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Die Erfindung betrifft allgemein, wie angegeben, eine
aufweitbare bzw. erweiterbare Reifenbautrommel und insbesondere
eine Erststufen-Festtaschentrommel zum Bilden einer Karkasse
eines radialen Reifens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine derartige Reifenbautrommel ist allgemein im Stand
der Technik bekannt. Während der Operation der ersten Stufe
werden die Reifen-Verstärkungsschichten, Wulste und andere
Komponenten auf der Erststufen-Trommel zusammengesetzt und
sodann wird die Karkasse zu einer anderen Stelle bewegt, wo
sie geformt wird und der Gürtel und das Reifenprofil
aufgebracht werden. Tn dem Erststufen-Zusammenbau der
Reifenkarkasse ist es wichtig, daß die Reifen-Bestandteile auf
zusammengezogene und erweiterte Trommeloberflächen aufgebracht
werden, die konzentrisch und von gleichförmigem Durchmesser
längs der Länge der Trommel sind. Erweiterbare Trommeln von
unterschiedlichen Konstruktionen sind hierfür bereits
benutzt worden, wobei es schwierig war, eine konzentrische
Trommeloberfläche und einen gleichförmigen Durchmesser längs
der Länge der Trommel sowohl im erweiterten als auch im
zusammengezogenen Zustand der Trommel zu erhalten.
Beispielsweise kann die Trommeloberfläche konzentrisch und
gleichförmig in dem zusammengezogenen Zustand sein, wird jedoch
verzogen während der Ausdehnung auf einen größeren
Durchmesser. Im Ergebnis sind die der Karkasse hinzugesetzten
Bestandteile auf der erweiterten Trommel unpräzise
zusammengebaut, was die Gleichförmigkeit des Reifens nachteilig
beeinflussen kann.
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Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf einen
erweiterbaren Trommelaufbau, bei dem erweiterbare Segmente und
Streben zwischen den Segmenten eine Trommeloberfläche
liefern, die konzentrisch und gleichförmig längs der Länge der
Trommel in dem zusammengezogenen und erweiterten Zustand
ist. Dies wird erreicht ohne eine Mittelhülse und ohne
Verzerrung bzw. Verbiegung der Trommelsegmente.
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Eine flexible Befestigung der Segmente und eine Keilung der
Streben zwischen den Segmenten gleichen diese Änderung des
Durchmessers der Trommel aus. Zur selben Zeit wird die
Stabilität und Konzentrizität der Trommeloberfläche aufrecht
erhalten. Im Ergebnis können Reifenkarkassen auf der Trommel
gemäß dieser Erfindung aufgebaut werden, welche gleichförmig
und von hoher Qualität sind.
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Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung ist eine radial
erweiterbare Reifenbautrommel vorgesehen mit einer Hauptwelle,
die drehbar auf einem Halteaufbau angebracht ist, einem Paar
von Schulteranordnungen, die auf gegenüberliegenden Seiten
positioniert und von einer Mittelebene der Hauptwelle
beabstandet sind, einer Vielzahl von umfänglich beabstandeten
Trommeisegmenten, die auf den Schulteranordnungen angebracht
sind, einem Paar von Umkehr-Heizbalgen (turnup bladders),
die auf den Schulteranordnungen außerhalb der
Trommelsegmente angebracht sind, wobei Nasenabschnitte die Enden der
Segmente überlappen, Trommelstreben, die zwischen den Seiten
benachbarter Segmente positioniert sind, wobei die
Schulteranordnungen Schulter-Erweiterungseinrichtungen aufweisen,
die mit den Enden der Trommelsegemente verbunden sind, um
die Segmente in einer radialen Richtung zu erweitern,
Trommelstrebe-Erweiterungseinrichtungen, die auf der Hauptwelle
an der Mittelebene der Welle angebracht sind und mit den
Trommelstreben
verbunden sind, um die Streben radial nach
außen zu zwingen, und Trommelstrebe-Haltemittel in
Zusammenwirkung mit den Trommelsegmenten, um die Trommelstreben
in Räumen zwischen den Trommelsegmenten zu halten.
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Für erfahrene Personen in dieser Technik, die der
vorliegenden Erfindung am nächsten ist, wird eine bestimmte
bevorzugte Ausführungsforin davon, die eine jetzt als am besten
betrachtete Ausführung zur Verwirklichung der erf
indungsgemaßen Lehre unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen
darstellt, die Teil der Beschreibung sind, beschrieben.
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In den angehängten Zeichnungen ist
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Fig. 1 eine fragmentarische Schnittansicht der Trommel,
welche die Erfindung verkörpert, längs der Linie 1-1 in Fig.
2, wobei Teile weggebrochen sind.
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Fig. 2 ist eine fragmentarische schematische Endansicht, zum
Teil im Schnitt, der in Fig. 1 gezeigten Trommel, welche die
Positionen der Schulterkolben und Mittelkolben zeigt, wobei
die Trommel in dem erweiterten und zusammengezogenen Zustand
ist, wobei Teile weggebrochen sind.
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Fig. 3 ist eine erweiterte fragmentarische Schnittansicht
eines Trommel-Segmentendes, das die flexible Verbindung mit
einer der Schulteranordnungen zeigt, längs der Linie 1-1 in
Fig. 4.
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Fig. 4 ist eine fragmentarische Schnittansicht des Trommel-
Segmentendes, längs der Linie 4-4 in Fig. 3.
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Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines
Lageraufnahme-Trommelsegments, entlang der Linie 5-5 in Fig. 1.
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer der
Lagerhalte-Trommelsegmente, entlang der Linie 6-6 in Fig. 1.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist eine radial
erweiterbare Reifenbautrommel 10 mit einer Hauptwelle 12 gezeigt,
die drehbar auf einem Halteaufbau befestigt werden kann,
z.B. einem Gehäuse (nicht gezeigt). Die Hauptwelle 12 kann
eine Mittelebene A-A haben, die auch die Mittelebene der
Reifenbautrommel 10 sein kann. Ein Paar von
Schulteranordnungen 14 sind gleitfähig auf der Hauptwelle 12 an
Positionen angebracht, die von der Mittelebene A-A auf
gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene beabstandet sind. Jede der
Schulteranordnungen 14 hat ein Gehäuse 16 mit einer
zylindrischen Basis 18 mit Niederhalte-Bolzen 20, die sich durch
Schlitze 22 in der Hauptwelle 12 erstrecken, um das Gehäuse
an der Hauptwelle so zu befestigen, daß die
Schulteranordnungen 14 in dem gewünschten Abstand von der Mittelebene A-A
beabstandet sind.
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Jedes Gehäuse 16 hat einen Zylinder 24, der einen Kolben 26
enthält, welcher mit einem konischen Nocken 28 verbunden
ist, um eine Nockenrolle bzw. Nockenscheibe 30 auf jedem
einer Vielzahl von Schulterkolben 32 einzugreifen. Die
Schulterkolben 32 sind in umfänglich beabstandeten, sich
radial erstreckenden Schlitzen in dem Gehäuse 16 angebracht.
Jeder der Schulterkolben 32 ist mit einem Endabschnitt 34
eines Trommelsegments 36 verbunden, das sich axial zur
Trommel 10 zwischen den Schulteranordnungen 14 an umfänglich
beabstandeten Positionen erstreckt. Jeder Endabschnitt 34
hat einen Heizbalg-Schlitz 38, um einen Nasenabschnitt 40
eines Umkehr-Heizbalgs 42 aus elastischem gummiähnlichem
Material aufzunehmen. Der Umkehr-Heizbalg 42 kann aufblasbar
sein und Anschlüsse 44 in Verbindung mit einem Einlaßrohr 46
in jedem Gehäuse 16 haben, die in Verbindung durch eine
Leitung 48 mit einer Luftdruck-Quelle sein können.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 ist die flexible
Verbindung des Trommelsegments 36 mit dem Gehäuse 16 der
Schulteranordnungen 14 erläutert. Ein Bolzen 50 ist in jedem der
Schulterkolben 32 eingeschraubt und der Bolzenkopf ist in
einer Vertiefung 52 in dem Endabschnitt 34 des
Trommelsegments 36 positioniert. An jeder Seite der Vertiefung 52 ist
ein Langloch 54 für einen Federdraht 56 vorgesehen, der mit
dem Bolzenkopf des Bolzens 50 eingreifbar ist. Jeder
Federdraht 56 kann in einem Stecker 58 an einem Ende und einer
Schraube 60 an dem anderen Ende befestigt werden. Die Länge
des Federdrahts 56 ist so beschaffen, daß er ohne bleibende
Verformung sich biegen kann und dadurch eine fließende
Verbindung zwischen dem Trommelsegment 36 und dem Gehäuse 16
bereitstellt.
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Zwischen jedem Trommelsegment 36 und dem benachbarten
Trommelsegment ist eine Trommelstrebe 62 positioniert, die mit
einem Mittelkolben 64 verbunden ist, der in einem
Mittelzylinder 66 positioniert ist, gehalten auf einem sich
umfänglich erstreckenden Flansch 68, der auf der Mittelwelle 12
an der Mittelebene A-A angebracht ist. Der Mittelzylinder 66
kann in Verbindung sein mit einer Fluiddruck-Leitung, z.B.
Kanal 70 in dem Flansch 68, der wiederum mit einer
geeigneten Fluiddruck-Quelle verbunden sein kann, z.B. Luftdruck.
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Jede Trommelstrebe 62 hat einen Zapfen 72 an dem
Mittelpunkt, der in einen Schlitz 74 in dem Mittelkolben 64 paßt.
Auch können Führungszapfen 76 an den Enden jeder
Trommelstrebe 62 vorgesehen sein, zum Eingriff mit dem Gehäuse 16
jeder der Schulteranordnungen 14.
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Wie in Fig. 2 gezeiqt, hat jedes Trommelsegment 36
zulaufende Seitenflächen 78 zum Eingriff mit angeschrägten
Seitenflächen 80 jeder Trommelstrebe 62 benachbart dem
Trommelsegment. Die angeschrägten Seitenflächen 80 erstrecken
sich längs der zulaufenden Seitenflächen 78 im wesentlichen
über die gesamte Länge des Trommelsegments 36, was eine
stabilisierende Keilwirkung zwischen jedem benachbarten
Trommelsegment und der Trommelstrebe 62 schafft. Der Winkel
zwischen einer zur Trommeloberfläche tangentialen Ebene und
einer sich zwischen den zulaufenden Seitenflächen 78 und den
angeschrägten Seitenflächen 80 erstreckenden Ebene kann
verschieden sein, wobei jedoch wie durch Buchstaben B in
Fig. 2 gezeigt, der Winkel in dieser Ausführungsform etwa
45º ist.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 kann eine Vakuum-Quelle
(nicht gezeigt) mit dem Trommelsegment 36 verbunden werden,
um Reifenbestandteile von einer geeigneten
Übertragungseinrichtung aufzunehmen. In Fig. 5 hat das Trommelsegment 36
ein Paar von Vakuum-Schalen bzw. -manschetten 84, die sich
auf einer Vakuumkammer mit einer Vielzahl von Öffnungen 86
öffnen, die positioniert sind, um die Reifenkomponente über
die Länge des Trommelsegments 36 zu greifen. In Fig. 6 hat
das Trommelsegment 36 dasselbe Paar von Vakuum-Schalen 84.
Diese Schalen öffnen sich jedoch direkt auf einem Paar von
Herunterhalte-öffnungen 88, um die Reifenkomponente
herunterzuhalten, nachdem sie aufgenommen und gegen die
Oberfläche des Trommelsegments 36 gestellt ist.
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Im Betrieb werden die ersten Reifenkomponenten auf die
Reifenbautrommel 10 in dem in Fig. 1 und im Quadranten D und E
in Fig. 2 gezeigten zusammengezogenen Zustand aufgebracht.
Die Hauptwelle 12 wird zu einer vorbestimmten Position
gedreht, bei der das Ende der Komponente auf die
Trommeloberfläche an dem Trommelsegment 36 mit den Aufnahmeöffnungen 86
aufgebracht ist, gezeigt in Fig. 5. Ein Vakuum wird mit den
Vakuum-Schalen 84 und Öffnungen 86 verbunden, um das Ende
der Reifenkomponente zu ergreifen, nachdem die Trommel
gedreht ist, bis die gesamte Komponente um die
Trommeloberfläche
gelegt ist. Diese Komponente wird durch das Vakuum am
Ort gehalten, welches mit den Herunterhalte-Öffnungen 88
jedes Trommelsegments 36 verbunden ist, welches diese
Herunterhalte-Öffnungen enthält, gezeigt in Fig. 6. Andere
Komponenten können aufgebracht werden, welche Wulste an dem
Nasenabschnitt 40 jedes Umkehr-Heizbalgs 42 aufweisen. Die
Trommel 10 kann erweitert werden durch Verbinden von
druckbeaufschlagter Luft mit jedem Zylinder 24 in jedem Gehäuse
16 der Schulteranordnungen 14. Dies veranlaßt den Nocken 28,
in Längsrichtung zur Mittelebene A-A zu wandern, was die
Nockenrolle 30 anhebt für jeden der Schulterkolben, die
radial die Trommeloberfläche durch eine radial nach außen
gerichtete Bewegung jedes Trommelsegments 36 erweitern.
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Gleichzeitig wird ein Luftdruck mit dem Mittelzylinder 66
für jede Trommelstrebe 62 verbunden, was den Mittelkolben 64
veranlaßt, sich radial nach außen zu bewegen und die
Trommelstrebe zwischen benachbarten Trommelsegmenten 36
festzukeilen. Diese Keilwirkung der angeschrägten Seitenflächen 80
jeder Trommelstrebe 62 gegen die zulaufenden Seitenflächen
78 jedes Trommelsegments 36 erhält die Konzentrizität der
Trommelfläche und Gleichförmigkeit des Durchmessers längs
der Länge der Trommel 10 aufrecht.
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Wenn die Trommel 10 sich erweitert, gleicht die flexible
Befestigung jedes Trommelsegments 36 auf jedem Gehäuse 16
der Schulteranordnungen 14 zusammen mit den Keilen jeder
Trommelstrebe 62 zwischen benachbarten Trommelsegmenten den
sich ändernden Durchmesser aus, während sie zur selben Zeit
die für die Stabilität während der Aufbringung der
Reifenkomponenten unter Druck erforderliche Unterstützung liefert.
Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, ergreift jeder Federdraht 56
jedes Endabschnitts 34 den Bolzenkopf des Bolzens 50,
angebracht auf dem Gehäuse 16 in elastischer Weise, was einen
fließenden Betrieb liefert, der für eine Trommel 10 dieses
Typs notwendig ist.
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Nachdem die Trommel 10 erweitert ist, kann Luftdruck mit dem
Umkehr-Heizbalg 42 an jeder der Schulteranordnungen 14
verbunden werden, um die Reifenkomponenten um die Wulste an dem
Nasenabschnitt 40 des Umkehr-Heizbalgs 42 in wohlbekannter
Weise herumzuwickeln. Jeder Umkehr-Heizbalg 42 kann dann in
die in Fig. 1 gezeigte Position zurückgeführt und die
Trommel 10 zusammengezogen werden durch Verschieben vom
Luftdruck zum Vakuum in jedem Zylinder 24 für jeden Nocken 28.
Luft wird auch freigegeben von jedem Mittelzylinder 66 für
jeden Mittelkolben 64. Die Elastizität des Umkehr-Heizbalgs
42, insbesondere an dem Nasenabschnitt 40, zwingt jedes
Trommelsegment 36 radial nach innen und veranlaßt jede
Trommelstrebe 62, sich radial nach innen aufgrund der
Keilwirkung zwischen den zulaufenden Seitenflächen 78 jedes
Trommelsegments 36 und den angeschrägten Seitenflächen 80
jeder Trommelstrebe 62 zu bewegen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sind die Schulterkolben 32 in
dem eingefahrenen Zustand im Quadranten D und in dem
erweiterten Zustand im Quadrant G gezeigt. Auch sind Mittelkolben
64 in dein eingefahrenen Zustand im Quadrant E und in dem
erweiterten Zustand im Quadrant F gezeigt. Die
Mittelzylinder 66 und Halteelemente ebenso wie der Nocken 28 und
Halteelemente sind nicht gezeigt worden, um die Bewegung der
Schulterkolben 32 und des Mittelkolbens 64 während des
zusammengezogenen und erweiterten Zustands der
Reifenbautrommel 10 zu zeigen.