DE68912960T2 - Vorrichtung zum Reifenaufbau. - Google Patents

Vorrichtung zum Reifenaufbau.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reifenaufbau, und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Bilden einer ringförmigen, unvulkanisierten elastomeren Komponente für einen Reifen, wobei diese Vorrichtung einen scheibenförmigen Dorn aufweist, auf dem eine unvulkanisierte elastomere Komponente gebildet werden kann, und der einen starren Träger aufweist, der auf einem Drehkopf angebracht werden kann, um den Dorn zu drehen, wenn die unvulkanisierte elastomere Komponente, die zu einer toroidförmigen Reifenkarkasse zusammengebaut werden kann, auf dem Dorn gebildet wird. Eine solche Vorrichtung ist in EP-B-0 313 506 beschrieben (Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ).
  • Die Vorrichtung eignet sich besonders gut für die Herstellung und den Zusammenbau von Seitenwandkomponenten für die Formkarkassen eines Gürtelreifens.
  • Bei der Herstellung eines herkömmlichen Gürtelreifens wird die Reifenkarkasse auf einer ebenen Trommel zusammengebaut, und die Seitenwand-Komponenten, Scheitel, und anderen Komponenten, wie Wulste, Wulstverstärkungen, usw., werden in dem ebenen Zustand hinzugefügt. Die Karkasse wird dann zu einer toroidförmigen Konfiguration umgeformt, bevor der Protektorgürtel, die Lauffläche, und die Seitenwände zusammengebaut werden. Insbesondere die Hinzufügung der Seitenwände verursacht Probleme, da die Seitenwände gewöhnlich aus einem ebenen Streifen hergestellt werden, der dann um die toroidförmige Karkasse herumgewickelt wird, wodurch einige Verzerrungen des Streifens verursacht werden, die zu Seitenwand-Fehlern in dem fertigen Reifen führen können.
  • Bei anderen vorgeschlagenen Verfahren zum Seitenwand-Zusammenbau wird eine ringförmige, unvulkanisierte Seitenwand im wesentlichen in ihrer endgültigen Form in einer aus einzelnen Teilen bestehenden, ringförmigen Seitenwand-Form hergestellt, und danach in Kontakt mit einer umgeformten Karkasse gebracht, um die vorgeformte Seitenwand mit der Karkasse zu verbinden. Die Seitenwand-Form bildet dann einen Teil der Reifen- Vulkanisierform. Ein solches Verfahren wird in dem britischen Patent GB2134439A vorgeschlagen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es nicht auf herkömmliche Reifenbauverfahren anwendbar ist.
  • Daher wird eine Vorrichtung vorgeschlagen zum Herstellen einer ringförmigen, unvulkanisierten elastomeren Komponente für einen Reifen, mit einem scheibenförmigen Dorn, auf dem eine unvulkanisierte, elastomere Komponente gebildet werden kann, und der einen starren Träger aufweist, der auf einem Drehkopf angebracht werden kann, um den Dorn zu drehen, wenn die unvulkanisierte elastomere Komponente auf dem Dorn gebildet wird, wobei der Dorn eine auf dem starren Träger angebrachte, flexible Auflage aufweist, die eine Oberfläche hat, um einen Streifen aus unvulkanisiertem elastomerem Material aufzunehmen.
  • Vorzugsweise weist die Vorrichtung weiterhin ein Mittel zum Herstellen eines unvulkanisierten elastomeren Streifens, und einen Drehkopf zum Drehen des Dorns relativ zu dem Streifenerzeugungsmittel auf, so daß der Streifen auf den Dorn aufgewickelt wird.
  • Der unvulkanisierte Streifen kann von einem Extruder hergestellt werden, und das Extrudat kann mit einem Kalander in seine endgültige Form gebracht werden, bevor es auf die Oberfläche aufgewickelt wird.
  • Der Formkern hat vorzugsweise eine kegelstumpfförmige äußere Oberfläche, auf die der Streifen aufgewickelt wird, und der Dorn wird so ausgerichtet, daß die kegelstumpfförmige Oberfläche bei dem Punkt der Aufbringung des Streifens auf den Dorn im wesentlichen horizontal ist.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen festgelegt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die im Anhang beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:
  • Die Figur 1 ist ein Querschnitt eines Dorns, der einen Teil der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bildet.
  • Die Figur 2 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Reifenkomponente veranschaulicht.
  • Die Figur 3 ist ein Aufriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, der den Dorn in situ wiedergibt.
  • Die Figur 4 ist ein Aufriß der Vorrichtung der Figur 3, der den Kalander in situ wiedergibt.
  • Zunächst wird auf die Figur 1 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Eine ringförmige Komponente für einen Reifen, vorzugsweise eine unvulkanisierte Seitenwand 11 für einen Luftreifen mit radialer Karkasse, wird auf einem Dorn 10 auf einer Station hergestellt, und dann in situ auf dem Dorn 10 als eine Komponente in ihrer im wesentlichen endgültigen Form nach einer anderen Station transferiert. Der Dorn weist eine vorzugsweise aus einem Polyurethan-Elastomer bestehende, ringförmige Auflage 12 auf, die auf einem starren, koaxialen, transferierbaren Träger 13 angebracht ist. Die flexible Auflage 12 hat in ihrer entspannten Konfiguration eine kegelstumpfförmige äußere Oberfläche 14, auf die die Seitenwand 11, ebenfalls in kegelstumpfförmiger Form, aufgelegt wird.
  • Es ist ersichtlich, daß die in radialer Richtung innere Oberfläche des Trägers 13 einen konischen Sitz 15 und eine ringförmige Verriegelungsnut 16 aufweist, deren Funktionen mit der Anbringung des Trägers an einer Vorrichtung zum Formen der Seitenwand 11 und auch zum anschließenden Zusammenbau der Seitenwand zu einem Reifen bei einer zweiten Vorrichtung verknüpft sind. Es gibt auch mindestens einen Luftkanal 17, der sich von einer konischen Oberfläche 14 durch die flexible Auflage 12 bis zu der in radialer Richtung äußeren, zylindrischen Oberfläche 18 des Trägers erstreckt. Dieser Luftkanal kann verwendet werden für die Zuführung von Vakuum, um die Seitenwand-Komponente festzuhalten, oder für die Zuführung von Luft, um die Seitenwand-Komponente von der Polyurethan- Auflage 12 zu trennen. Die flexible Auflage 12 wird bei einem späteren Prozeß, der nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, für den Transfer der Seitenwand 11 nach einer toroidförmigen Reifenkarkasse verwendet.
  • Weiterhin wird auf die Figur 2 Bezug genommen, in der die unvulkanisierte Seitenwand auf dem Dorn 10 gebildet wird, wozu ein Streifen 22 aus unvulkanisiertem elastomerem Material spiralförmig auf die kegelstumpfförmige Oberfläche 14 des Dorns aufgewickelt wird.
  • Das elastomere Material für die Seitenwand wird von einem Extruder 23 verarbeitet, und das Extrudat 24 wird einem Förderer 25 über eine Schleife zugeführt, so daß Geschwindigkeitsschwankungen zwischen der Förderer-Aufnahme und der Extruder-Abgabe ausgeglichen werden. Während das Extrudat noch warm ist, wird es zwei Kalanderrollen zugeführt, die Bestandteil eines Auflegekopfes 28 von der in der europäischen Patentanmeldung 87630236 beschriebenen Art sind. Der kalandrierte Streifen 22 wird dann um eine ebenfalls auf dem Auflegekopf 28 vorgesehene Aufbringungsrolle 27 geführt, um den Streifen auf den Dorn aufzulegen.
  • Der Dorn 10 und der Auflegekopf 28 werden relativ zueinander bewegt, vorzugsweise durch Drehung des Dorns 10 um seine Achse, während der Auflegekopf 28 in radialer Richtung des Dorns bewegt wird, um eine unvulkanisierte Seitenwand, die eine Vielzahl von Windungen des Streifens auf dem Dorn aufweist, in ihrer im wesentlichen endgültigen Form zu bilden.
  • Die Drehgeschwindigkeit des Dorns ist variabel, um den sich ändernden Umfang der Dornoberfläche auszugleichen, wenn der Streifen in radialer Richtung nach innen oder nach außen aufgewickelt wird, so daß eine konstante Oberflächengeschwindigkeit bei dem Punkt der Aufbringung des Streifens auf den Dorn aufrechterhalten wird.
  • Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, wird der extrudierte Streifen 24 zwischen den Rollen 26a und 26b des auf einem Hauptrahmen 29 der Vorrichtung angebrachten Auflegekopfes 28 hindurchgeführt. Der Auflegekopf ist auf dem Hauptrahmen 29 mittels Streben (nicht wiedergegeben) angebracht, auf denen er verschiebbar ist, so daß seine Position nach Wunsch verändert werden kann, um den kalandrierten Streifen auf die kegelstumpfförmige Oberfläche 14 des Dorns 10 aufzulegen. Der Auflegekopf kann mittels Gewinde-Streben verschoben werden, und die Bewegung des Auflegekopfes ist mit der Geschwindigkeit des Kalanders und der Drehung des Dorns koordiniert, so daß eine ringförmige Seitenwand- Komponente 11 spiralförmig auf die Oberfläche des Dorns aufgewickelt wird, und zwar nach Wunsch entweder als aneinander angrenzende Streifen, oder als sich überlappende Streifen. Der Zusammenhang zwischen der Dorndrehung und der Querverschiebungsgeschwindigkeit des Auflegekopfes ist ebenfalls variabel, so daß eine gewünschte Überlappung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Extrudats verwirklicht werden kann. Auf diese Weise kann eine Reihe verschiedener Profile (im Querschnitt) verwirklicht werden.
  • Der Dorn 10 ist zwecks Drehung um seine Achse auf einem Drehkopf 31 angebracht. Der Drehkopf 31 ist an dem oberen Ende eines zylindrischen Körpers 32 angeordnet, in dem er drehbar gelagert ist, wobei er über einen Antriebsriemen oder eine Kette 33 angetrieben wird. Dieser Antriebsriemen oder diese Kette 33 ist zwischen einer Antriebsscheibe 35, die auf einer mit dem Drehkopf 31 verbundenen Welle am unteren Ende des Körpers 32 angebracht ist, und einem Motor 34, vorzugsweise einem Elektromotor, angeordnet. Der Motor 34, der zylindrische Körper 32, und der Dorn 10 sind auf einem Teilrahmen 36 angebracht, der wiederum über Drehzapfen 37 an dem Hauptrahmen 29 angebracht ist, so daß der Ausrichtungswinkel des zylindrischen Körpers 32, und folglich des Dorns durch Betätigung eines Stellorgans 38 relativ zu dem Hauptrahmen 29 verändert werden kann.
  • Wie in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht ist, ist der Dorn 10 in der gewünschten Position für die Aufnahme des kalandrierten Streifens 22 ausgerichtet, wobei seine Achse einen solchen Winkel mit der Vertikalen bildet, daß seine kegelstumpfförmige Oberfläche 14 bei dem Punkt der Aufbringung des Streifens 22 auf den Dorn im wesentlichen horizontal ist. Der kalandrierte Streifen wird dem Dorn über eine Aufbringungsrolle 27 zugeführt, die eine geringe Aufbringungskraft (500 g) auf den Streifen ausüben kann, wenn er auf die Oberfläche des Dorns aufgelegt wird.
  • Die Aufbringungsrolle 27 ist auf einem an dem Auflegekopf 28 schwenkbar befestigten Arm 41 angebracht, der durch ein Stellorgan 42 bewegt werden kann, um die Aufbringungsrolle 27 von dem Dorn abzuheben oder die Aufbringungskraft auf den Streifen auszuüben.
  • Der Auflegekopf 28 wird in radialer Richtung über die Dornoberfläche 14 verschoben, wenn der Streifen aufgelegt wird, und nach Beendigung der Bildung der Komponente wird der Streifen mittels eines auf dem Arm 41 angebrachten Cutters 43 (siehe Figur 2) abgeschnitten.
  • Nach Beendigung der Bildung der Seitenwand 11 wird der Dorn so ausgerichtet, daß seine Achse vertikal ist, und dann wird der Dorn zusammen mit der Komponente in situ von dem Drehkopf 31 abgenommen.
  • Der Dorn und die Komponente werden dann nach einer anderen Maschinenstation gebracht, um eine toroidförmige Reifenkarkasse zusammenzubauen. Dieser letztere Vorgang ist in einer weiteren Patentanmeldung beschrieben, die von uns an dem gleichen Tag wie die vorliegende Patentanmeldung eingereicht wurde.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Herstellen einer ringförmigen, unvulkanisierten elastomeren Komponente (11) für einen Reifen, mit einem scheibenförmigen Dorn (10), auf dem eine unvulkanisierte, elastomere Komponente gebildet werden kann, und der einen starren Träger (13) aufweist, der auf einem Drehkopf (31) angebracht werden kann, um den Dorn (10) zu drehen, wenn die unvulkanisierte elastomere Komponente auf dem Dorn gebildet wird, wobei der Dorn (10) eine auf dem starren Träger (13) angebrachte, flexible Auflage (12) aufweist, die eine Oberfläche (14) hat, um einen Streifen (22) aus unvulkanisiertem elastomerem Material aufzunehmen.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufnehmende Oberfläche (14) auf der flexiblen Auflage (12) eine kegelstumpfförmige, äußere Oberfläche dieser Auflage ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) nur den in radialer Richtung inneren Teil der flexiblen Auflage (12) trägt, und der in radialer Richtung äußere Teil relativ zu dem Träger (13) verschiebbar ist.
4. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin einen Drehkopf (31) umfaßt, auf dem der Dornträger (13) abnehmbar angebracht ist, und der dazu bestimmt ist, den Dorn (10) relativ zu einem Streifenerzeugungsmittel (28) so zu drehen, daß der Streifen (22) auf den Dorn (10) aufgewickelt wird, wobei das Streifenerzeugungsmittel (28) einen Extruder (23) zur Bildung eines Extrudatstreifens aufweist, und einen Kalanderwalzen (26) umfassenden Auflegekopf (28) aufweist, der den Extrudatstreifen (24) aufnimmt und einen genau dimensionierten Streifen (22) erzeugt, der dann auf die Dornoberfläche (14) aufgelegt wird.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (31) in einem Vorrichtungsrahmen (29) schwenkbar angebracht ist, wobei die Ausrichtung der Drehachse des Dorns (10) nach Wunsch variiert werden kann, und der Dorn (10) auf dem Drehkopf so angebracht ist, daß seine kegelstumpfförmige Oberfläche (14) bei dem Punkt der Auflegung des Streifens (22) auf diese Oberfläche im wesentlichen horizontal gehalten wird.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (31) in einem Gehäuse (32) drehbar angebracht ist und durch ein Antriebsmittel (34) gedreht wird, und das Drehkopf-Gehäuse (32) und das Antriebsmittel (34) auf einem Teilrahmen (36) angebracht sind, der bezüglich des Vorrichtungsrahmens (29) schwenkbar gelagert ist, wobei die Ausrichtung der Drehachse des Dorns (10) durch Bewegen des Teilrahmens (36) relativ zu dem Hauptrahmen (29) so erfolgt, daß diese Drehachse im wesentlichen vertikal ist, um den Dorn auf dem Drehkopf (31) anzubringen und davon abzunehmen, und unter einem Winkel bezüglich der Vertikalen so geneigt ist, daß die kegelstumpfförmige Oberfläche (14) im wesentlichen horizontal ist, um den Streifen aufzunehmen.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflegekopf (28) auf dem Vorrichtungsrahmen (29) angebracht ist, und in radialer Richtung des Dorns (10) verschiebbar ist, um den Streifen (22) spiralförmig auf den Dorn aufzuwickeln, wobei aus einer Vielzahl von Windungen des Streifens eine Komponente (11) gebildet wird, und die Drehzahl des Dorns (10) variabel ist, wobei die Oberflächengeschwindigkeit des Dorns bei dem Punkt der Auflegung des Extrudatstreifens (22) im wesentlichen konstant gehalten wird.
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