DE69405957T2

DE69405957T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspulen eines schmalen Bandes

Info

Publication number: DE69405957T2
Application number: DE69405957T
Authority: DE
Inventors: Kenji Mishima; Toshihiko Omokawa
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1993-10-21
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2014-10-21
Also published as: EP0649807A3; JPH07117150A; US5516058A; DE69405957D1; EP0649807A2; JP2730854B2; EP0649807B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufnehmen eines schmalen Bogenbauteils, das für die Herstellung einer Reifenkomponente wie einen faden- oder cordverstärkungenthaltenden Gummibogen oder einen Nylonstreifen verwendet wird.
Eine japanische, ungeprüfte Patentveröffentlichung Hei 5(1993)-8321) offenbart eine Technik zum Umwickeln eines Bogenbauteus wie eines cordenthaltenden Gummibogens, der vorher in einer breiten Form vorbereitet worden ist, wobei sie den Bogen in mehrere, schmale Bögen oder Streifen teilt, die schmalen Bögen in deren Längsrichtung befördert, und die Bogenbauteile um eine Spule herum eine nach der anderen wikkelt.
Ein Aufnahmeverfahren für ein schmales Bogenbauteil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Aufnahmevorrichtung für ein schmales Bogenbauteil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4 sind aus US-A-4,293,101 bekannt.
Der Stand der Technik, der in der vorhergehenden Patentveröffentlichung offenbart ist, ist bis zu einem gewissen Grad wirksam, aber kann Abweichungen bei einer Wicklungsspannung auf einer Spule, und dementsprechend ungeordnetes Wickeln ergeben, wenn ein Unterschied zwischen seiner Beförderungsgeschwindigkeit und der Aufnahmegeschwindigkeit der schmalen Bogenbauteile durch Abweichungen beim Aufnahmedurchmesser oder dergleichen verursacht wird.
Deshalb ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein (eine) Aufnahmeverfahren und -vorrichtung zu schaffen, die ungeordnetes Wickeln verhindern kann und eine gleichmäßige Aufnahme schmaler Bogenbauteile ermöglicht, während das Anhaften oder Zusammenkleben mit den Bogenbauteilen verhindert wird, die um eine Spule herum gewunden sind.
Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung ist ein Aufnahmeverfahren für ein schmales Bogenbauteil gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung ist eine Aufnahmevorrichtung für ein schmales Bogenbauteil gemäß Anspruch 4 vorgesehen.
Demzufolge kann das breite Bogenbauteil umgewickelt werden, das aus einer Lagenhauptwalze wie einen cordenthaltenden Gummibogen besteht, der in der Form einer Walze gewunden ist. Dieses breite Bogenbauteil wird dann zu den Spulen der Aufnahmevorrichtung in der Längsrichtung des Bogenbauteils mit Hilfe eines Beförderungsmittels befördert.
Während des Verlaufs der Beförderung des breiten Bogenbauteils wird es in mehrere, schmale Bogenbauteile durch ein Schlitzmittel und ein Trennmittel getrennt. Die dementsprechend getrennten, schmalen Bogenbauteile werden spiralförmig um die jeweiligen Spulen herum gewunden.
Wenn ein Unterschied zwischen der Beförderungsgeschwindigkeit und der Aufnahmegeschwindigkeit der schmalen Bogenbauteile entsteht, führen die Pendelbauteile Pendelvorgänge aus, und ein Schaltmittel erfaßt den Geschwindigkeitsunterschied. Die schmalen Bogenbauteile werden durch Steuern der Antriebsmotoren auf eine solche Weise aufgenommen, daß unter Verwendung dieses erfaßten Signals die Aufnahmegeschwindigkeit gleich der Beförderungsgeschwindigkeit ist. Die Führungsbauteile bewegen sich in der axialen Richtung der Spulen hin und her, wodurch die schmalen Bogenbauteile spiralförmig mit einer konstanten Spannung aufgenommen werden.
Weitere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, lediglich beispielhaft, in Verbindung mit den beigefügten, schematischen Zeichnungen ersichtlich, in denen:
Fig. 1 ein Aufriß der gesamten Konstruktion ist, der eine bevorzugte Ausführungsform einer Aufnahmevorrichtung für ein schmales Bogenbauteil gemäß dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2A bis 2C erläuternde Ansichten sind, die den Betrieb der Aufnahmevorrichtung veranschaulichen, wo Fig. 2A den Betrieb zeigt, wenn die Beförderungsgeschwindigkeit und die Aufnahmegeschwindigkeit zueinander gleich sind, Fig. 2B den Betrieb zeigt, wenn die Beförderungsgeschwindigkeit schneller als die Aufnahmegeschwindigkeit ist, und Fig. 2C den Betrieb zeigt, wenn die Beförderungsgeschwindigkeit langsamer als die Aufnahmegeschwindigkeit ist; und
Fig. 3A und 3B eine Vorderansicht bzw. eine Seitenaufrißansicht sind, wobei jede eine Beziehung zwischen einem Führungsbauteil und einer Spule zeigt.
Die Vorrichtung umfaßt eine Umwicklungseinheit 1, ein Schlitzmittel 2, ein Beförderungsmittel 3, ein Trennmittel 4 und eine Aufnahmeeinheit 5.
Die Umwicklungseinheit 1 ist konstruiert, ein breites Bogenbauteil 6 umzuwickeln, das eine Lagenhauptwalze wie ein cordenthaltender Gummi ist, der um eine Trommel 1A herum gewunden oder gerollt vorgesehen ist, die eine Luftbremse aufweist. Das breite Bogenbauteil 6 wird zu dem Beförderungsmittel 3 über das Schlitzmittel 2, das in dem Beförderungspfad des breiten Bogenbauteils 6 angeordnet ist, durch eine Führungswalze 7 befördert.
Das Schlitzmittel 2 umfaßt eine Kerbschneideeinrichtung 102 und eine Lederschneideeinrichtung 202, die in der Beförderungsrichtung nach der Kerbschneideeinrichtung angeordnet ist. Die Kerbschneideeinrichtung 102 schneidet durch Pressen einer runden Schneideeinrichtung 102B gegen eine glatte Walze 102A tief in das breite Bogenbauteil 6 hinein, und die Lederschneideeinrichtung 202 ist konstruiert, das Bogenbauteil 6 durch Einführen einer dünnen Klinge 202B in eine gerillte Walze 202A hinein zu trennen.
Das Beförderungsmittel 3, das als eine Walze gezeigt ist, ist unterstromig von dem Schlitzmittel 2 angeordnet. Das Trennmittel 4, das aus einer Gruppe von Walzen besteht, ist unterstromig von dem Beförderungsmittel 3 vorgesehen. Das breite Bogenbauteil 6 wird in mehrere Stücke, bei dieser Ausführungsform fünf Bögen 8, durch das Trennmittel 4 und das Schlitzmittel 2 getrennt. Diese fünf Bögen 8 werden zu fünf Spulen 12 einer Aufnahmevorrichtung 5 durch Spannrollen 9, Führungsrollen 10 und Führungsbauteile 11 befördert. Jedes schmale Bogenbauteil 8 wird spiralförmig um jede Spule 12 herum gewickelt.
Die Spannrollen 9 sind A-E in der Reihenfolge der Beförderungslänge von kürzer zu länger bezeichnet. Die Spannrollen 9 sind konstruiert, um ein Trennversagen, nachdem die schmalen Bogenbauteile 8 getrennt worden sind, und ein Durchhängen des Bogens durch allmähliches Steigern der Umfangsgeschwindigkeiten der Spannrollen 9 zu verhindern, so daß sich die Rolle 9E schneller als die Rolle 9A bewegt.
Die Aufnahmevorrichtungen 5 sind auch A1-E1 bezeichnet, entsprechend zu den Spannrollen 9. Jede der Aufnahmevorrichtungen 5 ist mit einer Scheibenspule 12 versehen, die um die horizontale Achse herum durch den Antriebsmotor 13 gedreht wird, und jede Vorrichtung 5 ist auch mit einem Führungsbauteil 11 versehen, das sich in der axialen Richtung der Spule 12 hin- und herbewegen und sich auch schwenkend bewegen kann.
Auf Drehpunkten 14 vertikal schwenkbare Pendelbauteile 17 sind nahe den Führungsrollen 10 in dem Beförderungspfad des Bogens 8 zwischen den Spannrollen 9 und den Führungsbauteilen 11 vorgesehen. Bei jedem Pendelbauteil 17 ist eine Rolle 16 an dem Ende eines Arms 15 angeordnet, und die Rolle 16 wird in Berührung mit dem schmalen Bogenbauteil 8 gebracht, so daß es möglich wird, daß die Rolle 16 die Pendelbewegung ausführt. Dadurch wird der Unterschied zwischen einer Aufnahmegeschwindigkeit V und einer Beförderungsgeschwindigkeit VI erfaßt.
In anderen Worten, wenn, wie in Figur 2A gezeigt ist, die Aufnahmegeschwindigkeit V und die Beförderungsgeschwindigkeit VI zueinander gleich sind, ist das Pendelbauteil 17 bei einer neutralen Lage positioniert. Wenn jedoch V < VI aufgrund von Abweichungen bei einem Aufnahmedurchmesser auftritt, schwenkt das Pendelbauteil 17 unter seinem eigenen Gewicht nach unten, wie in Figur 2B gezeigt ist. Diese Abwärtsschwenkbewegung wird durch einen benachbarten Schalter wie einen Detektor 18A erfaßt, der als ein Schaitmittel dient. Auf der Basis dieses erfaßten Signals wird der Antriebsmotor 13 gesteuert, um zu beschleunigen bis V = VI. Andererseits, wenn V > VI, schwenkt das Pendelbauteil 17 nach oben, wie in Figur 20 gezeigt ist. Diese Aufwärtsschwenkbewegung wird durch einen Detektor 18B erfaßt, der als ein Schaltmittel dient, und der Antriebsmotor 13 wird gesteuert, um abzubremsen bis V = VI.
Das schmale Bogenbauteil 8 wird direkt um die Spule 12 herum auf eine spiralförmige Weise gewunden, wobei der Durchmesser der Spule 12 mehr als 100 mm beträgt. Dies ist beabsichtigt, um zu verhindern, daß das Bogenbauteil anfällig dafür ist, hinterher in einer gewundenen Form zu bleiben, was leicht auftritt, wenn der Durchmesser weniger als 100 mm beträgt.
Die Führungsbauteile 11 weisen, wie in Figur 3A und 3B gezeigt ist, eine Basis auf, die um eine Schraubenwelle 20 herum, die mit Hilfe des Motors und einer Umkehrkupplung 19 umgekehrt beweglich ist, auf eine solche Weise aufgesetzt ist, daß sie gedreht wird, um sich in der Richtung parallel zu der axialen Richtung der Spule hin- und herzubewegen. Das Ende des Führungsbauteils 11 ist beweglich, um nahe bei oder weit weg von der äußeren Umfangsoberfläche der Spule 12 mit Hilfe eines schwingenden Drehantriebskörpers 21 zu sein, und deshalb folgt das Führungsbauteil 11 dem Durchmesser des gewundenen Bogens. Aus diesem Grund ist ein Detektor 22 wie ein photoelektrischer Schalter an dem Ende des Führungsbauteils 11 vorgesehen, und der schwingende Drehantriebskörper 21 ist konstruiert, um sich durch dieses erfaßte Signal in Bewegung zu setzen.
Wie in Figur 2A gezeigt ist, wird, wenn das schmale Bogenbauteil 8 direkt um die Spule 12 herum auf eine spiralförmige Weise dadurch gewunden wird, daß das Führungsbauteil 11 veranlaßt wird, sich parallel zu der axialen Richtung der Spule zu bewegen, der Einwicklungswinkel θ in dem Bereich von 0,02 bis 5º, mehr bevorzugt, in dem Bereich von 0,04 bis 1,5º festgesetzt.
Wenn der Bogen direkt um die Spule herum auf eine spiralförmige Weise unter einem Einwicklungswinkel von weniger als 0,02º gewunden wird, steigt die Überlappungsmenge zwischen den schmalen Bogenbauteilen 8 an. In diesem Fall haften die Bogenbauteile 8 aufgrund ihrer Klebrigkeit zu eng aneinander an. Wenn der Einwicklungswinkel jedoch 5º übersteigt, wird die Drehkraft größer, die auf das schmale Bogenbauteil 8 wirkt, und in manchen Fällen tritt ein Knick bei einem Umkehrpunkt des Bogenbauteus 8 auf.
Wenn die schmalen Bogenbauteile 8 miteinander zusammengefügt werden müssen, ist es außerdem wünschenswert, daß die Bogenbauteile 8 in der Form eines Zusammenfügungsaufbaus J verbunden werden, der in Figur 3B gezeigt ist. Dies beruht darauf, daß es möglich ist zu verhindern, daß die Bogenbauteile 8 durch Ziehen des Verbindungsaufbaus J voneinander getrennt werden oder lose werden, wenn die Bogenbauteile 8 von der Spule 12 umgewickelt werden.
Ein anderes Mittel als das in den Zeichnungen gezeigte kann als das Schutzmittel 2 verwendet werden, und die Kerbschneideeinrichtung und die Lederschneideeinrichtung können in umgekehrter Reihenfolge positioniert werden. Alternativ kann irgendeine von der Kerbschneideeinrichtung und der Lederschneideeinrichtung ausreichend sein. Wie durch eine gepunktete Linie in Figur 2A gezeigt ist, kann jeder der Detektoren 18A und 18B, die als das Schaitmittel dienen, durch ein Paar Detektoren aufgebaut werden, und deshalb können sie insgesamt aus vier Detektoren bestehen. Ein Winkel kann anstelle dieser benachbarten Schalter durch einen Codierer erfaßt werden.
Wie oben erwähnt ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein schmales Bogenbauteil gleichmäßig und ordentlich aufzunehmen, wobei seine Form ohne die Verwendung einer Einlage beibehalten wird, während das Umwickeln des Bogenbauteils einfach gehalten wird.
Details der Erfindung sind nun ausführlich beschrieben worden. Es muß jedoch berücksichtigt werden, daß dies lediglich veranschaulichend für die Prinzipien ist, die dem erfindenschen Konzept zugrunde liegen.

Claims

1. Aufnahmeverfahren für ein schmales Bogenbauteil umfassend die Schritte von Trennen eines breiten Bogenbauteils (6) in eine Anzahl schmaler Bogenbauteile (8), Befördern der getrennten, schmalen Bogenbauteile (8) in deren Längsrichtung, spiralförmig Wickeln der schmalen Bogenbauteile (8) um jeweilige Spulen (12) herum, Erfassen eines Unterschieds zwischen einer Beförderungsgeschwindigkeit und einer Aufnahmegeschwindigkeit der schmalen Bogenbauteile (8) mit Hilfe von Pendelbauteilen (17), die in dem Beförderungspfad der schmalen Bogenbauteile (8) vorgesehen sind, und Steuern der Antriebsmotoren (13) der Spulen (12) auf eine solche Weise, daß die Aufnahmege schwindigkeit gleich der Beförderungsgeschwindigkeit ist, wobei das erfaßte Signal verwendet wird, und gekennzeichnet durch Verhindern eines Durchhängens der schmalen Bogenbauteile bei Verwendung von Spannrollen (9), welche die schmalen Bogenbauteile (8) ziehen und befördern, und in dem Beförderungspfad der schmalen Bogenbauteile (8) oberstromig von den Pendelbauteilen (17) vorgesehen sind, durch allmähliches Steigern der Umfangsgeschwindigkeiten der Spannrollen (9), so daß die Spannrollen (9), die eine längere Beförderungsentfernung für die schmalen Bogenbauteile (8) aufweisen, sich allmählich schneller als diejenigen Spannrollen (9) bewegen, die eine kürzere Beförderungsentfernung für das schmale Bogenbauteil (8) aufweisen.

2. Aufnahmeverfahren für ein schmales Bogenbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des Herumwickelns des schmalen Bogenbauteils (8) um die Spule (12) herum in dem Bereich zwischen 0,02 bis 5º liegt.

3. Aufnahmeverfahren für ein schmales Bogenbauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (12), um die herum das schmale Bogenbauteil spiralförmig gewickelt wird, einen Durchmesser von mehr als 100 mm aufweist.

4. Aufnahmevorrichtung für ein schmales Bogenbauteil, bei der ein breites Bogenbauteil (6) in eine Anzahl schmaler Bogenbauteile (8) getrennt wird, und die dementsprechend getrennten, schmalen Bogenbauteile (8) in deren Längsrichtung befördert werden, und die schmalen Bogenbauteile (8) um Spulen (12) herum eine nach der anderen gewunden werden, die Aufnahmevorrichtung Pendelbauteile (17), die in dem Bewegungspfad der schmalen Bogenbauteile (8) zum Erfassen eines Unterschieds zwischen einer Beförderungsgeschwindigkeit und einer Aufnahmegeschwindigkeit der schmalen Bogenbauteile (8) vorgesehen sind, und Antriebsmotoren (13) umfaßt, welche die Spulen (12) antreiben, die auf eine solche Weise gesteuert werden, daß mit Hilfe des erfaßten Signals die Aufnahmegeschwindigkeit gleich der Beförderungsgeschwindigkeit ist; gekennzeichnet durch Führungsbauteile (11), die sich in der axialen Richtung der Spulen (12) vor und zurück bewegen und die Position der schmalen Bogenbauteile (8) verschieben, und wobei Spannrollen (9), welche die schmalen Bogenbauteile (8) ziehen und befördern, in dem Beförderungspfad der schmalen Bogenbauteile oberstromig von den Pendelbauteilen (17) vorgesehen sind, und die Umfangsgeschwindigkeiten der Spannrollen (9) allmählich gesteigert werden, so daß die Spannrollen (9), die eine längere Beförderungsentfernung für das schmale Bogenbauteil (8) aufweisen, sich allmählich schneller als die Spannrollen bewegen, die eine kürzere Beförderungsentfernung für das schmale Bogenbauteil aufweisen.

5. Aufnahmevorrichtung für ein schmales Bogenbauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbauteile (17) Rollen (16) umfassen, die an dem Ende der Arme (15) angeordnet sind, die auf Drehpunkten vertikal schwenken und in Berührung mit den schmalen Bogenbauteilen kommen.

6. Aufnahmevorrichtung für ein schmales Bogenbauteil nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (12), um die herum das schmale Bogenbauteil spiralförmig gewunden wird, einen Durchmesser mehr als 100 mm aufweist.