DE2745325C2 - Kantenbesäumvorrichtung für einen Kautschukstreifen mit Verstärkungseinlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kantenbesäumvorrichtung für einen Kautschukstreifen mit z. B. durch Cordfäden gebildeter Verstärkungseinlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Im Grundaufbau entspricht die Vorrichtung einem Walzenkalander. Zum Besäumen dienen rotierende Messer, die gegen eine der Walzen gedrückt werden und mit Hilfe einer in einem geschlossenen hydraulischen Druckmittelkreis liegenden KolbenVZylinder-Anordnung (Stellzylinder) mitsamt ihrem Messerträger und somit abstandsgleich verschoben werden; auf dem Messerträger sind die Besäummesser allerdings je nach anfallender Streifenbreite in unterschiedliche Ausgangslage bringbar. Der Stellzylinder wird dabei von Signalen gesteuert, die von einem die Kanten des einlaufenden Streifens verfolgenden Fühlers stammen.

Eine Vorrichtung, die nach diesem Prinzip aufgebaut ist, hat das DE-GM 69 32 162 zum Gegenstand.
Kautschukstreifen mit Verstärkungseinlage dienen in erster Linie zum Aufbauen von Reifenkarkassen, aber auch z. B. von Treibriemen und Förderbändern. Solche Streifen müssen, ehe sie zum betreffenden Endprodukt verarbeitet werden, was meist in eine-..! Wickelprozeß geschieht, besäumt werden. Ihre Kanten weichen nämlieh vom theoretischen geraden Verlauf oft erheblich ab. Der Grund hierfür liegt einmal darin, daß der unvulkanisierte Kautschukstreifen nicht ausreichend formstabil ist, zum anderen, und zwar in der Hauptsache darin, daß — bedingt durch das Fließverhalten von Kautschuk — in einem Walzenspalt die Randbereiche des Streifens nicht regelmäßig ausformbar sind.

Mit dem Besäumen eines solchen Streifens ist Geradlinigkeit und auch Parallelität der Kanten erreichbar. Dabei wurde bisher so vorgegangen, daß der Streifen über die außenliegenden Verstärkungsstränge weit hinaus ausgeformt wurde, um zu erreichen, daß mit Sicherheit auch die äußeren Stränge (was erforderlich ist) ausreichend mit Kautschuk abgedeckt sind und sie zudem keinesfalls vun den Besäummessern verletzt werden.

Dieser Weg befriedigt aber nicht, weil hierbei Streifen entstanden, in deren Randbereichen die Verstärkungseinlagen fehlten, was die Qualität der hieraus hergestellten Erzeugnisse schmälerte. Zudem bedeutete diese Ausformung der Streifen der Breite nach, daß eine erhebliche Menge Kautschuk als Abfall anfiel.

Der Erfindung, die sich mit diesem Problem beschäftigt, liegt die Aufgabe zugrunde, das Besäumen von Ksutschukstreifen mit Verstärkungseinlage so vorzunehmen, daß das Ausformen der Streifen über die äußeren Verstärkungsstränge hinaus in nur geringem Aismaß zu erfolgen braucht, ausreichend, daß mit Sicherheit auch die äußeren Stränge mit Kautschukmasse noch voll abgedeckt bleiben, wobei aber nicht befürch-

let zu werden braucht, daß diese Stränge von den rotierenden Besäummessern freigelegt und verletzt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht ihrem Wesen nach, gemäß Anspruch 1 darin, daß im Druckmittelkreis zum Verschieben der Besäummesser zwei Stellzylinder vorgesehen sind, die entgegengerichtet Ober Zahnstangen mii zwischcngeschcJtetem Zahnritzel gemeinsam auf die Träger (30, 30) für die Besäummesser wirken, daß jeder der die Kanten des einlaufenden Kautschuk-Streifens abtastender Fühler einem der Stellzylinder zugeordnet ist, und daß jeder der Fühler durch jeweils eine eigene K.olben-/Zylinder-Anordnung verschiebbar ist, die jede mit dem diesem Fühler zugeordneten Stellzyünder gekoppelt ist

Nach dieser Lösung wird die Verschiebung des Besäummesserpaares aufgrund von zu beiden Seiten des einlaufenden Kautschukstreifens vorgesehenen Kantenfühlern vorgenommen. Das bedeutet, daß das System auf alle der möglichen Fälle von Kantenabweichungen wirksam anzusprechen vermag, nämlich sowohl dann, wenn Kantenabweichung auf der einen oder der anderen Seite des Streifens nacheinander auftritt, als auch dann, wenn Kantenabweichungen gleichzeitig auf beiden Seiten auftreten. Zu diesem Zweck sind die Fühler unabhängig voneinander mit dem Verstärker verbunden, und weil so die Kantenabweichung bei dem Streifen insgesamt festgestellt wird, entspricht dies — rein rechnerisch gesehen — der algebraischen Summe der Abweichung. Hinzu kommt, daß jeder der Fühler mittels je einer eigenen Kolben-/Zylinder-Anordnung für sich verschiebbar ist und jede dieser Anordnungen mit einem der Stellzylinder hydraulisch gekoppelt ist. Das hat zur Folge, daß jeweils zusammengehörende Kantenfühler und Stellzylinder (zum Verschieben der Besäunimesser) auf direktem Wege miteinander verbunden sind und die Fühler (anders ais z. B. bei einer Lichtschranke) stetig einer Kantenabweichung folgen.

Insgesamt ergibt sich hieraus ein feinfühliges System, das es möglich macht, das Besäumen der Streifen aufgabengemäß in unmittelbarer Nähe der jeweils äußeren Verstärkungsstränge vorzunehmen, ohne daß diese Stränge freigelegt oder gar von den Besäummessern verletzt werden könnten. Da die Verstellung des Messerträgers mittels Zahnstangen und zwischengeschaltetem Zahnrad (Ritzel) geschieht, wss wirkungsmäßig der Anwendung eines gleichseitigen Hebels entspricht, hat die Größe der Verstellung des Messerträgers immer etwa nur die Hälfte des Wertes der tatsächlichen jeweiligen Kantenabweichirng; auf diese Weise wird jedes Risiko der Freilegung oder Verletzung der Verstärkungsstr«nge im Randbereich des Streifens ausgeschlossen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist nachfolgend im Rahmen der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eingehend erläutert. Konstruktive Einzelheiten der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Kantenbesäumvorrichtung,

F i g. 2 die Seitenansicht der Vorrichtung, und

F i g. 3 das Schema der hydromechanischen Verstelleinrichtung.

Die Kantenbesäumvorrichtung 10 ist Teil eines Kalanders. Wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, ist für diese Vorrichtung ein Träger 12 vorgesehen, der sämtliche Bauelemente der Besäumvorrichtung, bewegliche und ortsfeste, aufnimmt und in Parallellage zu den Kalanderwalzen 14, 16 über Anschlußstücke (12a, 126 an den Maschinenwangen des Kalanders befestigt ist.

In Längsrichtung ist der Träger 12 mit zwei in Abstand zueinander liegenden aufgesetzten Schienen 18, 19 versehen. Die eine Schiene 18 dient der Führung eines verschiebbaren Supports 20, die andere Schiene 19 dient der Führung zweier Halter 60 für (Kanten-) Fühler 118. Für die Führung des Supports 20 und der Halter 60 sind an den betreffenden Teilen Rollen 17 bzw. 61 vorgesehen, die sich gegen die Schienen 18 bzw.

ίο 19 abstützen. Auf dem verschiebbaren Support 20 sind ihrerseits zwei Träger 30 für die (Besäum-)Messer 25 für sich verschiebbar; hierfür sind wiederum Rollen (vgl. 29) vorgesehen, die sich auf einer Leiste des Supports 20 abstützen.

Weil die Messerträger 30 mit den Besäummessern 25 in ihrem gegenseitigen Abstand verstellbar sein müssen, ist ein Motor 32 vorgesehen. Er treibt von der Riemenscheibe 36 über den Treibriemen 38 ein Winkelgetriebe 40 an. Der Ausgang dieses Getriebes sind die Wellen 41 und 42 in die eine und in die ander·.: iüchtung. Sie sind in Lagern 47 und 49 gelagert und mit je einer Gewindespindel 41, 42 verbunden. Die Spindeln weisen gegenläufiges Gewinde auf und sind in Spindelmuttern 51 der Messerhalter 30 geführt Auf diese Weise ist es also möglich, die Messerhalter 30 als Paar in eine bestimmte Lage zueinander auf dem Support 20 zu bringen.

Im Paar verstellbar sind auch die Halter 60 für die Kantenfühler 118, und zwar auf der Schiene 19 des feststehenden Trägers 12. Hierfür ist der zweite Motor 62 vorgesehen, der über die Riemenscheibe 66 und Treibriemen 68 einen Winkeltrieb 70 antreibt, dessen Ausgänge in die eine und die andere Richtung die Wellen 71, 72 sind. Auch hier ist jede dieser Wellen, die in Lagern 76 gelagert sind, mit Gewindespindeln 74,75 verbunden.

Diese Spindeln sind gleichfalls mit gegenläufigem Gewinde versehen und in Muttern 80 bzw. 81 der Fühlerhalter 60 geführt Somit wird es hier möglich, bei Antrieb des Motors 62 die Fühlerhalter in einen bestimmten gegenseitigen Abstand zu bringen.

Die Messerträger weisen auf ihrer Oberseite eine aufrechtstehende Konsole 90 auf, die einen um die Achse 92 schwenkbaren Arm 91 trägt. An dem einen Ende des Armes ist auf einem Bolzen 94 das Besätimmesser 25 frei drehbar gelagert, an dem anderen Ende ist der Schwenkarm 91 über ein Gabelstück 96 mit Bolzen 97 zu einem Luftzylinder 98 geführt, mit dessen Kolben dann das Besäummesser 25 — z. B. durch Fernbedienung — an einer der Kalanderwalzen heranführbar ist. Die Halter 60 für die Fühler 118 sind mit einem Paar Stützen 101 versehen. Zvischen den Stützen liegt eine Kolbenstange 103 mit Kolben, der von dem dazugehörenden Zylinder 104 brw. 105 umgeben ist. Jeder der Zyünder 104 und 105 ist über eine Platte 106 mit einer Konsole 107 mit einem Tragarm 108 als Halterung für den Fühler 118 ausgebildet. Und weil die Zylinder 104 relativ zum Halter 60 verschiebbar sind, sind zur besseren Führung Rollen 109 mit Führungsschiene 110 vorgesehen. Die Zylinder 104 und 505 sind mit Druckmittel beaufschlagbar und verschieben somit die Konsolen 107 mit dem jeweiligen Fühler 118.

Die Fühler müssen zum einlaufenden Kautschukstreifen justierbar sein. Deshalb ist zwischen den Tragarmen 108 jeder Konsole 107 eine Welle 112 angeordnet. Auf ihr sind die Fühler, die eine Photozelle aus einem Empfänger 114 und einem entsprechend ausgerichteten Sender 116 bestehen, über einem Tragarm 108 mit verschwenkbar. In Arbeitsstellung greift der Fühler 118 außen um die Kante des Kautschukstreifens C herum.

Der Empfänger 114 ist dabei oberhalb und der Sender 116 unterhalb der Kante des Streifens. Für das Verschwenken des Fühlers ist auf der Welle 112 ein Ritzel 121 vorgesehen, welches mit einer Zahnstange 123 in Eingriff steht. Die Zahnstange 123 ist als Kolben eines Luftzylinders 125 ausgebildet, so daß bei Luftzufuhr in den Zylinder der Fühler verschwenkt wird. Diese Einrichtung dient dazu, beim Einführen oder Abnehmen eines Kautschukstreifens den Fühler schnell aus dem Bereich des Manipulierens zu entfernen.

Zum Betätigen der Besäumvorrichtung dient der hydromechanische Antrieb, wie er in Fig.3 schematisch dargestellt ist. Hiernach sind jeweils zwei Paare einer Kolben-/Zylinder-Anordnung 161,164 und 171,174 vorgesehen, die ortsfest mit dem Träger 12 verbunden sind. Die Kolbenstangen 162, 163 und 172, 173 jeden Paares der Kolben-/Zylinder-Anordnung bilden je eine gemeinsame Zahnstange 156 bzw. 158. Diese Zahnstangen, in Richtung des Verschiebeweges des Besäummessers gelegen, greifen in ein gemeinsames Zahnritzel ein, das auf einem Drehbolzen des verschiebbaren Supports 20 frei drehbar ist. Die Zylinder 161 und 171, im Durchmesser größer als die Zylinder 164 und 174, sind die Stellzylinder.

Jede Bewegung des Kolbens in einem der Stellzylinder 161 oder 171 wird über die jeweils gemeinsame Zahnstange 156 bzw. 158 auf den Kolben des anderen Zylinders 164 bzw. 174 übertragen.

Die hydraulische Koppelung der insgesamt bei der Besäumvorrichtung vorgesehenen Kolben-/Zylinder-Anordnung ist so, daß jeweils die Zylinderräume a. öder die Fühler 118 tragenden Zylinder 104, 105 mit den Zylinderräumen a, b der kleineren Zylinder 164, 174 in Verbindung stehen. Die Zylinderräume a, b der größeren Zylinder der Stellzylinder 161 und 171, sind über Druckmitteüeitungen an ein .Steuergerät 180 angeschlossen. An dieses Steuergerät sind über je eine Leitung allerdings auch die Fühler 118 angeschlossen, die Signale, z. B. die einer Photozelle 114,116, an das Steuergerätgeben.

Für den Betrieb der Vorrichtung ergibt sich nun folgendes: Zunächst wird mit dem verschiebbaren Support 20 die Lage der Besäumeinrichtung zur Lage des zu besäumenden Kautschukstreifens grob eingestellt. Dann werden jeweils die Fühler 118 und die Besäummesser 25 mit Hilfe der Motore 62 bzw. 32 über die Gewindespindeln 74, 75 und 44, 45 in Lage zueinander gebracht; d. h. die Fühler werden an die Kanten des einlaufenden Kautschukstreifens gelegt, die Besäummesser werden an &i Stelle gebracht, die für das Besäumen des Kautschukstreifens mit eingebetteten Verstärkungseinlagen als besonders günstig ausgewählt wurde. Nun ist die Vorrichtung betriebsfertig.

Angenommen, lediglich eine der einlaufenden Längskanten des Kautschukstreifens weicht von der Geraden ab; es sei die links in der Schemadarstellung gemäß Fig.3 gedachte Kante. Dann veranlaßt diese Abweichung den Photozellenempfänger 114 zu einer Änderung seiner Lage, wobei er ein Signal erzeugt, das in das Steuergerät 180 übertragen wird. Dieses Signal wird verstärkt und benutzt, um ein Servoventil zu schalten. Dadurch wird der Druck in der Leitung zum Raum b des Stellzylinders 171 erhöht Der betreffende Kolben bewegt über die Kolbenstange 172 und die Zahnstange 158 den verschiebbaren Support 20 mitsamt dem Besäummesserpaar (in der Zeichnung nach links). Diese Bewegung kommt zustande, weil die andere Zahnstange 156 in diesem Fall stillsteht und dort an der Eingriffstelle des Ritzels 152 gleichsam ein Schwenkpunkt sich ergibt, mit der Folge, daß der Drehzapfen des Ritzels auf dem Support wie der Punkt üuf einem Hebel ausweichen muß und dabei den Support (nach links) mitnimmt. Weil jener Drehzapfen in der Mitte des »Hebels« liegt, wird daraus klar, daß der Verschiebeweg des Supports 20 und mit ihm der Besäummesser 25,25 etwa dem halben Verschiebeweg des Kolbens im Stellzylinder entspricht. Das bedeutet, daß die Messer stets etwa um die Hälfte der tatsächlich von einem Fühler angezeigten Kantenabweichung verschoben werden. Mit der Verschiebung der Kolbenstange 172 wird über die Zahnstange 158 aber auch Kolben des Zylinders 174 in dies-Moe Richtung bewegt. Diese Bewegung läßt Druckmittel aus dem Raum a des Zylinders 174 in den Zylinder 104 nit dem dazugehörenden Kantenfühler fließen. Diese Bewegung setzt sich fort, bis der Fühler in Abhängigkeit von der Kante wieder zurückgeführt is· Dann hört auch das Signal im Steuergerät 180 auf.

Es leuchtet ein, daß der Vorgang entsprechend über die anderen Zylinder 161, 164 abläuft, wenn die andere Längskante des Kautschukstreifens von der Geraden abweicht.

Tritt der Fall ein, daß gleichzeitig die eine wie die andere Kante von der Geraden abweicht, enthält das Steuergerät von beiden Fühlern ein Signal. Je nach Dauer des einc·^ und des anderen Signals wird entsprechend der eine wie auch der andere Stellzylinder 161, 171 mit erhöhtem Druck aus der Druckmittelleitung versorgt. Nun sind die Kolben beider Zylinder veranlaßt, beide Zahnstangen zu verschieben. Wei! aber das Ritzel 152 zwischen den Zahnstangen 156, 158 frei drehbar ist. führt der Support 20 eine resultierende Bewegung nach Maßgabe der beiden Zahnstangen aus. Diese Bewegung wirkt sich auf die Besäummesser wie eine Bewegung entsprechend der halben Summe aus den beiden Kantenabweichungen aus.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, die Lage der jeweiligen Besäummesser so zu regein, daß die Verstärkungseinlage mindestens ungefähr mittig zwischen den besäumten Kanten der Gürtelbeschichtung liegt. Auf diese Weise kann die Menge an Kautschuk, die über die Verstärkungseinlage seitlich hinausreicht, kleingehalten werden, ohne aber, daß die äußersten Verstärkungsfäden von Kautschuk nicht bedeckt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kantenbesäumvorrichtung für einen Kautschukstreifen mit z. B. durch Cordfäden gebildeter Verstärkungseinlage, wobei diese Vorrichtung aus einem Paar gegen eine Kalanderwalze wirkender, rotierender Besäummesser besteht, die mit Hilfe einer in einem geschlossenen hydraulischen Druckmittelkreis liegenden Kolben-/Zylinder-Anordnung (Stellzylinder) auf Signale zumindest eines Fühlers, der den Kantenverlauf des in die Vorrichtung einlaufenden Kautschukstreifens verfolgt, mitsamt ihrem Messerträger und somit jeweils abstandsgleich zueinander verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckmittelkreis zum Verschieben der Besäummesser (25, 25) zwei Stellzylinder (16t, 171) vorgesehen sind, die entgegengerichtet über Zahnstangen (156,158) mit zwischengeschaitetem Zahnrilzel (152) gemeinsam auf die Träger (30,30) für die Besäummesser wirken, daß jeder der die Kanten des einlaufenden Kautschukstreifens (C) abtastender Fühler (118,118) einem der Stellzylinder (161, 171) zugeordnet ist, und daß jeder der Fühler durch jeweils eine eigene Kolben-/Zylinder-Anordnung (104, 105) verschiebbar ist, die jede mit dem diesem Fühler zugeordneten Stellzylinder (171; 161) gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß c!^;2 Kolbenstangen der Stellzylinder (161,171) jeweils in eine der Zahnstangen (156,158) übergehen und die Zahnstangen am anderen Ende ebenso mit den Kolbenstangen eipsr weiteren KoI-ben-/Zylinder-Anordnung(164,174/verbunden sind, wobei diese Ko!ben-/Zy!inder-Anordnung(!64,174) mit jeweils der Kolben-/Zylinder-Anordnung (104, 105) für die Fühler (113,118) hydraulisch gekoppelt sind, während die Fühler mit einer Leitung für ein S^nal, z. B. von einer Photozelle (114, 116), mit einem Steuergerät (180) verbunden sind und damit den Druckmittelkreis zu den Stellzylindern (161, 171) im Sinne einer Druckänderung beeinflussen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den Maschinenwangen des Kalanders parallel zu den Walzen (14, 16) aufliegender Träger (12) vorgesehen ist, längs dem — getrennt voneinander — die Messerträger (30, 30) und die Halter (60, 60) für die Fühler (118, 118) verschiebbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) mit im Abstand voneinander liegenden, aufgesetzten Schienen (18,19) versehen ist, wobei auf der Schiene (18) ein Support (20) verschiebbar ist, der wiederum die Messerträger (30, 30) verschiebbar trägt, und auf der Schiene (19) die Halter (60,60) für die Fühler (118,118) verschiebbar angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abstandsänderung der Besäummesser (25, 25) untereinander und der Fühler (118,118) untereinander Spindeln (44, 45 und 74, 75) mit gegenläufigem Gewinde jeweils zur gemeinsamen Verstellung gegeneinander vorgesehen sind, wobei diese Spindeln getrennt voneinander von einem Motor (23) und einem Motor (62) angetrieben sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kolben-/Zylinder-Anordnung

(104, 105) für die Fühler (118, 118) der Kolben fest zwischen Stützen (101, 101) auf jedem Halter (60) angebracht und der Zylinder der bewegliche Teil ist, wobei jeder Zylinder eine Konsole (107) aufweist, von der die Fühler mit Empfänger (114) und Sender (116) einer Photozelle getragen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (118, 118) auf der Konsole (107) über einen Luftzylinder (125), eine Zahnstange (123) und ein Ritzel (121) aus dem Weg des zulaufenden Kautschukstreifens (C) herausschwenkbar sind.