl der Kraft F, senkrecht zur Ebene der Nockenbahn 82.

Somit wirken zwei Kräfte auf die Baueinheit 6a, 66. Die Reaktionskraft R bildet mit der Kraftkomponente Fl ein Kräftepaar im gegenseitigen Abstand O-H, und somit ein Drehmoment von der Größe Fl mal dem Abstand O-H um den freien Drehpunkt O. Dieses Drehmoment ist deshalb ständig bestrebt die Baueinheit 6a, 66 um die Schwenkachse O in einem solchen Sinne zu verschwenken, daß der Hebelarm OH zu Null wird. Da die Baueinheit 6a, 66 um ihre Schwenkachse O f.ei beweglich ist und da sich die Schwenkachse O entlang der Achse XX' in Richtung auf die Nockenbahn YY' verschieben kann, solange sich der Kolben des Schubkolbenmotors 34a bzw. 346 nicht am Ende seines Hubes befindet, wird deutlich, dab die Lage der Anrollscheibe 10 in F i g. 5 instabil ist. Die Anrollscheibe strebt unter der Wirkung der geschilderten Kräfte eine stabile Gleichgewichtsstellung an, die der Lage nach Fig.6 entspricht, in der das beschriebene Kräftepaar das Moment Null besitzt, da der Hebelarm OH aus Fig.5 den Wert Null annimmt. Die Verbindung der Drehachse der Tastrolle 58 mit der Schwenkachse Oder Baueinheit verläuft schließlich der stabilen Stellung senkrecht zur Nockenbahn 82 durch den Kontaktpunkt O" zwischen der Tastrolle 58 und dieser Nockenbahn. Es sei daran erinnert, daß die Tastrolle 58 in erheblichem Abstand unterhalb der Anrollscheibe angeordnet ist und die Teile nur deshalb in den Fig. 5 und 6 zusammenfallen, weil in diesen Figuren die Teile in

Richtung parallel zur Schwenkachse O wiedergegeben sind.

Die in F i g. 6 eingezeichnete zweite Kraftkomponente Fl aus der Kraft F des Schubkolbens 34, welche senkrecht zur Achse XX' verläuft, wird durch die Gleitführungen für den Schlitten 5a bzw. 5b aufgenommen. Durch Veränderung der Lage der Achse O' der Tastrolle 58 gegenüber der die Arbeitskante enthaltenden Ebene der AnroHscheibe 10 können andere geneigte instabile Winkelstellungen der AnroHscheibe in bezug auf den Rohling erzeugt werden. Durch Veränderung des Abstandes der Achse O' vom Schwenkpunkte O des Systems kann die Größe des Stellmomentes verändert werden. In jedem Fall stellt sich die Baueinheit 6a, 6b aufgrund der beschriebenen Kräfte und Momente automatisch und fortwährend in eine vorbestimmte Gleichgewichtsstellung ein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Anrollen der Aufbaulagen eines Rohlings für einen Luftreifen mit Hilfe mit ihrer umfänglichen Arbeitskante an den Reifenrohling andrückbarer Anrollscheiben, bei der die Anrollscheiben mit Hilfe von Stellmotoren in einer zur Achse des Reifenrohlings parallelen Ebene verschiebbar und um eine zu dieser Ebene senkrechte Schwenkachse verschwenkbar sind, und mit einer Einrichtung zum Einstellen der die Arbeitskante enthaltenden Ebene in eine im wesentlichen zur Oberflächenkontur des Rohlings senkrechte Arbeitsstellung mit einer Nockensteuereinrichtung zum Entlangfahren der Anrollscheiben an der Kontur des Rohlings, die eine der Kontur des Rohlings proportionale Nockenbahn aufweist, d a -durch gekennzeichnet, daß jede Anrollscheibe (10) je mit einer an die zugehörige Nockenbahn (82) mit einer vorbestimmten Vorspannkraft andrückbaren Tastrolle (58) eine Baueinheit bildet, die unter der Wirkung der Vorspannkraf t um die tangential zur Arbeitskante der Anrollscheibe (10) verlaufende Schwenkachse (O) schwenkbar ist, wobei die Drehachse der Tastrolle (58) im Abstand von der Schwenkachse (O) und im wesentlichen in der die Arbeitskante der Anrollscheibe (10) enthaltenden Ebene angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Drehachse der Tastrolle (58) von der dazu parallel verlaufenden Schwenkachse (O) etwa gleich dem Radius der Tastrolle (58) ist