DE3852388T2

DE3852388T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren von Reifenverformungen beim Profilschneiden.

Info

Publication number: DE3852388T2
Application number: DE3852388T
Authority: DE
Inventors: Satoru Kinuhata; Eiji Shibata; Masao Takami; Tadahiko Tamura
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1987-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2008-12-20
Also published as: AU2698488A; AU606487B2; EP0324959B1; EP0324959A2; US5005628A; US5067539A; DE3852388D1; EP0324959A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 74635/1987 offenbarten Art zur Korrektur oder Kompensation einer Schneidevorrichtungsposition für eine radiale Abweichung, bei welcher eine einem Schneiden ausgesetzte Reifenoberfläche in der radialen Richtung abweicht, und/oder für eine laterale Abweichung, bei welcher eine einem Schneiden ausgesetzte Reifenoberfläche in der lateralen Richtung abweicht, und zwar bei einem Reifennutungsvorgang.
Eine Vorrichtung zum Nuten, d. h. Ausbilden von Nuten, oder Profilschneiden in einer Laufflächenoberfläche eines neuen Reifens oder eines runderneuerten Reifens weist im allgemeinen eine Reifenhaltewelle, die einen Reifen in einer vertikalen Lage hält, und eine Schneidevorrichtungseinheit auf, bei der wenigstens eine laterale Bewegung in der Richtung parallel zur Reifenhaltewelle und eine radiale Bewegung in der Richtung senkrecht zur Reifenhaltewelle gestattet sind.
Jedoch weist ein Reifen selbst im allgemeinen keine genaue Rundheit auf; eine Reifenlaufflächenoberfläche ist gelegentlich zu einem bestimmten Grad geneigt, und der Reifen wird manchmal in einem abgewichenen Zustand gehalten, und daher ist eine radiale Entfernung vom Zentrum der Reifenhaltewelle zur Laufflächenoberfläche nicht konstant. Demgemäß wird eine radiale Abweichung der Laufflächenoberfläche in der radialen Richtung verursacht. In der obigen Situation können während des Ausbildens von Nuten auf dem Reifen, wobei die Schneidevorrichtungsbewegung gemäß einer vorspezifizierten Laufflächenprofilform durch ein Einstellprogramm gesteuert wird, und zwar bei gedrehtem Reifen, keine konstanten Nuttiefen für jeden Reifen der gleichen Größe und Spezifizierung geschaffen werden. Sogar dann, wenn eine Vielzahl von Nuten mit einer wechselseitig gleichförmigen Tiefe auf den linken und rechten Seiten des Reifenäquators auf einem Reifen ausgebildet werden müssen, unterscheiden sich darüber hinaus die Tiefen der Nuten auf der linken Seite des Äquators von denjenigen auf der rechte Seite. Somit wird ein Qualitätsproblem dahingehend verursacht, daß die Stabilität des Reifens beeinträchtigt und seine Festigkeit herabgesetzt ist.
Wenn ferner eine Verformung des Reifens selbst und eine Abweichung in der Reifenhalterung eine laterale Abweichung der Seitenoberfläche des Reifens in der Richtung der Reifenbreite während des Ausbildens von Nuten auf dem Reifen verursachen, wobei die Schneidevorrichtungsbewegung gemäß einer vorspezifizierten Laufflächenprofilform durch ein Einstellprogramm gesteuert wird, und zwar bei gedrehtem Reifen, ist es nicht möglich, die Nutposition dazu zu bringen, eine konstante Beziehung zum Reifenlaufflächenzentrum für jeden Reifen der gleichen Größe und Spezifizierung beizubehalten. Darüber hinaus ergibt sich gelegentlich eine Abweichung des Reifenlaufflächenzentrums für jeden Reifen der gleichen Größe und Spezifizierung. Somit wird ein Qualitätsproblem dahingehend verursacht, daß die Stabilität des Reifens beeinträchtigt und seine Festigkeit herabgesetzt wird.
In der Vorrichtung der oben angeführten japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 74635/1987 wird ein berührungsloses Nachweismittel zum Nachweisen der Form der Laufflächenoberfläche geschaffen, und die Schneidevorrichtungsposition wird gestützt auf die nachgewiesenen Daten so gesteuert, daß die vom Reifen weggeschnittene Gummimenge konstant gehalten wird.
Jedoch besteht bei einer derartigen Vorrichtung ein Problem darin, daß ein großer Rahmen zum Anbringen des Nachweismittels erforderlich ist.
Ferner kann die Nuttiefe nicht entlang der gesamten Umfangslänge der Nut, die auf der gesamten Peripherie in der Umfangsrichtung des Reifens ausgebildet wird, konstant gehalten werden, da die Schneidevorrichtungsposition in der Richtung der Schneidetiefe lediglich zu Beginn des Schneidevorgangs konstant gehalten wird.
Darüber hinaus wird ein Bilddetektor verwendet und die Schneidevorrichtungsposition während des Schneidevorgangs durch eine Berechnung bestimmt, die auf den dem Gesichtsfeld des Detektors ausgesetzten Bereich des Reifens gestützt ist, um ein Wegschneiden der konstanten Gummimenge zu erlauben. Jedoch ist die Bestimmung der Schneidevorrichtungsposition durch eine auf den Bereich gestützte Berechnung sehr schwierig insbesondere dann, wenn die Schneidevorrichtung eine andere Nut kreuzt, die bereits ausgebildet worden ist, oder wenn die radiale Fluktuation auf der rechten Seite des Reifenäquators sich von derjenigen auf der linken Seite unterscheidet, und zwar selbst dann, wenn eine konstante Gummimenge wegzuschneiden ist. Da die Schneidevorrichtungsposition nicht gemäß der radialen Abweichung des Reifens bewegbar ist, können die Nuttiefe und die Nutbreite nicht auf jeweiligen gewünschten konstanten Werten durch Nachfolgen der radialen Abweichung des Reifens gehalten werden.
Da die Schneidevorrichtungsposition nicht gemäß der lateralen Abweichung des Reifens bewegt werden kann, kann darüber hinaus die Nutposition relativ zum Laufflächenzentrum nicht auf einem gewünschten konstanten Wert durch Nachfolgen der lateralen Abweichung des Reifens gehalten werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbildung von Nuten zu schaffen, welche eine Nut schaffen, die eine gewünschte konstante Tiefe und Breite aufweist und an einer gewünschten konstanten Position ausgebildet wird, und zwar selbst in dem Fall, daß ein Reifen eine radiale Abweichung und/oder eine laterale Abweichung aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der anfangs angeführten Art, und das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Abweichung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens, der durch eine Reifenhaltewelle gehalten wird, und die laterale Abweichung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachgewiesen werden, ein radial antreibendes Mittel, welches eine Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens bewegt, und ein lateral antreibendes Mittel, welches die Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens bewegt, gemäß einem Referenzprogramm betätigt werden, und gleichzeitig Bewegungen des radial antreibenden Mittels und des lateral antreibenden Mittels für die Schneidevorrichtung gemäß einem Korrekturprogramm gestützt auf die nachgewiesenen Abweichungswerte eingestellt werden, um der radialen Abweichung und der lateralen Abweichung des Reifens zu folgen.
Um den obigen Betrieb zu erzielen, umfaßt die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung Detektoren zum Nachweisen einer radialen Abweichung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens und einer lateralen Abweichung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens, eine radial antreibende Welle, die gedreht wird, um eine Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens unter einer Steuerung eines Referenzprogramms (oder eines Hauptprogramms) zu bewegen, und eine lateral antreibende Welle, die gedreht wird, um die Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens unter Steuerung des Referenzprogramms zu bewegen, und eine Radialkorrekturwelle und eine Lateralkorrekturwelle, die jeweils parallel zu der radial antreibenden Welle und der lateral antreibenden Welle angeordnet sind und gedreht werden, um die Schneidevorrichtung gemäß einem Korrekturprogramm zu bewegen, das auf den durch den Detektor nachgewiesenen Abweichungswerten basiert.
Somit bewegen die radial antreibende Welle und die lateral antreibende Welle die Schneidevorrichtung jeweils in der Richtung des Reifendurchmessers und in der Richtung der Reifenbreite gemäß dem Referenzprogramm, welches die Schneidevorrichtungsposition relativ zur Standardlaufflächenoberfläche des Reifens spezifiziert, und die Radialkorrekturwelle und die Lateralkorrekturwelle bewegen die Schneidevorrichtung gemäß dem Korrekturprogramm, welches die Schneidevorrichtungsposition korrigiert, und zwar gestützt auf die Abweichungswerte, welche durch die Detektoren nachgewiesen werden, die die radiale Abweichung und die laterale Abweichung des Reifens vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachweisen. Dann werden die Korrekturbewegungen der Radialkorrekturwelle und der Lateralkorrekturwelle jeweils mechanisch den Referenzbewegungen der radial antreibenden Welle und der lateral antreibenden Welle überlagert (oder in diese eingebracht), um die Schneidevorrichtungsposition durch Kompensation der radialen Abweichung und der lateralen Abweichung des Reifens zu korrigieren.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation einer radialen Abweichung eines Reifens bei der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung durch eine Vielzahl von Betriebswellen gesteuert wird und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, worin die radiale Abweichung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens, der durch eine Reifenhaltewelle gehalten wird, vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachgewiesen wird, und ein radial antreibendes Mittel, welches eine Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens bewegt, gemäß einem Referenzprogramm betätigt wird, und gleichzeitig eine Bewegung des radial antreibenden Mittels gemäß einem Korrekturprogramm für die Schneidevorrichtung eingestellt wird, und zwar gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert, um der radialen Abweichung des Reifens zu folgen.
Um den obigen Betrieb zu erzielen, weist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Detektor zum Nachweisen einer radialen Abweichung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens, eine radial antreibende Welle, die gedreht wird, um eine Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang des Durchmessers des Reifens unter einer Steuerung eines Referenzprogramms zu bewegen, und eine Radialkorrekturwelle auf, die parallel zur radial antreibenden Welle angeordnet ist, und die gedreht wird, um die Schneidevorrichtung gemäß einem Korrekturprogramm gestützt auf den durch den Detektor nachgewiesenen Abweichungswert zu bewegen.
Somit bewegt die radial antreibende Welle die Schneidevorrichtung in der Richtung des Reifendurchmessers gemäß dem Referenzprogramm, welches die Schneidevorrichtungsposition relativ zur Standardlaufflächenoberfläche des Reifens spezifiziert, und die Radialkorrekturwelle bewegt die Schneidevorrichtung gemäß dem Korrekturprogramm, welches die Schneidevorrichtungsposition gestützt auf den Abweichungswert korrigiert, der durch den Detektor nachgewiesen wird, welcher die radiale Abweichung des Reifens vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachweist. Dann wird die Korrekturbewegung der Radialkorrekturwelle mechanisch der Referenzbewegung der radial antreibenden Welle überlagert (oder in diese eingebracht), um die Schneidevorrichtungsposition durch Kompensation der radialen Abweichung des Reifens zu korrigieren.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation einer lateralen Abweichung eines Reifens beim Ausbilden von Nuten auf dem Reifen, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung durch eine Vielzahl von Betriebswellen gesteuert wird und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, worin die laterale Abweichung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens, der durch eine Reifenhaltewelle gehalten wird, vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachgewiesen wird, und ein lateral antreibendes Mittel, welches eine Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens bewegt, gemäß einem Referenzprogramm betätigt wird, und gleichzeitig eine Bewegung des lateral antreibenden Mittels gemäß einem Korrekturprogramm für die Schneidevorrichtung gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert eingestellt wird, um der lateralen Abweichung des Reifens zu folgen.
Um den obigen Betrieb zu erzielen, weist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Detektor zum Nachweisen einer lateralen Abweichung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens, eine lateral antreibende Welle, die gedreht wird, um die Schneidevorrichtung in einer Richtung entlang der Breite des Reifens unter einer Steuerung des Referenzprogramms zu bewegen, und eine Lateralkorrekturwelle auf, die parallel zu einer lateral antreibenden Welle angeordnet ist, und die gedreht wird, um die Schneidevorrichtung gemäß einem Korrekturprogramm gestützt auf den durch den Detektor nachgewiesenen Abweichungswert zu bewegen.
Somit bewegt die lateral antreibende Welle die Schneidevorrichtung in der Richtung der Reifenbreite gemäß dem Referenzprogramm, welches die Schneidevorrichtungsposition relativ zur Standardlaufflächenoberfläche des Reifens spezifiziert, und die Lateralkorrekturwelle bewegt die Schneidevorrichtung gemäß dem Korrekturprogramm, welches die Schneidevorrichtungsposition gestützt auf den Abweichungswert korrigiert, der durch den Detektor nachgewiesen wird, welcher die laterale Abweichung des Reifens vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachweist. Dann wird die Korrekturbewegung der Lateralkorrekturwelle mechanisch der Referenzbewegung der lateral antreibenden Welle überlagert (oder in diese eingebracht), um die Schneidevorrichtungsposition durch Kompensation der lateralen Abweichung des Reifens zu korrigieren.
Aus Gründen der Vollständigkeit werden nun vier weitere Gegenstände des Standes des Technik beschrieben.
Eine Anordnung zum Schneiden von Umfangsnuten in der Lauffläche eines Luftreifens ist in der FR-A-2 403 183 beschrieben. In dieser Vorrichtung ist ein Sensor vorgesehen, der von der Oberfläche der Lauffläche entfernt ist und in einer konstanten und vorbestimmbaren Entfernung von der Metall- (z. B. Stahl-)Lage gehalten wird, wodurch somit sichergestellt ist, daß die Metallarmierung, beispielsweise die Stahlkorde, nicht freigelegt werden am Boden der Nuten.
Eine Vorrichtung mit einem Schleifer zum Entfernen von Gummi von der Seitenwand eines aufgepumpten Reifens bei sich drehendem Reifen ist in der US-A-4 663 889 beschrieben. In dieser Vorrichtung wird ein Sensor verwendet, um die Seitenwand des Reifens zu detektieren. Die durch den Sensor gelieferten Informationen werden dann dazu verwendet, den Kontaktwinkel des Schleifers bezüglich der Seitenwandfläche einzustellen und den Schleifer gegen die Seitenwand zu bewegen, so daß er mit der Seitenwand in Eingriff gelangt und Gummi von dieser wegschneidet, um ein durch den Sensor erzeugtes Profil hervorzurufen. Diese Vorrichtung sorgt somit für ein verbessertes Seitenwandschleifen.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Konizität, d. h. des exzentrischen Laufverhaltens eines Reifens, wird in der US-A-4 095 374 diskutiert. Dies wird erzielt, indem die laterale Kraftvariation bestimmt und gespeichert wird, während der Reifen bezüglich der radialen Kraftvariation durch Schleifen korrigiert wird, während er in einer ersten Richtung umläuft, und dann die laterale Stoßkraft bestimmt wird, während der Reifen in einer zweiten Richtung umläuft. Die Konizität wird durch Verwendung der Werte der lateralen Stoßkraft nach dem Schleifen berechnet und mit einer vorbestimmten maximalen erlaubbaren Konizität verglichen. Der Reifen wird demgemäß eingestuft. Infolgedessen ist es gemäß dieser Erfindung möglich, Reifen zu verwerfen, bei denen es wahrscheinlich ist, daß sie die Richtungsstabilität eines Fahrzeugs gefährden, an welchem sie montiert sind.
Eine Vorrichtung zum Nuten eines Reifens ist aus der EP-A-0 190 014 bekannt, die viele strukturelle Komponenten mit der Vorrichtung des vorliegenden Patentes teilt, wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 der zwei Dokumente zu erkennen ist. Anders als die Vorrichtung der anfangs genannten Art jedoch weist die Vorrichtung der EP-A-0 190 014 keine Mittel zur Kompensation einer radialen oder lateralen Abweichung eines Reifens auf und ist daher keine Vorrichtung der anfangs genannten Art.
Die Vorrichtung der EP-A-0 190 014 umfaßt eine Reifenhaltewelle, um den Reifen drehbar zu halten, und einen Halterahmen mit einer daran angebrachten Schneidevorrichtung, wobei die Schneidevorrichtung und die Reifenhaltewelle relativ zueinander in einer transversalen Richtung (Y) parallel zur Haltewelle und in einer Richtung (X) senkrecht zur Haltewelle und auch zu einem Dreharm bewegbar ist, der fest auf einer Armhaltewelle angebracht ist, die vom Halterahmen vorsteht, einen drehbaren Schneidevorrichtungshalter, der auf dem Dreharm angebracht und unter rechten Winkel zur Achse der Armhaltewelle positioniert ist, und eine Schneidevorrichtung, die am Schneidevorrichtungshalter befestigt ist, so daß die Schneideposition der Schneidevorrichtung sich auf der zentralen Achse befindet.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht, die eine erste Ausführungsform einer Nutungsvorrichtung zeigt, auf welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird,
Fig. 2 eine Vorderansicht, welche die erste Ausführungsform zeigt,
Fig. 3 eine Draufsicht, die einen Schnitt einer lateral antreibenden Vorrichtung zeigt,
Fig. 4 eine Seitenschnittansicht einer radial antreibenden Vorrichtung,
Fig. 5 eine Teilseitenansicht, die ein Beispiel einer Montagevorrichtung für den Radialabweichungsdetektor zeigt,
Fig. 6 eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel einer lateral antreibenden Vorrichtung zeigt,
Fig. 7 eine Schnittansicht, die entlang der Linie (B)-(B) in Fig. 6 genommen ist,
Fig. 8 eine Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel einer radial antreibenden Vorrichtung zeigt,
Fig. 9 eine erläuternde Ansicht, die eine Ansicht des Nutungsvorgangs zeigt,
Fig. 10 eine erläuternde Ansicht, die eine Ansicht des Kompensationsvorgangs für eine laterale Abweichung eines Reifens zeigt,
Fig. 11 ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Nutungsvorgangs unter Verwendung der Vorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt,
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Nutungsvorgangs unter Verwendung der Vorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt,
Fig. 13 eine Vorderansicht, die eine zweite Ausführungsform einer Nutungsvorrichtung zeigt, auf welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird,
Fig. 14 ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Nutungsvorgangs unter Verwendung der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt,
Fig. 15 ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Nutungsvorgangs unter Verwendung der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt,
Fig. 16 eine Seitenansicht, die eine dritte Ausführungsform einer Nutungsvorrichtung zeigt, auf welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird,
Fig. 17 ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Nutungsvorgangs unter Verwendung der Vorrichtung der dritten Ausführungsform zeigt, und
Fig. 18 ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Nutungsvorgangs unter Verwendung der Vorrichtung der dritten Ausführungsform zeigt.
Nachstehend werden das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ausführlich gestützt auf die Zeichnung erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen begrenzt.
Fig. 1 und 2 zeigen die erste Ausführungsform einer Nutungsvorrichtung, auf welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
In der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Nutungsvorrichtung bezeichnet die Ziffer 1 ein Bett, die Ziffer 2 eine auf dem Bett 1 vorgesehene Reifenhalterung, und ein Reifen 3 ist an einer Reifenhaltewelle 21 angebracht und wird durch einen Motor 22 gedreht. Die Ziffer 4 bezeichnet eine Basis, die von einer Schiene 41 auf dem Bett 1 aufgenommen und der gestattet ist, sich durch einen nicht in der Zeichnung gezeigten Motor angetrieben entlang einer Führungsstange 42 in der Richtung der X-Achse senkrecht zur zentralen Achse der Reifenhalterung 2 zu bewegen. Alternativ kann die Basis 4 fixiert sein, wenn die Entfernung zwischen der Basis 4 und der Reifenhalterung 2 auf eine vorspezifizierte Entfernung eingestellt ist.
Die Ziffer 5 bezeichnet ein lateral laufendes Gestell, das auf der Basis 4 angeordnet und dem gestattet ist, sich entlang einer Schiene 43 in der Richtung der Y-Achse parallel zur Reifenhaltewelle 21 zu bewegen, und die Ziffer 6 bezeichnet eine lateral antreibende Vorrichtung für das lateral laufende Gestell 5. Die lateral antreibende Vorrichtung 6 gebraucht einen Aufbau, wie deutlich insbesondere in Fig. 3 gezeigt, worin eine lateral antreibende Welle 62, die durch einen Antriebsmotor 61 gedreht wird und eine Vorschubschraube umfaßt, und eine Lateralkorrekturwelle 64, die eine durch einen Korrekturmotor 63 gedrehte Keilnutenwelle umfaßt, parallel zueinander auf der Basis 4 in der Richtung der Y-Achse parallel zur Reifenhaltewelle 21 angeordnet sind. Eine Haltenabe 66 und ein Innengewindekörper 65 mit einer Kugelumlaufspindel sind an einem Rahmen 51 befestigt, der auf der Unterseitenfläche des lateral laufenden Gestells 5 vorgesehen ist, und der Innengewindekörper 65 befindet sich in Eingriff mit einem mit einem Gewinde versehenen Teil der lateral antreibenden Welle 62, während die Haltenabe 66 von der Lateralkorrekturwelle 64 derart durchlaufen wird, daß die Haltenabe 66 zusammen mit der Lateralkorrekturwelle 64 gedreht wird, der Haltewelle 66 jedoch gestattet ist, sich frei in der axialen Richtung zu bewegen. Die Ziffer 67 bezeichnet ein Antriebszahnrad, das integriert an der Haltenabe 66 fixiert ist, die Ziffer 68 bezeichnet ein angetriebenes Zahnrad, das lose von der lateral antreibenden Welle 62 durchlaufen wird und am Innengewindekörper 65 fixiert ist, und das Antriebszahnrad 67 und das angetriebene Zahnrad 68 befinden sich miteinander in Eingriff.
Die Ziffer 7 bezeichnet ein radial laufendes Gestell, das durch das lateral laufende Gestell 5 aufgenommen und dem gestattet ist, sich entlang einer Führungswelle 52 in der Richtung der Z-Achse senkrecht zur Reifenhaltewelle 21 zu bewegen, und die Ziffer 8 bezeichnet eine radial antreibende Vorrichtung für das radial laufende Gestell 7. Die radial antreibende Vorrichtung 8 gebraucht einen Aufbau ähnlich dem Aufbau der zuvor erwähnten lateral antreibenden Vorrichtung 6, wie in Fig. 4 ausführlich gezeigt, worin eine radial antreibende Welle 82, die in vertikaler Lage durch das lateral laufende Gestell 5 gehalten wird und eine Vorschubschraube umfaßt, die durch einen Antriebsmotor 81 drehbar ist, und eine Radialkorrekturwelle 84, die durch einen Korrekturmotor 83 gedreht wird und eine Keilnutenwelle umfaßt, parallel zueinander auf dem lateral laufenden Gestell 5 angebracht sind. Ein Innengewindekörper 85 und eine Haltenabe 86 sind drehbar auf dem radial laufenden Gestell 7 vorgesehen, und der Innengewindekörper 85 befindet sich in Eingriff mit der radial antreibenden Welle 82, während die Haltenabe 86 von der Radialkorrekturwelle 84 derart durchlaufen wird, daß die Haltenabe 86 zusammen mit der Radialkorrekturwelle 84 gedreht wird, der Haltenabe 86 jedoch gestattet ist, sich frei in der axialen Richtung zu bewegen. Die Ziffer 87 bezeichnet ein Antriebszahnrad, das zusammen mit der Radialkorrekturwelle 84 gedreht wird und an der Haltenabe 86 fixiert ist, die Ziffer 88 bezeichnet ein angetriebenes Zahnrad, das lose von der radial antreibenden Welle 82 durchlaufen wird und integriert am Innengewindekörper 85 fixiert ist, und das Antriebszahnrad 87 und das angetriebene Zahnrad 88 befinden sich miteinander in Eingriff.
Die Ziffer 71 bezeichnet einen Dreharm, der an einer Armhaltewelle 72 befestigt ist, die in der Richtung der X-Achse vom radial laufenden Gestell 7 vorsteht und um eine zentrale Achse 73 der Armhaltewelle 72 in der Richtung des in Fig. 2 gezeigten Pfeils A durch einen nicht in der Zeichnung gezeigten Motor gedreht wird.
Die Ziffer 9 bezeichnet eine Schneidevorrichtungshalteeinheit, die derart befestigt ist, daß die Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 senkrecht zur zentralen Achse 73 vom Dreharm 71 vorsteht. Die Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 gebraucht einen Aufbau, worin ein Schneidevorrichtungshalterahmen 92 an einer durch den Dreharm 71 gehaltenen Haltestange 91 befestigt ist, ein Schneidevorrichtungshalter 94 am Schneidevorrichtungshalterahmen 92 befestigt ist, wobei ein Isolierungsbauteil 93 dazwischen angeordnet ist, eine Schneidevorrichtung 10 abnehmbar am Schneidevorrichtungshalter 94 derart befestigt ist, daß sich ein Schneidepunkt P auf der erweiterten Linie von der zentralen Achse 73 befindet, und die Schneidevorrichtung 10 durch eine elektrische Leistungsversorgungseinheit aufgeheizt wird, die nicht in der Zeichnung gezeigt ist. Die Ziffer 11 bezeichnet einen Motor, der die Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 dreht, um die Richtung der Schneidevorrichtung 10 zu ändern. Die Ziffer 12 bezeichnet eine Betätigungsvorrichtung, die eine Auf-Ab-Bewegung der Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 schafft, um dafür zu sorgen, daß der Schneidepunkt P der Schneidevorrichtung 10 auf der zentralen Achse 73 positioniert ist.
Alternativ kann ein Aufbau anstelle des obigen Aufbaus mit der Betätigungsvorrichtung 12 verwendet werden, worin die Position der Schneidevorrichtungshalteeinheit 9, die an der Haltestange 91 befestigt ist, so eingestellt ist, daß der Schneidepunkt P auf der zentralen Achse 73 positioniert ist.
Die Ziffer 13 bezeichnet einen Lateralabweichungsdetektor, welcher der Stütze oder Verstrebung der Reifenseitenoberfläche zugewandt ist, wobei eine angemessene Entfernung in eingehalten wird, und welcher eine laterale Abweichung des Reifens nachweist. Als der Lateralabweichungsdetektor 13 kann beispielsweise ein optischer Verschiebungssensor vom Reflexionstyp verwendet werden, dessen Position gemäß dem Reifendurchmesser mittels einer an der Reifenhalterung 2 befestigten Halteeinheit 131 eingestellt werden kann. Der nachgewiesene Wert davon wird an eine nicht in der Zeichnung gezeigte Steuerungseinheit als ein Eingang gegeben, um den Korrekturmotor 63 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 anzutreiben.
Die Ziffer 14 bezeichnet einen Radialabweichungsdetektor, welcher eine radiale Abweichung der Laufflächenoberfläche des Reifens 3 nachweist. Als der Radialabweichungsdetektor 14 kann beispielsweise ein optischer Verschiebungssensor vom Reflexionstyp verwendet werden, der an dem Dreharm 7 oder dem Schneidevorrichtungshalterahmen 92 derart befestigt ist, daß Licht zur Reifenlaufflächenoberfläche in der Richtung zum Reifenzentrum emittiert wird. Der nachgewiesene Wert davon wird an eine nicht in der Zeichnung gezeigte Steuerungseinheit als ein Eingang gegeben, um den Korrekturmotor 83 der radial antreibenden Vorrichtung 8 anzutreiben.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Montagevorrichtung für den Radialabweichungsdetektor, in welcher eine Führungsstange 142 parallel zur Reifenlaufflächenoberfläche durch eine am Dreharm 71 zu befestigende Klammer 141 gehalten wird, eine Halteplatte 143 gleitbar entlang der Führungsstange 142 befestigt ist, und ein optischer Verschiebungssensor 14 vom Reflexionstyp am Ende der Halteplatte 143 befestigt ist. Wenn die Schneidevorrichtungshalteeinheit nach oben oder nach unten mittels des radial laufenden Gestells 7 gemäß der Reifengröße bewegt wird, gleitet die Halteplatte 143 entlang der Führungsstange 142, so daß das Licht vom Sensor 14 in der Richtung zum Reifenzentrum emittiert wird.
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen ein weiteres Beispiel der lateral antreibenden Vorrichtung 6 zum Antreiben des lateral laufenden Gestells 5, worin eine lateral antreibende Welle 62, die durch einen Antriebsmotor 61 gedreht wird und eine Vorschubschraube umfaßt, auf der Basis 4 angebracht ist, und ein Zwischenhaltegestell 602, das durch die lateral antreibende Welle 62 und eine Führungsstange 601 gehalten wird, durch die Drehung der lateral antreibenden Welle 62 mit Hilfe eines Innengewindekörpers 603 bewegt wird. Ein Korrekturmotor 63 und eine Lateralkorrekturwelle 64 mit einer Vorschubschraube sind auf dem Zwischenhaltegestell 602 angebracht, und ein Innengewindekörper 604, der an einem von einer Schiene 43 aufgenommenem lateral laufenden Gestell 5 befestigt ist, befindet sich in Eingriff mit der Lateralkorrekturwelle 64. Außerdem bezeichnet die Ziffer 605 ein Lager. Alternativ kann ein Aufbau gebraucht werden, worin die Lage der lateral antreibenden Welle 62 und die Lage der Lateralkorrekturwelle 64 miteinander vertauscht sind.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der radial antreibenden Vorrichtung 8, worin eine radial antreibende Welle 82, die durch einen Antriebsmotor 81 gedreht wird und eine Vorschubschraube umfaßt, sich mit einem Innengewindekörper 85 in Eingriff befindet, der durch eine Führungswelle 52 gehalten wird, eine Radialkorrekturwelle 84, die eine Vorschubschraube umfaßt, welche parallel zur radial antreibenden Welle 82 angeordnet ist, und ein Korrekturmotor 83 am Innengewindekörper 85 befestigt sind, und ferner ein radial laufendes Gestell 7 sich mit der Radialkorrekturwelle 84 in Eingriff befindet.
Obwohl die obige, als die erste Ausführungsform erläuterte, Nutungsvorrichtung einen Aufbau gebraucht, worin eine Schneidevorrichtung oberhalb eines Reifens angeordnet ist und in einer Auf-Ab-Richtung bewegt wird, kann selbstverständlich die vorliegende Erfindung auf einen anderen Typ von Vorrichtung angewendet werden, worin eine Schneidevorrichtung vor oder hinter einem Reifen angeordnet ist und in einer horizontalen Richtung senkrecht zu einer Reifenhaltewelle bewegt wird.
Als ein in der Vorrichtung verwendeter Motor kann ein Elektroservomotor oder ein Fluidservomotor verwendet werden, und insbesondere kann der Korrekturmotor einen Motor mit einer kleinen Kapazität darstellen und mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben werden, da der Korrekturmotor lediglich für eine kleine Korrektur der Schneidevorrichtungsposition sorgen muß.
Außerdem sind der Radialabweichungsdetektor und der Lateralabweichungsdetektor nicht auf die optischen Verschiebungssensoren vom Reflexionstyp begrenzt, sondern es können ein Differentialtransformator vom Kontakttyp oder ein Anzeigegerät digitalen Typs verwendet werden. Ferner können Lateralabweichungssensoren 13 auf beiden Seiten des Reifens vorgesehen sein, um die Schneidevorrichtungsposition gestützt auf die nachgewiesenen Werte auf beiden Seiten zu korrigieren.
Anhand Fig. 11 wird nachstehend ein Betrieb zur Korrektur einer Schneidevorrichtungsposition unter Verwendung der Vorrichtung der ersten Ausführungsform erläutert, in welchem eine Abweichung eines Reifens nachgewiesen wird und die nachgewiesenen Abweichungsdaten gesammelt werden, um in die Berechnung eingebracht zu werden.
Wenn Betriebsleistung zugeführt wird, wird eine Position eines Ausgangspunkts jeder Betriebswelle gestützt auf einen Befehl von einem nicht in der Zeichnung gezeigten Computer spezifiziert, und zwar geeignet für ein ausgewähltes Nutungsprofil.
Ein Reifen 3, auf welchem eine Profilnut ausgebildet wird, wird an der Reifenhaltewelle 21 angebracht, und der Lateralabweichungsdetektor 13 und der Radialabweichungsdetektor 14 werden so eingestellt, daß sie jeweils der Reifenstützenseitenoberfläche und der Reifenlauffläche zugewandt sind, wo der Nutungsvorgang durchgeführt wird.
Steuerungswerte für einen Reifen ohne Abweichungen sind an ein Referenzprogramm des Computers als ein Eingang gegeben worden, und die Richtung der Schneidevorrichtung 10 wird durch den Motor 11 so eingestellt, daß sie mit der Schneiderichtung gemäß dem Referenzprogramm übereinstimmt. Der Reifen 3 wird in der Richtung des Pfeils (Fig. 1) durch den Motor 22 gedreht, gleichzeitig wird der Antriebsmotor 81 der radial antreibenden Vorrichtung 8 für das radial laufende Gestell 7 betrieben, und dann das radial laufende Gestell 7 nach unten entlang der Richtung der Z-Achse durch die Drehbewegung der radial antreibenden Welle 82 mit Hilfe des Innengewindekörpers 85 bewegt, so daß die Schneidevorrichtung 10, die durch eine elektrische Leistungsversorgung aufgeheizt worden ist, in den Reifen 3 schneidet.
Wenn die Schneidevorrichtung 10 in den Reifen 3 von einer Referenzlaufflächenoberfläche F zu einer vorspezifizierten Tiefe d, wie in Fig. 9 gezeigt, unter der Steuerung des Referenzprogramms schneidet, wird der Antriebsmotor 61 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 gemäß einer vorspezifizierten Nutform unter der Steuerung des Referenzprogramms bewegt, und somit wird die laterale Bewegung der Schneidevorrichtung 10 durch die Bewegung des lateral laufenden Gestells 5 in der Richtung der Y-Achse durch die Drehbewegung der lateral antreibenden Welle 62 gesteuert, so daß die vorspezifizierte Ausbildung von Nuten ausgeführt wird.
Im Verlauf des obigen Vorgangs wird, wenn eine radiale Abweichung E1, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 9 gezeigt, aufgrund einer Verformung der Laufflächenoberfläche des Reifens 3 vorhanden ist, die radiale Abweichung E1 durch den Radialabweichungsdetektor 14 nachgewiesen. Dann wird der Korrekturmotor 83 der radial antreibenden Vorrichtung 8 für das radial laufende Gestell 7 gemäß dem Korrekturwert von einem Korrekturprogramm gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert betrieben und somit im Fall des in Fig. 4 gezeigten Beispiels das Antriebszahnrad 87 durch die Radialkorrekturwelle 84 gedreht, um den Innengewindekörper 85 zusammen mit dem angetriebenen Zahnrad 88 zu drehen. Die Vorrichtung ist so entworfen, daß der Innengewindekörper 85 sich nach oben auf der radial antreibenden Welle 82 bewegt, wenn er auf eine wie oben beschriebene Weise gedreht wird. Demgemäß wird das radial laufende Gestell 7 nach oben in der Z-Richtung bewegt und daher die Schneidevorrichtung 10 nach oben bewegt, so daß die Schneidevorrichtungsposition korrigiert und die Tiefe d konstant gehalten wird.
Andererseits dreht in dem Beispiel der in Fig. 8 gezeigten radial antreibenden Vorrichtung die Drehung des Korrekturmotors 83 die Radialkorrekturwelle 84, und dadurch wird das radial laufende Gestell 7 nach oben bewegt.
Wenn ein Reifen eine laterale Abweichung E2 aufweist und das Laufflächenzentrum von einer Position a1 zu einer Position b1 abweicht, wie in Fig. 10 gezeigt, wird die laterale Abweichung E2 durch den Lateralabweichungsdetektor 13 nachgewiesen. Dann wird der Korrekturmotor 63 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 durch das Korrekturprogramm gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert gesteuert und somit im Fall des Beispiels der in Fig. 3 gezeigten lateral antreibenden Vorrichtung der Innengewindekörper 65 durch die Lateralkorrekturwelle 64 mit Hilfe des Antriebszahnrads 67 und des angetriebenen Zahnrads 68 gedreht, so daß die Schneidevorrichtungsposition auf eine durch eine gestrichelte Linie in Fig. 10 gezeigte Position durch die laterale Bewegung in der Richtung der Y-Achse des lateral laufenden Gestells 5 korrigiert wird. Demgemäß wird eine Entfernung M vom Reifenzentrum zur Nutposition konstant gehalten.
Andererseits wird in der in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten lateral antreibenden Vorrichtung die Lateralkorrekturwelle 64 durch die Drehung des Korrekturmotors 63 gedreht und somit das lateral laufende Gestell 5 mit Hilfe des Innengewindekörpers 604 bewegt.
Somit wird während des Nutungsvorgangs der Schneidepunkt P der Schneidevorrichtung konstant in Übereinstimmung mit der Laufflächenoberfläche gesteuert und außerdem die Schneidevorrichtungsposition gemäß der lateralen Abweichung E2 des Reifens eingestellt, und daher wird die Position der Nut relativ zum Reifenzentrum konstant entlang der gesamten Peripherie des Reifens gehalten.
Anhand eines in Fig. 12 gezeigten Flußdiagramms wird ein Betriebsbeispiel unter Verwendung der Nutungsvorrichtung der ersten Ausführungsform erläutert, worin ein Reifen vor dem Nutungsvorgang gedreht und die Abweichungen des Reifens an irgendwelchen Rotationspositionen im voraus erfaßt und gespeichert und die gespeicherten Abweichungsdaten im Nutungsbetrieb ausgelesen werden, um zur Berechnung verwendet zu werden, so daß die Korrektur der Schneidevorrichtungsposition ausgeführt wird.
Zuerst wird Leistung zugeführt und ein Ausgangspunkt jeder Betriebswelle gestützt auf einen Befehl von einem nicht in der Zeichnung gezeigten Computer spezifiziert. Ein Reifen 3, auf welchem eine Profilnut ausgebildet wird, wird an der Reifenhaltewelle 21 angebracht, und es wird eine Ausgangspunktmarkierung geschaffen, indem auf der Laufflächenoberfläche an einer Position in Übereinstimmung mit einem besonderen Verschleißindikator eine Markierung angebracht wird. Der Radialabweichungssensor 14 wird so angeordnet, daß er der Reifenlauffläche zugewandt ist, wo der Nutungsvorgang durchgeführt wird, und der Lateralabweichungsdetektor 13 wird so angeordnet, daß er der Reifenstütze zugewandt ist.
Der Reifen 3 wird mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht und die Ausgangspunktmarkierung in Übereinstimmung mit dem Radialabweichungssensor 14 gebracht, um einen Ausgangspunkt für eine numerische Steuerung fest zulegen. Ausgehend von diesem Zustand wird der Reifen 3 gedreht, um eine Umdrehung durchzuführen, und während dieser Drehung werden die nachgewiesenen Werte durch den Radialabweichungssensor 14 und den Lateralabweichungssensor 13 in einem Speicher zusammen mit entsprechenden Rotationswinkelpositionen gespeichert. Die durch den Radialabweichungssensor 14 gesammelten Daten repräsentieren zentrale Positionsdaten der aus zubildenden Nuten.
Wenn ein Automatikbetrieb-Knopf gedrückt wird, nachdem die Abweichungsdaten im Speicher gespeichert sind, wird die Reifenhaltewelle 21 gedreht und gleichzeitig die Schneidevorrichtung 10 durch eine Vielzahl von Betriebswellen wie eine lateral antreibende Welle, eine radial antreibende Welle, eine Drehwelle etc. unter der Steuerung des Hauptprogramms der numerischen Steuerungsvorrichtung gesteuert, wodurch die Bewegung einer Schneidevorrichtung automatisch zur Ausbildung von Nuten auf dem Reifen gesteuert wird, und nach unten bewegt, um in Kontakt mit der vorspezifizierten Position des Reifens gebracht zu werden. Mittlerweile ist die Schneidevorrichtung aufgeheizt worden, und ein vorspezifizierter Nutungsvorgang wird gemäß der Rotationswinkelposition bezüglich des Ausgangspunktes ausgeführt, wobei eine vorspezifizierte Ortskurve gebildet wird.
Die gespeicherten Radialabweichungsdaten werden vom Speicher gemäß der Rotationswinkelposition des Reifens ausgelesen, und der Korrekturwert vom Korrekturprogramm wird gemäß einem Korrekturprogrammsteuerungsbefehl vom Hauptprogramm berechnet. Somit wird die Radialkorrekturwelle 84 durch den Korrekturmotor 83 der radial antreibenden Vorrichtung 8 gestützt auf den Radialabweichungskorrekturwert gedreht und somit die durch das Korrekturprogramm veranlaßte Bewegung der durch das Hauptprogramm für die radiale Bewegung der Schneidevorrichtung 10 veranlaßten Bewegung hinzugefügt (oder von dieser subtrahiert).
Die gespeicherten Lateralabweichungsdaten werden vom Speicher gemäß der Rotationswinkelposition auf der Peripherie der Stütze ausgelesen, und der Korrekturmotor 63 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 wird gestützt auf den durch das Korrekturprogramm berechneten Lateralabweichungskorrekturwert betrieben. Somit wird die Lateralkorrekturwelle 64 gedreht und die durch das Korrekturprogramm veranlaßte Bewegung der durch das Referenzprogramm für die laterale Bewegung der Schneidevorrichtung 10 veranlaßten Bewegung hinzugefügt (oder von dieser subtrahiert).
Ferner kann ein Aufbau gebraucht werden, bei dem die Ausführung der lateralen Korrektur und die Ausführung der radialen Korrektur, die durch das Korrekturprogramm versehen werden, durch das Referenzprogramm individuell gesteuert werden (z. B. auf eine Ein-Aus-Weise), so daß eine von beiden oder beide Ausführungen unabhängig aufgehoben werden können, wenn eine derartige Korrektur nicht erforderlich ist.
Wie vorstehend erläutert, gebraucht die erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Kompensation einer Abweichung der vorliegenden Erfindung einen Aufbau, worin die Vorrichtung die lateral antreibende Welle, um die Schneidevorrichtung parallel zur Reifenhaltewelle zu bewegen, die radial antreibende Welle, um die Schneidevorrichtung senkrecht zur Reifenhaltewelle zu bewegen, und den Detektor umfaßt, um die laterale Abweichung und die radiale Abweichung des Reifens nachzuweisen, und die lateral antreibende Welle und die radial antreibende Welle durch die Standardbewegung (oder die Referenzbewegung) gesteuert werden und gleichzeitig die Schneidevorrichtungsbewegung korrigiert wird, indem die Korrekturbewegung gemäß dem nachgewiesenen Wert des Detektors der Standardbewegung überlagert wird. Daher können die Nuttiefen und die Nutpositionen von Reifen sogar dann konstant gehalten werden, wenn radiale Abweichungen und/oder laterale Abweichungen im Reifen vorliegen.
Da die Referenzbewegung stets gestützt auf den vorspezifizierten Wert durch das Referenzprogramm gesteuert wird und die Korrekturbewegung gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert der Standardbewegung überlagert werden kann, und zwar durch das separate Korrekturprogramm, kann ferner die Struktur des Programms vereinfacht und die Vorrichtung kleiner ausgeführt werden, und die Korrektur wird sicher durchgeführt.
Da sowohl die radiale Abweichung als auch die laterale Abweichung kompensiert werden, können darüber hinaus die Nuttiefe und die Nutposition bezüglich des Reifenzentrums stets konstant gehalten und das gleichförmige Ausbilden von Nuten erzielt werden.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, in welcher lediglich die Radialabweichungskompensation erzielt wird.
Fig. 13 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform. Eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform ist weggelassen, weil sie die gleiche ist wie die Seitenansicht der ersten Ausführungsform (Fig. 1), mit der Ausnahme, daß die Lateralkorrekturwelle 64, die in Fig. 1 gezeigt ist, in der zweiten Ausführungsform nicht eingesetzt wird.
Fig. 13 zeigt die zweite Ausführungsform einer Nutungsvorrichtung, auf welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
In der in Fig. 13 gezeigten Nutungsvorrichtung bezeichnet die Ziffer 1 ein Bett, die Ziffer 2 eine auf dem Bett 1 vorgesehene Reifenhalterung, und ein Reifen 3 ist an einer Reifenhaltewelle 21 angebracht und wird durch einen Motor 22 gedreht. Die Ziffer 4 bezeichnet eine Basis, die durch eine Schiene 41 auf dem Bett 1 aufgenommen und der gestattet ist, sich angetrieben durch einen nicht in der Zeichnung gezeigten Motor entlang einer Führungsstange 42 in der Richtung der X-Achse senkrecht zur zentralen Achse der Reifenhalterung 2 zu bewegen. Alternativ kann die Basis 4 fixiert sein, wenn die Entfernung zwischen der Basis 4 und der Reifenhalterung 2 auf eine vorspezifizierte Entfernung eingestellt ist.
Die Ziffer 5 bezeichnet ein lateral laufendes Gestell, das auf der Basis 4 angeordnet und dem gestattet ist, sich entlang einer Schiene 43 in der Richtung der Y-Achse parallel zur Reifenhaltewelle 21 zu bewegen, und eine lateral antreibende Vorrichtung für das lateral laufende Gestell 5 ist darunter vorgesehen. Die lateral antreibende Vorrichtung gebraucht einen Aufbau, worin eine lateral antreibende Welle, die durch einen Antriebsmotor 61 gedreht wird und eine Vorschubschraube umfaßt, und eine Führungsstange parallel zueinander auf der Basis 4 in der Richtung der Y-Achse parallel zur Reifenhaltewelle 21 angebracht sind. Ein Innengewindekörper mit einer Kugelumlaufspindel ist an einem auf der Unterseitenfläche des lateral laufenden Gestells 5 vorgesehenen Rahmen befestigt, und der Innengewindekörper befindet sich in Eingriff mit einem mit einem Gewinde versehenen Teil der lateral antreibenden Welle.
Die Ziffer 7 bezeichnet ein radial laufendes Gestell, das durch das lateral laufende Gestell 5 aufgenommen und dem gestattet ist, sich entlang einer Führungswelle 52 in der Richtung der Z-Achse senkrecht zur Reifenhaltewelle 21 zu bewegen, und eine radial antreibende Vorrichtung für das radial laufende Gestell 7 mit dem gleichen Aufbau wie dem in Fig. 1 und Fig. 4 gezeigten ist vorgesehen.
Die Ziffer 9 bezeichnet eine Schneidevorrichtungshalteeinheit mit dem gleichen Aufbau wie dem in Fig. 1 gezeigten, und die Ziffer 12 bezeichnet eine Betätigungsvorrichtung, welche eine Auf-Ab-Bewegung der Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 schafft, um dafür zu sorgen, daß die Schneideposition P der Schneidevorrichtung 10 auf der zentralen Achse 73 positioniert ist.
Ähnlich zur ersten Ausführungsform kann ein alternativer Aufbau anstelle des obigen Aufbaus mit der Betätigungsvorrichtung 12 gebraucht werden, worin die Position der Schneidevorrichtungshalteeinheit 9, die an der in Fig. 1 gezeigten Haltestange 91 befestigt ist, so eingestellt ist, daß der Schneidepunkt P auf der zentralen Achse 73 positioniert ist.
Außerdem wird in der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform der gleiche Radialabweichungsdetektor wie der in Fig. 1 gezeigte eingesetzt.
Hinsichtlich einer Montagevorrichtung für den Radialabweichungsdetektor kann die gleiche Vorrichtung wie diejenige, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird, verwendet werden.
Bezüglich der radial antreibenden Vorrichtung kann die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung anstelle der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung verwendet werden, wie zuvor erwähnt.
Obwohl die obige Nutungsvorrichtung, die als die zweite Ausführungsform erläutert wird, einen Aufbau gebraucht, worin eine Schneidevorrichtung oberhalb eines Reifens angeordnet ist und in einer Auf-Ab-Richtung bewegt wird, kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auf einen anderen Typ von Vorrichtung angewendet werden, worin eine Schneidevorrichtung vor oder hinter einem Reifen angeordnet ist, und in einer horizontalen Richtung senkrecht zu einer Reifenhaltewelle bewegt wird.
Als ein in der Vorrichtung verwendeter Motor kann ein Elektroservomotor oder ein Fluidservomotor verwendet werden, und insbesondere kann der Korrekturmotor einen Motor mit einer kleinen Kapazität darstellen und mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben werden, da der Korrekturmotor lediglich für eine kleine Korrektur der Schneidevorrichtungsposition sorgen muß.
Außerdem sind der Radialabweichungsdetektor und der Lateralabweichungsdetektor nicht auf die optischen Verschiebungssensoren vom Reflexionstyp begrenzt, sondern es können ein Differentialtransformator vom Kontakttyp oder ein Anzeigegerät digitalen Typs verwendet werden.
Anhand Fig. 14 wird nachstehend ein Betrieb zur Korrektur einer Schneidevorrichtungsposition unter Verwendung der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform erläutert, bei welchem eine Abweichung eines Reifens nachgewiesen wird und die nachgewiesenen Abweichungsdaten gesammelt werden, um in eine Berechnung eingebracht zu werden.
Wenn Betriebsleistung zugeführt wird, wird eine Position eines Ausgangspunkts jeder Betriebswelle gestützt auf einen Befehl von einem nicht in der Zeichnung gezeigten Computer spezifiziert, und zwar geeignet für ein ausgewähltes Nutungsprofil.
Ein Reifen 3, auf welchem eine Profilnut ausgebildet wird, wird auf der Reifenhaltewelle 21 angebracht, und der Radialabweichungsdetektorsensor 14 wird so eingestellt, daß er der Reifenlauffläche zugewandt ist, wo der Nutungsvorgang durchgeführt wird.
Ein Steuerungswert für einen Reifen ohne Abweichungen ist an ein Referenzprogramm des Computers als ein Eingang gegeben worden, und die Richtung der Schneidevorrichtung 10 wird durch einen Motor und dergleichen so eingestellt, daß sie mit der Schneiderichtung gemäß dem Referenzprogramm übereinstimmt. Der Reifen 3 wird durch den Motor 22 gedreht, gleichzeitig wird der Antriebsmotor der radial antreibenden Vorrichtung für das radial laufende Gestell 7 betrieben, und dann wird das radial laufende Gestell 7 nach unten entlang der Richtung der Z-Achse durch die Drehbewegung der radial antreibenden Welle 82 mit Hilfe des Innengewindekörpers bewegt, so daß die Schneidevorrichtung 10, die durch eine elektrische Leistungsversorgung aufgeheizt worden ist, in den Reifen 3 schneidet.
Die Schneidevorrichtung 10 schneidet in den Reifen 3 von einer Standardlaufflächenoberfläche F zu einer vorspezifizierten Tiefe d, wie in Fig. 9 gezeigt, unter der Steuerung des Standardprogramms. Falls die auszubildende Nutform nicht gerade ist, wird der Antriebsmotor der lateral antreibenden Vorrichtung gemäß einer vorspezifizierten Nutform unter der Steuerung des Referenzprogramms bewegt, und somit wird die laterale Bewegung der Schneidevorrichtung 10 gesteuert durch die Bewegung des lateral laufenden Gestells 5 in der Richtung der Y-Achse, angetrieben durch die Drehbewegung der lateral antreibenden Welle, so daß das vorspezifizierte Ausbilden von Nuten durchgeführt wird.
Im Verlauf des obigen Betriebs wird, wenn eine radiale Abweichung E1, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 9 gezeigt, aufgrund einer Verformung der Laufflächenoberfläche des Reifens 3 vorliegt, die radiale Abweichung EI durch den Radialabweichungsdetektor nachgewiesen. Dann wird der Korrekturmotor der radial antreibenden Vorrichtung für das radial laufende Gestell 7 gemäß dem Korrekturwert von einem Korrekturprogramm gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert betrieben und somit im Fall des in Fig. 4 gezeigten Beispiels das antreibende Zahnrad 87 durch die Radialkorrekturwelle 84 gedreht, um den Innengewindekörper 85 zusammen mit dem angetriebenen Zahnrad 88 zu drehen. Die Vorrichtung ist so entworfen, daß der Innengewindekörper 85 sich nach oben auf der radial antreibenden Welle 82 bewegt, wenn er auf eine solche wie oben beschriebene Weise gedreht wird. Demgemäß wird das radial laufende Gestell 7 nach oben in der Z-Richtung bewegt und daher die Schneidevorrichtung 10 nach oben bewegt, so daß die Schneidevorrichtungsposition korrigiert und die Tiefe d konstant gehalten wird.
Andererseits wird in dem Beispiel der in Fig. 8 gezeigten radial antreibenden Vorrichtung der Innengewindekörper 85 durch die radial antreibende Welle 82 unter der Steuerung des Referenzprogramms bewegt, und die Drehung des Korrekturmotors 83 dreht die Radialkorrekturwelle 84 gestützt auf den nachgewiesenen Wert, und dadurch wird das radial laufende Gestell 7 nach oben bewegt.
Auf eine solche wie oben beschriebene Weise wird die radiale Abweichung des Reifens während des Nutungsvorgangs nachgewiesen und die Position des radial lauf enden Gestells durch die radial antreibende Welle unter der Steuerung des Referenzprogramms gesteuert und gemäß dem Korrekturprogramm eingestellt. Somit wird der Schneidepunkt P der Schneidevorrichtung in Übereinstimmung mit der Laufflächenoberfläche gesteuert und außerdem die Schneidevorrichtungsposition gemäß der lateralen Abweichung E2 des Reifens während des Nutungsvorgangs eingestellt, und daher wird die Schneidevorrichtungstiefe konstant entlang der gesamten Peripherie des Reifens gehalten.
Anhand eines in Fig. 15 gezeigten Flußdiagramms wird ein weiteres Betriebsbeispiel unter Verwendung der Nutungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform erläutert, worin ein Reifen vor dem Nutungsbetrieb gedreht wird, die Abweichungen des Reifens an irgendwelchen Rotationspositionen im voraus erfaßt und gespeichert werden, und die gespeicherten Abweichungsdaten im Nutungsbetrieb ausgelesen werden, um zur Berechnung verwendet zu werden, so daß die Korrektur der Schneidevorrichtungsposition ausgeführt wird.
Zuerst wird Leistung zugeführt und ein Ausgangspunkt jeder Betriebswelle gestützt auf einen Befehl von einem nicht in der Zeichnung gezeigten Computer spezifiziert. Ein Reifen 3, auf welchem eine Profilnut ausgebildet wird, wird an der Reifenhalterung 2 angebracht, und eine Ausgangspunktmarkierung wird geschaffen, indem auf der Laufflächenoberfläche an einer Position in Übereinstimmung mit einem besonderen Verschleißindikator eine Markierung angebracht wird. Der Radialabweichungssensor 14 ist so angeordnet, daß er der Reifenlauffläche zugewandt ist, wo der Nutungsbetrieb durchgeführt wird.
Der Reifen 3 wird mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht und die Ausgangspunktmarkierung in Übereinstimmung mit dem Radialabweichungssensor 14 gebracht, um einen Ausgangspunkt für eine numerische Steuerung festzulegen. Ausgehend von diesem Zustand wird der Reifen 3 gedreht, um eine Umdrehung auszuführen, und während dieser Drehung werden die nachgewiesenen Werte durch den Radialabweichungssensor 14 in einem Speicher zusammen mit entsprechenden Rotationswinkelpositionen gespeichert. Die durch den Radialabweichungssensor 14 gesammelten Daten repräsentieren zentrale Positionsdaten der auszubildenden Nuten.
Wenn ein Automatikbetrieb-Knopf gedrückt wird, nachdem die Abweichungsdaten im Speicher gespeichert sind, wird die Reifenhaltewelle 21 gedreht und gleichzeitig die Schneidevorrichtung 10 durch eine Vielzahl von Betriebswellen wie eine lateral antreibende Welle, eine radial antreibende Welle, eine Drehwelle etc. unter der Steuerung des Hauptprogramms der numerischen Steuerungsvorrichtung gesteuert. Somit wird die Schneidevorrichtung nach unten bewegt, um in Kontakt mit der vorspezifizierten Position des Reifens gebracht zu werden. Mittlerweile ist die Schneidevorrichtung aufgeheizt worden, und ein vorspezifizierter Nutungsvorgang wird gemäß der Rotationswinkelposition bezüglich des Ausgangspunktes durchgeführt, wobei eine vorspezifizierte Ortskurve gebildet wird.
Die gespeicherten Radialabweichungsdaten werden vom Speicher gemäß der Rotationswinkelposition des Reifens aufgenommen, und der Korrekturwert vom Korrekturprogramm wird gemäß einem Korrekturprogrammsteuerungsbefehl vom Referenzprogramm berechnet. Somit wird die Radialkorrekturwelle 84 durch den Korrekturmotor 83 der radial antreibenden Vorrichtung 8 gestützt auf den Radialabweichungskorrekturwert gedreht, und die durch das Korrekturprogramm veranlaßte Bewegung wird der durch das Hauptprogramm der Schneidevorrichtung 10 veranlaßten Bewegung hinzugefügt (oder von dieser subtrahiert).
Wie vorstehend erläutert, gebraucht die zweite Ausführungsform der Vorrichtung zur Kompensation einer Abweichung der vorliegenden Erfindung einen Aufbau, worin die Vorrichtung die lateral antreibende Welle, um die Schneidevorrichtung parallel zur Reifenhaltewelle zu bewegen, die radial antreibende Welle, um die Schneidevorrichtung senkrecht zur Reifenhaltewelle zu bewegen, und den Detektor umfaßt, um die radiale Abweichung des Reifens nachzuweisen, die lateral antreibende Welle und die radial antreibende Welle durch die Referenzbewegung gesteuert werden und gleichzeitig die Schneidevorrichtungsbewegung korrigiert wird, indem die Korrekturbewegung gemäß dem nachgewiesenen Wert des Detektors der Standardbewegung überlagert wird. Daher können die Nuttiefen von Produktreifen sogar dann konstant gehalten werden, wenn radiale Abweichungen vorliegen.
Da die Standardbewegung stets gestützt auf den vorspezifizierten Wert durch das Hauptprogramm gesteuert wird und die Korrekturbewegung gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert der Standardbewegung durch das separate Korrekturprogramm überlagert werden kann, kann ferner die Struktur des Programms vereinfacht und die Vorrichtung klein ausgeführt werden. Ferner wird die Korrektur sicher durchgeführt, und die Produktivität und der Nutzen sind verbessert.
Es wird als nächstes die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Fig. 16 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung der dritten Ausführungsform. Eine Vorderansicht der dritten Ausführungsform ist weggelassen, da sie die gleiche ist wie die Vorderansicht der ersten Ausführungsform (Fig. 2).
In der in Fig. 16 gezeigten Nutungsvorrichtung bezeichnet die Ziffer 1 ein Bett, die Ziffer 2 eine auf dem Bett 1 vorgesehene Reifenhalterung, und ein Reifen 3 ist an einer Reifenhaltewelle 21 angebracht und wird durch einen Motor gedreht. Die Ziffer 4 bezeichnet eine Basis, die durch eine Schiene 41 auf dem Bett 1 aufgenommen und der gestattet ist, sich angetrieben durch einen nicht in der Zeichnung gezeigten Motor entlang einer Führungsstange 42 in der Richtung der X-Achse senkrecht zur zentralen Achse der Reifenhalterung 2 zu bewegen. Alternativ kann die Basis 4 fixiert sein, wenn die Entfernung zwischen der Basis 4 und der Reifenhalterung 2 auf eine vorspezifizierte Entfernung eingestellt ist.
Die Ziffer 5 bezeichnet ein lateral laufendes Gestell, welches auf der Basis 4 angeordnet und dem gestattet ist, sich entlang einer Schiene 43 in der Richtung der Y-Richtung parallel zur Reifenhaltewelle 21 zu bewegen, und die Ziffer 6 bezeichnet eine lateral antreibende Vorrichtung für das lateral laufende Gestell 5. Die lateral antreibende Vorrichtung 6 gebraucht die gleiche Konstruktion wie die in Fig. 3 gezeigte.
Die Ziffer 7 bezeichnet ein radial laufendes Gestell und die Ziffer 8 eine radial antreibende Vorrichtung, die das radial laufende Gestell 7 in der Richtung der Z-Achse senkrecht zur Reifenhaltewelle 21 bewegt. Die radial antreibende Vorrichtung 8 weist eine radial antreibende Welle 82 auf, die in vertikaler Lage durch das lateral laufende Gestell 5 gehalten wird und eine Vorschubschraube umfaßt, die durch einen Antriebsmotor 81 gedreht wird, und welche das radial laufende Gestell 5 nach oben und nach unten entlang einer Führungswelle 52 bewegt.
Die Ziffer 71 bezeichnet einen Dreharm, der an einer Armhaltewelle 72 befestigt ist, die in der Richtung der X-Achse vom radial laufenden Gestell 7 vorsteht und um eine zentrale Achse 73 der Armhaltewelle 72 in der Richtung des in Fig. 2 gezeigten Pfeils A durch einen nicht in der Zeichnung gezeigten Motor gedreht wird.
Die Ziffer 9 bezeichnet eine Schneidevorrichtungshalteeinheit, die derart befestigt ist, daß die Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 senkrecht zur zentralen Achse 73 vom Dreharm 71 vorsteht. Die Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 gebraucht einen Aufbau, worin ein Schneidevorrichtungshalterahmen 92 an einer durch den Dreharm 71 gehaltenen Haltestange 91 befestigt ist, ein Schneidevorrichtungshalter 94 am Schneidevorrichtungshalterahmen 92 befestigt ist, wobei ein Isolationsbauteil 93 dazwischen angeordnet ist, eine Schneidevorrichtung 10 abnehmbar am Schneidevorrichtungshalter 94 derart befestigt ist, daß sich ein Schneidepunkt P auf der erweiterten Linie von der zentralen Achse 73 befindet, und die Schneidevorrichtung 10 durch eine nicht in der Zeichnung gezeigte elektrische Leistungsversorgungseinheit aufgeheizt wird. Die Ziffer 11 bezeichnet einen Motor, der die Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 dreht, um die Richtung der Schneidevorrichtung 10 zu ändern. Die Ziffer 12 bezeichnet eine Betätigungsvorrichtung, welche eine Auf-Ab-Bewegung der Schneidevorrichtungshalteeinheit 9 schafft, um dafür zu sorgen, daß die Schneidevorrichtung 10 auf der zentralen Achse 73 positioniert ist.
Ähnlich zu der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform kann ein alternativer Aufbau anstelle des obigen Aufbaus mit der Betätigungsvorrichtung 12 gebraucht werden, worin die Position der Schneidevorrichtungshalteeinheit 9, die an der Haltestange 91 befestigt ist, so eingestellt ist, daß der Schneidepunkt P auf der zentralen Achse 73 positioniert ist.
Außerdem wird in der Vorrichtung der dritten Ausführungsform der gleiche Lateralabweichungsdetektor wie der in Fig. 2 gezeigte eingesetzt.
Bezüglich der lateral antreibenden Vorrichtung kann die in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigte Vorrichtung anstelle der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung eingesetzt werden.
Obwohl die als die dritte Ausführungsform erläuterte obige Nutungsvorrichtung einen Aufbau gebraucht, worin eine Schneidevorrichtung oberhalb eines Reifens angeordnet ist und in einer Auf-Ab-Richtung bewegt wird, kann selbstverständlich die vorliegende Erfindung auf einen anderen Typ von Vorrichtung angewendet werden, worin eine Schneidevorrichtung vor oder hinter einem Reifen angeordnet ist und in einer horizontalen Richtung senkrecht zu einer Reifenhaltewelle bewegt wird.
Als ein in der Vorrichtung verwendeter Motor kann ein Elektroservomotor oder ein Fluidservomotor verwendet werden, und insbesondere kann der Korrekturmotor einen Motor mit einer kleinen Kapazität darstellen und mit einer niedrigen Geschwindigkeit betrieben werden, da der Korrekturmotor lediglich für eine kleine Korrektur der Schneidevorrichtungsposition sorgen muß.
Außerdem können die Lateralabweichungssensoren 13 auf beiden Seiten des Reifens vorgesehen sein, um die Schneidevorrichtungsposition gestützt auf die nachgewiesenen Werte auf beiden Seiten zu korrigieren.
Anhand Fig. 17 wird nachstehend ein Betrieb zur Korrektur einer Schneidevorrichtungsposition unter Verwendung der Vorrichtung der dritten Ausführungsform erläutert, bei dem eine Abweichung eines Reifens während des Nutungsvorgangs nachgewiesen wird und die nachgewiesenen Abweichungsdaten gesammelt werden, um in eine Berechnung eingebracht zu werden.
Wenn Betriebsleistung zugeführt wird, wird eine Position eines Ausgangspunkts jeder Betriebswelle gestützt auf einen Befehl von einem nicht in der Zeichnung gezeigten Computer spezifiziert, und zwar geeignet für ein ausgewähltes Nutungsprofil.
Ein Reifen 3, auf dem eine Profilnut ausgebildet wird, wird auf der Reifenhaltewelle 21 angebracht, und der Lateralabweichungsdetektor 13 wird so eingestellt, daß er der Reifenstützenseitenoberfläche zugewandt ist.
Steuerungswerte für einen Reifen ohne Abweichungen sind an ein Referenzprogramm des Computers als ein Eingang gegeben worden, und die Richtung der Schneidevorrichtung 10 wird durch den Motor 11 so eingestellt, daß sie mit der Schneiderichtung gemäß dem Referenzprogramm übereinstimmt. Der Reifen 3 wird in der Richtung des Pfeils (Fig. 16) durch den Motor 22 gedreht, gleichzeitig wird der Antriebsmotor 81 der radial antreibenden Vorrichtung 8 für das radial laufende Gestell 7 betrieben, und dann wird das radial laufende Gestell 7 nach unten entlang der Richtung der Z-Achse durch die Drehbewegung der radial antreibenden Welle 82 mit Hilfe des Innengewindekörpers 85 bewegt, so daß die Schneidevorrichtung 10, die durch eine elektrische Leistungsversorgung aufgeheizt worden ist, in den Reifen 3 schneidet. Der Antriebsmotor 61 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 wird gemäß einer vorspezifizierten Nutform unter der Steuerung des Referenzprogramms bewegt, und somit wird die laterale Bewegung der Schneidevorrichtung 10 durch die Bewegung des lateral laufenden Gestells 5, das durch die Drehbewegung der lateral antreibenden Welle 62 angetrieben wird, in der Richtung der Y-Achse gesteuert, so daß die vorspezifizierte Ausbildung von Nuten durchgeführt wird.
Im Verlauf des obigen Betriebs wird, wenn ein Reifen eine laterale Abweichung E2 aufweist und das Laufflächenzentrum von einer Position a1 zu einer Position b1 abweicht, wie in Fig. 10 gezeigt, die laterale Abweichung E2 durch den Lateralabweichungsdetektor 13 nachgewiesen. Dann wird der Korrekturmotor 63 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 durch das Korrekturprogramm gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert gesteuert und somit im Fall des Beispiels der lateral antreibenden Vorrichtung der Innengewindekörper 65 durch die Lateralkorrekturwelle 64 mit Hilfe des antreibenden Zahnrads 67 und des angetriebenen Zahnrads 68 gedreht, so daß die Schneidevorrichtungsposition zu einer durch eine gestrichelte Linie in Fig. 10 gezeigte Position durch die laterale Bewegung in der Richtung der Y-Achse des lateral laufenden Gestells 5 korrigiert wird. Demgemäß wird eine Entfernung M vom Reifenzentrum zur Schneidevorrichtungsposition konstant gehalten.
Andererseits wird in der in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten lateral antreibenden Vorrichtung die Lateralkorrekturwelle 64 durch die Drehung des Korrekturmotors 63 gedreht und somit das lateral laufende Gestell 5 mit Hilfe des Innengewindekörpers 604 bewegt.
Auf eine solche wie oben beschriebene Weise wird die laterale Abweichung des Reifens nachgewiesen und die Position des lateral laufenden Gestells durch die lateral antreibende Welle unter der Steuerung des Referenzprogramms gesteuert und gemäß dem Korrekturprogramm während des Nutungsvorgangs eingestellt. Somit wird die Schneidevorrichtungsposition gemäß der lateralen Abweichung E2 des Reifens während des Nutungsvorgangs eingestellt, und außerdem wird die Schneidevorrichtungsposition gemäß der lateralen Abweichung E2 des Reifens eingestellt, und daher wird die Position der Nut relativ zum Reifenzentrum entlang der gesamten Peripherie des Reifens konstant gehalten.
Anhand eines in Fig. 18 gezeigten Flußdiagramms wird ein weiteres Betriebsbeispiel unter Verwendung der Nutungsvorrichtung der dritten Ausführungsform erläutert, worin ein Reifen vor dem Nutungsbetrieb gedreht wird und die Abweichungen des Reifens an irgendwelchen Rotationspositionen im voraus erfaßt und gespeichert werden, und die gespeicherten Abweichungsdaten im Nutungsbetrieb aufgenommen werden, um zur Berechnung verwendet zu werden, so daß die Korrektur der Schneidevorrichtungsposition ausgeführt wird.
Zuerst wird Leistung zugeführt und ein Ausgangspunkt jeder Betriebswelle gestützt auf einen Befehl von einem nicht in der Zeichnung gezeigten Computer spezifiziert. Ein Reifen 3, auf dem eine Profilnut ausgebildet wird, wird an der Reifenhalterung 2 angebracht, und eine Ausgangspunktmarkierung wird geschaffen, indem auf der Laufflächenoberfläche an einer Position in Übereinstimmung mit einem besonderen Verschleißindikator eine Markierung angebracht wird. Der Lateralabweichungsdetektor 13 ist so angeordnet, daß er der Reifenstütze zugewandt ist.
Der Reifen 3 wird mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht, und ein Ausgangspunkt für eine numerische Steuerung wird an der Ausgangspunktmarkierung festgelegt. Ausgehend von diesem Zustand wird der Reifen 3 gedreht, um eine Umdrehung auszuführen, und während dieser Drehung werden die nachgewiesenen Werte durch den Lateralabweichungssensor 13 in einem Speicher zusammen mit entsprechenden Rotationswinkelpositionen gespeichert.
Wenn ein Automatikbetrieb-Knopf gedrückt wird, nachdem die Abweichungsdaten im Speicher gespeichert sind, wird die Reifenhaltewelle 21 gedreht und gleichzeitig die Schneidevorrichtung 10 durch eine Vielzahl von Betriebswellen wie eine lateral antreibende Welle, eine radial antreibende Welle, eine Drehwelle etc. unter der Steuerung des Referenzprogramms der numerischen Steuerungsvorrichtung gesteuert. Somit wird die Schneidevorrichtung nach unten bewegt, um in Kontakt mit der vorspezifizierten Position des Reifens gebracht zu werden. Mittlerweile ist die Schneidevorrichtung aufgeheizt worden, und ein vorspezifizierter Nutungsvorgang wird gemäß der Rotationswinkelposition bezüglich des Ausgangspunkts ausgeführt, wobei eine vorspezifizierte Ortskurve gebildet wird.
Die gespeicherten Abweichungsdaten werden vom Speicher gemäß der Rotationswinkelposition des Reifens aufgenommen, und der Korrekturwert vom Korrekturprogramm wird gemäß einem Korrekturprogrammsteuerungsbefehl vom Referenzprogramm berechnet. Die gespeicherten Lateralabweichungsdaten werden vom Speicher gemäß der Rotationswinkelposition auf der Peripherie der Stütze aufgenommen, und der Korrekturmotor 63 der lateral antreibenden Vorrichtung 6 wird gestützt auf den durch das Korrekturprogramm berechneten Lateralabweichungskorrekturwert betrieben. Somit wird die Lateralkorrekturwelle 64 gedreht und die durch das Korrekturprogramm veranlaßte Bewegung in die durch das Referenzprogramm für die laterale Bewegung der Schneidevorrichtung 10 veranlaßte Bewegung eingebracht.
Wie vorstehend erläutert, gebraucht die dritte Ausführungsform der Vorrichtung zur Kompensation einer Abweichung der vorliegenden Erfindung einen Aufbau, worin die Vorrichtung die lateral antreibende Welle, um die Schneidevorrichtung parallel zur Reifenhaltewelle zu bewegen, die radial antreibende Welle, um die Schneidevorrichtung senkrecht zur Reifenhaltewelle zu bewegen, und den Detektor umfaßt, um die laterale Abweichung des Reifens nachzuweisen, die lateral antreibende Welle und die radial antreibende Welle durch die Referenzbewegung gesteuert werden, und gleichzeitig die Schneidevorrichtungsbewegung korrigiert wird, indem die Korrekturbewegung gemäß dem nachgewiesenen Wert des Detektors der Referenzbewegung überlagert wird. Daher können die Nutpositionen relativ zu den jeweiligen Reifenlaufflächenzentren von Reifen konstant gehalten werden, um eine zufriedenstellende Laufleistung sogar dann zu schaffen, wenn laterale Abweichungen vorhanden sind.
Da die Referenzbewegung stets gestützt auf den vorspezifizierten Wert durch das Referenzprogramm gesteuert wird und die Korrekturbewegung gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert der Standardbewegung durch das separate Korrekturprogramm überlagert werden kann, kann die Struktur des Programms vereinfacht und die Vorrichtung klein ausgeführt werden. Ferner wird die Korrektur sicher durchgeführt, und die Produktivität und der Nutzen sind verbessert.

Claims

1. Ein Verfahren zur Kompensation einer radialen Abweichung und einer lateralen Abweichung eines Reifens (3) bei der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung gesteuert wird durch eine Vielzahl von Betriebswellen einschließlich einer radial antreibenden Welle (82), welche eine Schneidevorrichtung (10) in einer Richtung (Z) entlang des Durchmessers des Reifens bewegt, und einer lateral antreibenden Welle (62), welche die Schneidevorrichtung (10) in einer Richtung (Y) entlang der Breite des Reifens bewegt, und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Abweichung in einer Richtung (Z) entlang des Durchmessers des Reifens, der durch eine Reifenhaltewelle (21) gehalten wird, und die laterale Abweichung in einer Richtung (Y) entlang der Breite des Reifens vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachgewiesen werden, das Ausbilden von Nuten auf dem Reifen gemäß einem Hauptprogramm ausgeführt wird, um den Reifen mit Nuten zu versehen, und gleichzeitig eine radiale Bewegung und eine laterale Bewegung der Schneidevorrichtung (10) gemäß einem Korrekturprogramm gestützt auf die nachgewiesenen Abweichungswerte eingestellt werden, um der radialen Abweichung und der lateralen Abweichung zu folgen.

2. Ein Verfahren zur Kompensation einer radialen Abweichung eines Reifens (3) bei der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung gesteuert wird durch eine Vielzahl von Betriebswellen einschließlich einer radial antreibenden Welle (82), welche eine Schneidevorrichtung (10) in einer Richtung (Z) entlang des Durchmessers des Reifens bewegt, und einer lateral antreibenden Welle (62), welche die Schneidevorrichtung (10) in einer Richtung (Y) entlang der Breite des Reifens bewegt, und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Abweichung in einer Richtung (Z) entlang des Durchmessers des Reifens, der durch eine Reifenhaltewelle (21) gehalten wird, vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachgewiesen wird, die Ausbildung von Nuten auf dem Reifen gemäß einem Hauptprogramm ausgeführt wird, und gleichzeitig eine radiale Bewegung der Schneidevorrichtung (10) gemäß einem Korrekturprogramm gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert eingestellt wird, um der radialen Abweichung zu folgen.

3. Ein Verfahren zur Kompensation einer lateralen Abweichung eines Reifens (3) bei der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung gesteuert wird durch eine Vielzahl von Betriebswellen einschließlich einer radial antreibenden Welle (82), welche eine Schneidevorrichtung (10) in einer Richtung (Z) entlang des Durchmessers des Reifens bewegt, und einer lateral antreibenden Welle (62), welche die Schneidevorrichtung (10) in einer Richtung (Y) entlang der Breite des Reifens bewegt, und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die laterale Abweichung in einer Richtung (Y) entlang der Breite des Reifens, der durch eine Reifenhaltewelle (21) gehalten wird, vor oder während der Ausbildung von Nuten auf dem Reifen nachgewiesen wird, die Ausbildung von Nuten auf dem Reifen gemäß einem Hauptprogramm ausgeführt wird, und gleichzeitig eine laterale Bewegung der Schneidevorrichtung (10) gemäß einem Korrekturprogramm gestützt auf den nachgewiesenen Abweichungswert eingestellt wird, um der lateralen Abweichung zu folgen.

4. Eine Vorrichtung zur Kompensation einer radialen Abweichung und einer lateralen Abweichung eines Reifens zur Anwendung auf eine Nutungsvorrichtung, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung durch eine Vielzahl von Betriebswellen gesteuert wird und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt einen Radialabweichungsdetektor (14) zum Nachweisen einer radialen Abweichung eines Reifens in einer Richtung (Z) eines Reifendurchmessers,

einen Lateralabweichungsdetektor (13) zum Nachweisen einer lateralen Abweichung eines Reifens in einer Richtung (Y) einer Reifenbreite,

eine radial antreibende Welle (82), welche sich unter Steuerung eines Referenzprogramms dreht, um eine Schneidevorrichtung (10) in der Richtung (Z) des Reifendurchmessers zu bewegen,

eine lateral antreibende Welle (62), welche sich unter Steuerung des Referenzprogramms dreht, um die Schneidevorrichtung (10) in der Richtung (Y) der Reifenbreite zu bewegen,

eine Radialkorrekturwelle (84), welche parallel zur radial antreibenden Welle (82) angeordnet ist und sich dreht, um die Schneidevorrichtung (10) unter Steuerung eines Korrekturprogramms gestützt auf einen nachgewiesenen Wert vom Radialabweichungsdetektor radial zu bewegen,

eine Lateralkorrekturwelle (64), welche parallel zur lateral antreibenden Welle (62) angeordnet ist und sich dreht, um die Schneidevorrichtung (10) unter Steuerung eines Korrekturprogramms gestützt auf einen nachgewiesenen Wert vom Lateralabweichungsdetektor lateral zu bewegen,

eine radial antreibende Vorrichtung (8), um eine Bewegung der Radialkorrekturwelle (84) einer Bewegung der radial antreibenden Welle (82) zu überlagern, und

eine lateral antreibende Vorrichtung (6), um eine Bewegung der Lateralkorrekturwelle (64) einer Bewegung der lateral antreibenden Welle (62) zu überlagern.

5. Die Vorrichtung nach Anspruch 4, worin die radial antreibende Welle (82) eine Vorschubschraube umfaßt, die sich mit einem ersten Innengewindekörper (85) in Eingriff befindet, der an einem radial laufenden Gestell (7) fixiert ist, welches in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) radial zu bewegen, ein erstes antreibendes Zahnrad (87), das durch die Radialkorrekturwelle (84) gedreht wird, und ein angetriebenes Zahnrad (88), welches integriert mit dem ersten Innengewindekörper (85) verbunden ist und sich mit dem ersten antreibenden Zahnrad (87) in Eingriff befindet, vorgesehen sind,

die lateral antreibende Welle (62) eine weitere Vorschubschraube umfaßt, die sich mit einem zweiten Innengewindekörper (65) in Eingriff befindet, der an einem lateral laufenden Gestell (5) fixiert ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) lateral zu bewegen, und

ein zweites antreibendes Zahnrad (67), das durch die Lateralkorrekturwelle (64) gedreht wird, und ein weiteres angetriebenes Zahnrad (68), welches integriert mit dem zweiten Innengewindekörper (65) verbunden ist und sich mit dem zweiten antreibenden Zahnrad (67) in Eingriff befindet, vorgesehen sind.

6. Die Vorrichtung nach Anspruch 4, worin die radial antreibende Welle (82) und die Radialkorrekturwelle (84) jeweils Vorschubschrauben umfassen,

eine erste Welle, die aus der radial antreibenden Welle (82) und der Radialkorrekturwelle (84) ausgewählt ist, sich mit einem ersten Innengewindekörper (85) in Eingriff befindet, der an einem radial laufenden Gestell (7) fixiert ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) radial zu bewegen,

eine zweite Welle, die nicht die erste Welle der radial antreibenden Welle (82) und der Radialkorrekturwelle (84) ist, sich mit einem ersten Innengewindeabschnitt eines ersten Zwischenhaltegestells zum Halten der ersten Welle in Eingriff befindet und an einem festen Bauteil befestigt ist,

die lateral antreibende Welle (62) und die Lateralkorrekturwelle (64) jeweils Vorschubschrauben umfassen,

eine dritte Welle, die aus der lateral antreibenden Welle (62) und der Lateralkorrekturwelle (64) ausgewählt ist, sich mit einem zweiten Innengewindekörper (65) in Eingriff befindet, der an einem lateral laufenden Gestell (5) befestigt ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) lateral zu bewegen, und

eine vierte Welle, die nicht die dritte Welle der lateral antreibenden Welle (62) und der Lateralkorrekturwelle (64) ist, sich mit einem zweiten Innengewindeabschnitt eines zweiten Zwischenhaltegestells zum Halten der dritten Welle in Eingriff befindet und an dem festen Bauteil oder einem anderen festen Bauteil befestigt ist.

7. Eine Vorrichtung zur Kompensation einer radialen Abweichung eines Reifens (3) zur Anwendung auf eine Nutungsvorrichtung, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung durch eine Vielzahl von Betriebswellen gesteuert wird und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt einen Radialabweichungsdetektor (14) zum Nachweisen einer radialen Abweichung eines Reifens in einer Richtung (Z) eines Reifendurchmessers,

eine Radialkorrekturwelle (84), welche parallel zur radial antreibenden Welle (82) angeordnet ist und sich dreht, um die Schneidevorrichtung (10) unter Steuerung eines Korrekturprogramms gestützt auf einen nachgewiesenen Wert vom Radialabweichungsdetektor (14) radial zu bewegen,

und eine radial antreibende Vorrichtung (8), um eine Bewegung der Radialkorrekturwelle (84) einer Bewegung der radial antreibenden Welle (82) zu überlagern.

8. Die Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die radial antreibende Welle (82) eine Vorschubschraube umfaßt, die sich mit einem Innengewindekörper (85) in Eingriff befindet, der an einem radial laufenden Gestell (7) fixiert ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) radial zu bewegen, und ein antreibendes Zahnrad (87), das durch die Radialkorrekturwelle (84) gedreht wird, die parallel zur radial antreibenden Welle (82) angeordnet ist, und ein angetriebenes Zahnrad (88), das integriert mit dem Innengewindekörper (85) verbunden ist und sich mit dem antreibenden Zahnrad (87) in Eingriff befindet, vorgesehen sind.

9. Die Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die radial antreibende Welle (82) und die Radialkorrekturwelle (84) jeweils Vorschubschrauben umfassen,

eine erste Welle, die aus der radial antreibenden Welle (82) und der Radialkorrekturwelle (84) ausgewählt ist, sich mit einem Innengewindekörper (85) in Eingriff befindet, der an einem radial laufenden Gestell (7) fixiert ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) radial zu bewegen, und

eine zweite Welle, die nicht die erste Welle der radial antreibenden Welle (82) und der Radialkorrekturwelle (84) ist, sich mit einem Innengewindeabschnitt eines Zwischenhaltegestells zum Halten der ersten Welle in Eingriff befindet und an einem festen Bauteil befestigt ist.

10. Eine Vorrichtung zur Kompensation einer lateralen Abweichung eines Reifens (3) zur Anwendung auf eine Nutungsvorrichtung, worin eine Schneidevorrichtungsbewegung durch eine Vielzahl von Betriebswellen gesteuert wird und gewünschte Profilnuten in einer Reifenoberfläche ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung umfaßt einen Lateralabweichungsdetektor (13) zum Nachweisen einer lateralen Abweichung eines Reifens in einer Richtung (Y) einer Reifenbreite,

eine Lateralkorrekturwelle (64), welche parallel zur lateral antreibenden Welle (62) angeordnet ist und gedreht wird, um die Schneidevorrichtung (10) unter Steuerung eines Korrekturprogramms gestützt auf einen nachgewiesenen Wert vom Lateralabweichungsdetektor (13) lateral zu bewegen, und

eine lateral antreibende Vorrichtung (8), um eine Bewegung der Lateralkorrekturwelle (64) einer Bewegung der lateral antreibenden Welle (62) zu überlagern.

11. Die Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die lateral antreibende Welle (62) eine Vorschubschraube umfaßt, die sich mit einem Innengewindekörper (65) in Eingriff befindet, der an einem lateral laufenden Gestell (5) fixiert ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) lateral zu bewegen, und ein antreibendes Zahnrad (67), das durch die Lateralkorrekturwelle (64) gedreht wird, welche parallel zur lateral antreibenden Welle (62) angeordnet ist, und ein angetriebenes Zahnrad (68), welches integriert mit dem Innengewindekörper (65) verbunden ist und sich mit dem antreibenden Zahnrad (67) in Eingriff befindet, vorgesehen sind.

12. Die Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die lateral antreibende Welle (62) und die Lateralkorrekturwelle (64) jeweils Vorschubschrauben umfassen, eine dritte Welle, die aus der lateral antreibenden Welle (62) und der Lateralkorrekturwelle (64) ausgewählt ist, sich mit einem Innengewindekörper (65) in Eingriff befindet, der an einem lateral laufenden Gestell (5) fixiert ist, das in der Lage ist, die Schneidevorrichtung (10) lateral zu bewegen, und eine vierte Welle, die nicht die dritte Welle der lateral antreibenden Welle (62) und der Lateralkorrekturwelle (64) ist, sich mit einem Innengewindeabschnitt eines Zwischenhaltegestells zum Halten der dritten Welle in Eingriff befindet und am festen Bauteil oder einem anderen festen Bauteil befestigt ist.