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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen eines
Gürtelstreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel. Die Erfindung beschreibt weiterhin
eine Gürtelstreifenzuführvorrichtung
zum Zuführen
eines Gürtelstreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können vor
allem bei der Herstellung von pneumatischen Reifen für Fahrzeuge
verwendet werden, wobei heutzutage vor allem Radialreifen zum Einsatz
kommen. Bei der Herstellung dieser Reifen werden zur Herstellung
eines Gürtels
für den pneumatischen
Reifen auf einer Aufbautrommel Streifen aus flexiblem Material an
der Aufbautrommel befestigt. Ein solcher Streifen ist üblicherweise
länglich
und besitzt zwei lange und zwei kurze Umfangsseiten.
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Ein
beispielsweise aus der US-A-4 608 890 bekanntes Verfahren zum Zuführen eines
Gürtelstreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:
- a) Abwickeln des entgegengesetzte Längsseiten aufweisenden
Gürtelmaterials
von einer Vorratsrolle,
- b) Fördern
des Gürtelmaterials
durch Fördermittel mit
einer Fördergeschwindigkeit
von der Vorratsrolle in einer Förderrichtung
zu einem Fixierelement, wobei die Längsseiten des Gürtelmaterials im
wesentlichen parallel zur Förderrichtung
verlaufen und wobei die Fördermittel
einen ersten Förderer
enthalten,
- c) Zuschneiden des Gürtelmaterials
zu einem Gürtelstreifen
durch oberhalb der Fördermittel
angeordnete Schneidmittel, wobei der Gürtelstreifen länglich ist
und zwei lange sowie zwei kurze Umfangsseiten aufweist und wobei
der Gürtelstreifen das
Folgende umfaßt:
- – einen
rechteckigen Mittelteil mit zwei langen Seiten und einer imaginären Mittellinie,
wobei die Förderrichtung
des ersten Förderers
parallel zur imaginären
Mittellinie verläuft,
- – ein
dreieckiges, stromabwärts
gelegenes Vorderende, wobei die eine, kurze Vorderumfangsseite des
Streifens durch die Hypotenuse des Vorderendes gebildet wird und
eine kurze Seite des Vorderendes eine Verlängerung einer der langen Seiten
des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse und die kurze
Seite des Vorderendes einen spitzen Winkel einschließen und
die eine lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des Vorderendes
die eine lange Umfangsseite des Streifens bilden,
- – ein
dreieckiges, stromaufwärts
gelegenes hinteres Ende, wobei die andere kurze, hintere Umfangsseite
des Streifens durch die Hypotenuse des hinteren Endes gebildet wird
und eine kurze Seite des hinteren Endes eine Verlängerung
der anderen langen Seite des Mittelteils darstellt und wobei die
Hypotenuse und die kurze Seite des hinteren Endes einen spitzen
Winkel einschließen und
die andere lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des hinteren
Endes die andere lange Umfangsseite des Streifens bilden.
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Aus
der US-A-4 608 890 ist im übrigen
eine Gürtelstreifenzuführvorrichtung
zum Zuführen
eines Gürtelstreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel bekannt, die die folgenden Bestandteile
umfaßt:
- – eine
Vorratsrolle zur Aufnahme von Gürtelmaterial;
- – Mittel
für das
Abwickeln von Gürtelmaterial
von der Vorratsrolle,
- – Fördermittel
für das
Transportieren des abgewickelten Gürtelmaterials zur Aufbautrommel,
- – Schneidmittel,
die so angeordnet sind, daß sie das
Gürtelmaterial
zu einem länglichen
Gürtelstreifen
zuschneiden können,
der zwei lange und zwei kurze Umfangsseiten aufweist und die folgenden
Bestandteile enthält:
- – einen
rechteckigen Mittelteil mit zwei langen Seiten und einer imaginären Mittellinie,
wobei die Förderrichtung
des Rollenförderers
parallel zur imaginären
Mittellinie verläuft,
- – ein
dreieckiges, stromabwärts
gelegenes Vorderende, wobei die eine kurze Vorderumfangsseite des
Streifens durch die Hypotenuse des Vorderendes gebildet wird und
eine kurze Seite des Vorderendes eine Verlängerung einer der langen Seiten
des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse und die kurze
Seite des Vorderendes einen spitzen Winkel einschließen und
die eine lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des Vorderendes
die eine lange Umfangsseite des Streifens bilden,
- – ein
dreieckiges, stromaufwärts
gelegenes hinteres Ende, wobei die andere kurze hintere Umfangsseite
des Streifens durch die Hypotenuse des hinteren Endes gebildet wird
und eine kurze Seite des hinteren Endes eine Verlängerung
der anderen Seite des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse
und die kurze Seite des hinteren Endes einen spitzen Winkel einschließen und
die andere lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des hinteren
Endes die andere lange Umfangsseite des Streifens bilden.
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Bei
dem in der US-A-4 608 890 beschriebenen Verfahren wird flexibles
Material durch einen Schneidmechanismus in Streifen geschnitten,
deren vorderes und rückseitiges
Ende einen Winkel zur imaginären
Streifen-Mittellinie bilden. Durch Variationen im Winkel während des
Zuschneidens der Streifen unterscheiden sich der vordere und der
rückseitige
Winkel oft voneinander. Bei diesem bekannten Verfahren wird die
Schnittlinie für
die Klinge des Schneidmechanismus beim Zuschneiden des vorderen
und rückseitigen
Endes festgelegt. Die beim Zuschneiden des rückseitigen Endes festgelegte Schnittlinie
der Klinge wird mit der Schnittlinie der Klinge beim Zuschneiden
des vorderen Endes verglichen. Am rückseitigen Ende ist ein schwenkbares Verteilelement
vorgesehen, welches in das rückseitige
Ende eingreift. Das schwenkbare Verteilelement wird zusammen mit
dem rückseitigen
Ende in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen den ermittelten Schnittlinien der Klingen
um den gemessenen Differenzwinkel geschwenkt. Obwohl das Ziel dieses
bekannten Verfahrens darin besteht, die Winkel des vorderen und
rückseitigen
Endes einander anzugleichen, so hat sich doch in der Praxis gezeigt,
daß das Angleichen
der Winkel nicht immer in zufriedenstellender Weise erfolgt.
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Es
ist unter anderem Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Anpassen der Form wenigstens einer Seite
des Streifens aus flexiblem Material an eine Referenzseite zu beschreiben,
wobei diese Anpassung in fast allen Fällen zufriedenstellend ausgeführt werden
kann.
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Zu
diesem Zweck beschreibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Zuführen
eines Gürtelstreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel, wobei dieses Verfahren die folgenden
Schritte aufweist:
- a) Abwickeln eines mit entgegengesetzten
Längsseiten
versehenen Gürtelmaterials
von einer Vorratsrolle,
- b) Fördern
des Gürtelmaterials
durch Fördermittel mit
einer Fördergeschwindigkeit
von der Vorratsrolle in einer Förderrichtung
zu einem Fixierelement, wobei die Längsseiten des Gürtelmaterials im
wesentlichen parallel zur Förderrichtung
verlaufen und die Fördermittel
im Abstand vom Fixierelement angeordnet sind und ein Übergang zwischen
den Fördermitteln
und den Fixierelementen vorhanden ist und wobei die Fördermittel einen
ersten Förderer
enthalten,
- c) Zuschneiden des Gürtelmaterials
zu einem Gürtelstreifen
durch oberhalb der Fördermittel
angeordnete Schneidmittel, wobei der Gürtelstreifen länglich ist,
zwei lange und zwei kurze Umfangsseiten aufweist und die folgenden
Bestandteile umfaßt:
- – einen
rechteckigen Mittelteil mit zwei langen Seiten und einer imaginären Mittellinie,
wobei die Förderrichtung
des ersten Förderers
parallel zur imaginären
Mittellinie verläuft,
- – ein
dreieckiges, stromabwärts
gelegenes Vorderende, wobei die eine kurze Vorderumfangsseite des
Streifens durch die Hypotenuse des Vorderendes gebildet wird und
eine kurze Seite des Vorderendes eine Verlängerung einer der Längsseiten
des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse und die kurze
Seite des Vorderendes einen spitzen Winkel einschließen und
die eine lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des Vorderendes
die eine lange Umfangsseite des Streifens bilden,
- – ein
dreieckiges, stromaufwärts
gelegenes hinteres Ende, wobei die andere kurze, hintere Umfangsseite
des Streifens durch die Hypotenuse des hinteren Endes gebildet wird
und eine kurze Seite des hinteren Endes eine Verlängerung
der anderen Seite des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse
und die kurze Seite des hinteren Endes einen spitzen Winkel einschließen und
die andere lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des hinteren
Endes die andere lange Umfangsseite des Streifens bilden,
- d) Fördern
des Gürtelstreifens über den Übergang,
wobei nacheinander aneinander angrenzende Abschnitte des Gürtelstreifens über den Übergang
gefördert
werden,
- e) Bestimmen der Form wenigstens einer Seite des Gürtelstreifens
nach dem Zuschneiden des Gürtelmaterials
während
des Förderns
des Gürtelstreifens über den Übergang
zwischen den Fördermitteln
und dem Fixierelement, wobei das Bestimmen darin besteht, daß die Form
der Abschnitte der wenigstens einen Seite ermittelt werden,
- f) Vergleichen der Form der Abschnitte der wenigstens einen
Seite des Gürtelstreifens
mit einer Form zugehöriger
Abschnitte einer Referenzseite,
- g) Anpassen der Form der Abschnitte der wenigstens einen Seite
des Gürtelstreifens
an die Form der zugehörigen
Abschnitte der Referenzseite während
des Transports der Gürtelstreifenabschnitte über den Übergang
durch Bewegen der Abschnitte des Gürtelstreifens gegenüber dem
Fixierelement quer zur Förderrichtung,
und
- h) Fixieren der derart angepaßten Form der Abschnitte der
wenigstens einen Seite des Gürtelstreifens
auf dem Fixierelement durch Fixiermittel.
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Spezielle
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 11.
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Die
Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß sich nach dem Zuschneiden
der vorderen und des hinteren Streife nendes entsprechend dem bekannten
Verfahren die Form des betreffenden Endes aufgrund eines Nachlassens
der Spannung im flexiblen Material verändern kann. Hierdurch kann
die Form eines Endes des Streifens erheblich von der vorgegebenen
Schnittlinie der Klinge abweichen. Darüber hinaus stehen beim bekannten
Verfahren das vordere und das rückseitige
Ende insgesamt in Eingriff und werden durch das schwenkbare Verteilelement
geschwenkt. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß dies bei
bestimmten Streifenmaterialarten zu Deformationen im Streifenmaterial
führen
kann, die die Qualität
des fertigen, den Streifen enthaltenden Produkts beeinträchtigen.
Beim erfindungsgemäßen Bestimmen
der Form der anzupassenden Streifenseite kann das Anpassen dieser
Seite an eine entsprechende Referenzseite mit größerer Genauigkeit durchgeführt werden.
Darüber
hinaus werden bei der vorliegenden Erfindung Deformationen während des Anpassens
wenigstens weitgehend vermieden, da die Anpassung der Form der wenigstens
einen Seite des Streifens dynamisch während des Förderns des Streifens über einen Übergang
vom ersten Förderer zum
Fixierelement durchgeführt
wird. Durch das dynamische Durchführen der Anpassung, d.h. durch das
aufeinanderfolgende Anpassen von Abschnitten der wenigstens einen
Seite, anstelle einer statischen Durchführung, bei der die gesamte
Seite auf einmal angepaßt
wird, sind nicht nur die beim Anpassen eines Bereiches auftretenden
Deformationen gering, sondern diese geringen Deformationen können auch besser
vom flexiblen Material aufgenommen werden, ohne daß es zu
einer unerwünschten,
nicht mehr korrigierbaren Deformation im Streifen kommt. In der Praxis
hat sich außerdem
gezeigt, daß die
dynamische Anpassung wenigstens einer Seite des Streifen schnell
und für
alle Streifenmaterialien korrekt da durch ausgeführt werden kann, daß der Streifen
am Übergang
gegenüber
dem Fixierelement quer zur Förderrichtung
verschoben wird. Sind im Material viele Spannungen vorhanden, so
kann es dazu kommen, daß das
spitze Ende des Streifens beim Übergang
vom ersten Förderer
zum Fixierelement seine Form verliert. Indem die Form der wenigstens
einen Seite am Übergang
vom ersten Förderer
zum Fixierelement bestimmt, mit einer Referenzseite verglichen und
angepaßt
wird, wird dieser Formverlust zumindest teilweise vermieden. Die
wenigstens eine, in ihrer Form angepaßte Seite wird mit Hilfe von
Fixierelementen fixiert. Dadurch wird die Ausführung vieler Anpassungen innerhalb
einer festgelegten Zeitspanne möglich,
wobei Streifen, bei denen eine oder mehrere Seiten bereits angepaßt wurden,
auf dem Fixierelement gelagert werden können.
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Die
Anzahl der Abschnitte, in die die wenigstens eine Seite unterteilt
werden sollte, um unerwünschte
Deformationen zu vermeiden, hängt
u.a. vom verwendeten Material ab und kann von einem Fachmann auf
diesem Gebiet durch einfache Versuche bestimmt werden.
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In
der EP-0 430 519 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Zuführen eines
zugeschnittenen gürtelförmigen Elements
auf eine Aufwickeltrommel beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren
wird allein der Winkelunterschied der zugeschnittenen Kanten – d.h. die
Richtung, in die sie sich erstrecken – nach dem Zuschneiden mit
Hilfe zweier Sensoren ermittelt. Um den Winkelunterschied zwischen
diesen zugeschnitten Kanten – d.h. die
Erstreckungsrichtungen – ermitteln
zu können, wird
das gürtelförmige Element
mehrmals angehalten und gegenüber
der Hauptförderrichtung
nach hinten ver schoben. Darüber
hinaus ist in der
EP 0 430 519 nur
die Korrektur der Richtung (bzw. des Winkels) der zugeschnittenen
Kanten des gürtelförmigen Elements
durch ein Drehen des Tisches zusammen mit dem gürtelförmigen Element zur Aufhebung
der Winkeldifferenz zwischen den beiden zugeschnittenen Kanten beschrieben,
was zu einer Deformation des Materials führt.
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Das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung unterscheidet sich von der Lehre gemäß
EP 0 430 519 A3 u.a. in
den folgenden Punkten:
- a) der Bestimmungs-,
Vergleichs- und Anpaßschritt
gemäß der vorliegenden
Erfindung erfolgt, während
der Gürtelstreifen
im wesentlichen in Förderrichtung über den Übergang
transportiert wird,
- b) die erfindungsgemäße Anpassung
wird dynamisch ausgeführt,
wodurch Deformationen des Streifenmaterials, die durch ein Drehen
der gesamten Länge
der zugeschnittenen Seitenkante entstehen, vermieden werden,
- c) bei der vorliegenden Erfindung wird die Form der Seite ermittelt,
während
bei der EP 0 430 519 A3 nur
die Erstreckungsrichtung einer Kante bestimmt wird.
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Aus
der JP-A-02-165937 ist es offenbar bereits bekannt, eine Deformation
durch Ziehen eines Gürtelstreifens
in eine anliegende Fläche
zu korrigieren. Da bei der vorliegenden Erfindung keine anliegenden
Flächen
zur Korrektur der Form einer Seite eines Gürtelstreifens eingesetzt werden,
erscheint dieses Dokument nicht relevant. Außerdem ist in der JP-A-02-165937
die Bestim mung der Form wenigstens einer Seite des Gürtelstreifens
nicht beschrieben.
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Die
EP 0 104 339 betrifft eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Anbringen eines Futtermaterials
an einer Reifenaufbautrommel und insbesondere eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Zuschneiden und Anbringen des Futtermaterials,
wobei das Futtermaterial präzise
zentriert wird. Diese Vorrichtung umfaßt einen Pneumatik-Tisch, der eine pneumatische
Lagerung ermöglicht,
eine faseroptische Führungseinheit
zur Bestimmung der seitlichen Ausrichtung des Futtermaterials, eine
seitliche Anpassungseinheit, die ein Verteilelement zum seitlichen Positionieren
des Futtermaterials enthält,
eine Greifeinheit zum Ergreifen des Futtermaterials und eine Befestigungseinheit
zum Anbringen des Futtermaterials an der Reifenaufbautrommel. Im
Gegensatz zur vorliegenden Erfindung wird durch die in der
EP 0 104 339 beschriebenen
Mittel weder die Form einer Seite des Futters bestimmt, noch kommt
es zu einem Vergleich und einem Anpassen dieser Form an die Form
einer Referenzseite. Darüber
hinaus wird das Futter gemäß der
EP 0 104 339 senkrecht zu
seiner Mittellinie zugeschnitten und weist kein dreieckiges vorderes
bzw. hinteres Ende auf.
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In
der
US 4,465,531 ist
ein Verfahren zur Herstellung einer durchgehenden Schlaufe aus einem
flexiblen Streifen beschrieben, enthaltend das Fördern eines länglichen
flexiblen Streifens in einer bestimmten Längsrichtung zu einer bestimmten
Position in einer bestimmten Förderebene
und das Bestimmen der Lage und Anordnung der Endbereiche des Streifens,
während
der Streifen gefördert
wird. Die Lage und Ausrichtung der Endbereiche des Streifens werden
im Aufnahmebereich einer Fernsehkamera ermittelt. Im Gegensatz zur
vorliegenden Erfindung ist in der
US
4,465,531 nicht beschrieben, daß die Form einer Seite des
Streifens durch Bestimmung der Form von Seitenabschnitten während des
Förderns
des Streifens über
einen Übergang
ermittelt wird, und diese US-Patentschrift beschreibt auch nicht,
daß die
Form der Seitenabschnitte mit der Form von Abschnitten einer Referenzseite
verglichen wird.
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In
der
EP 0 376 357 ist
eine Zentriervorrichtung beschrieben, enthaltend Mittel zum konstanten Ausrichten
der Mitte des Abstandes zwischen beiden Kanten der jeweiligen Abschnitte
eines Streifens auf der gewünschten
diametralen Umfangslinie einer Trommel. Diese Vorrichtung umfaßt Mittel
zum Übertragen
von Lichtstrahlen auf den Streifen und Mittel zum Erkennen der vom
Streifen reflektierten Lichtstrahlen. Im Gegensatz zur vorliegenden
Erfindung behandelt die
EP 0
376 357 weder die Bestimmung der Form einer Seite eines
Streifens, noch das Vergleichen oder Anpassen dieser Form mit der
bzw. an die Form einer Seite eines Referenzstreifens.
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In
der
US 4,769,104 ist
eine Vorrichtung zum Anheften eines Reifenteilelements mit darin
in einem vorbestimmten Vorspannwinkel eingelagerten Strängen an
eine Formtrommel bei der Herstellung eines Gummireifens beschrieben,
wobei die entgegengesetzten Enden des Elements jeweils parallel
zu den Strängen
auf eine bestimmte Länge
zugeschnitten wurden. Diese Vorrichtung umfaßt einen Riemenförderer mit
Zugmitteln zur Aufnahme des zugeschnittenen Reifenteilelements und
zum Befördern
dieses Elements zur Formtrommel, Breiten-Positioniermittel zum Korrigieren
der Position in Richtung der Breite des Reifenteilelements von dessen
beiden Längsseiten
aus und Mittel zum Wiederherstellen der Form des vorderen und hinteren
Endes, die so ausgeführt sind,
daß sie
zur Korrektur der Form dieser Schnittkanten gegen die Schnittkantenflächen des
vorderen und hinteren Endes des Reifenteilelements anliegen können. Im
Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, ist in der
US 4,769,104 nicht von der Bestimmung
der Form einer Seite eines Streifens während des Förderns über einen Übergang die Rede, und es werden in
dieser US-PS anliegende Flächen
zur Wiederherstellung der Form von Schnittkanten eingesetzt.
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Um
in der Lage zu sein, den wenigstens eine angepaßte Seite aufweisenden Streifen
zur weiteren Bearbeitung weiterzutransportieren, ist ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierelement
durch ein Förderband
gebildet wird.
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Insbesondere
wenn der Streifen auf eine Aufbautrommel aufgewickelt werden muß, die als
Fixierelement dienen kann, oder wenn der Streifen über den
zweiten Förderer
zur Aufbautrommel transportiert wird, hat sich in der Praxis gezeigt,
daß ein Verschieben
am leichtesten durch eine Verschiebung des ersten Förderers
quer zu seiner Förderrichtung durchzuführen ist.
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Bei
der Herstellung der Reifen werden Streifen aus flexiblem Material
an einer Aufbautrommel befestigt, um so einen Gürtel für einen pneumatischen Reifen
auf der Aufbautrommel zu erzeugen. Um einen pneumatischen Reifen
guter Qualität
zu erhalten, sollte die Form der Streifen nicht allzu sehr von einer
Referenzform abweichen und der Streifen sollte beim Ablegen auf
der Auf bautrommel genau positioniert werden. Je nach den für den pneumatischen
Reifen geltenden Qualitätsstandards
sollten die kurzen vorderen und hinteren Umfangsseiten zusammenpassen,
wenn sie auf der Reifenaufbautrommel ausgerichtet sind. Die Qualität von pneumatischen
Reifen, in die Gürtelstreifen
mit Stahlverstärkungssträngen eingebettet
sind, wird beispielsweise nach der Vulkanisierung mit Hilfe von
Röntgenstrahlen überprüft. Das
bekannte Verfahren zur Anpassung der kurzen Umfangsseiten führt zu einer
gewissen Qualitätsverbesserung
der pneumatischen Reifen. Allerdings ist je nach für den pneumatischen
Reifen geltenden Qualitätsstandards
der prozentuale Anteil an Ausschuß noch immer relativ hoch.
Dies ist u.a. auf die oben erwähnten
Deformationen zurückzuführen, welche
während
des Anpassens, aber auch beim Drehen einer der kurzen Umfangsseiten im
Material auftreten, wobei dann eine zugehörige Ecke außerhalb
des erlaubten Toleranzbereichs in einem zu großen oder zu kleinem Abstand
von der imaginären
Mittellinie des Streifens zu liegen kommen kann. Diese Ecke, die
auch als Eselsohr bezeichnet wird, wirkt sich nachteilig auf den
prozentualen Anteil an Ausschuß aus.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung bieten die Möglichkeit, den prozentualen
Anteil an Ausschuß drastisch
zu reduzieren. Bei diesen Ausführungsbeispielen
wird die wenigstens eine Seite von der kurzen Seite des Vorderendes
oder der Hypotenuse des Vorderendes gebildet. Je nach Qualität des Gürtelmaterials
und Genauigkeit des Zuschneidevorgangs, bei dem das Gürtelmaterial
zu Gürtelstreifen
geschnitten wird, kann eine Anpassung einer der Seiten des Vorderendes
genügen,
um einen pneumatischen Reifen ausreichend hoher Qualität herzustellen.
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Zur
Erzeugung eines Endprodukts in Form eines einheitlich umlaufenden
pneumatischen Reifens muß das
Gewicht des Streifens gleichmäßig über den
Reifen verteilt werden. Dies kann dadurch erzielt werden, daß der Mittelteil
des Streifens zur imaginären
Mittellinie zentriert wird. Dieses Zentrieren kann in einfacher
Weise gemäß einem
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen,
bei dem weitere Verfahrensschritte in der Bestimmung der Form der
Mittellinie des Mittelteils, dem Vergleich der Form der Mittellinie
des Mittelteils mit der Form einer Referenzmittellinie und dem Anpassen
der Form der Mittellinie des Mittelteils an die Form der Referenzmittellinie
bestehen.
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Bei
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen
eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die wenigstens eine Seite von der Hypotenuse des hinteren Endes
oder der kurzen Seite des hinteren Endes gebildet, wodurch ein einfaches Anpassen
einer der Seiten des hinteren Endes an eine Referenzseite ermöglicht wird.
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Entspricht
die zweite Referenzhypotenuse der ersten Referenzhypotenuse, so
können
die kurze hintere Umfangseite und die kurze Vorderumfangsseite auf
der Reifenaufbautrommel genau aneinander anliegen.
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Das
Bestimmen der Form der wenigstens einen Seite erfolgt in wirtschaftlicher
und dabei doch genauer Weise mit Hilfe zweier linearer CCD-Kameras.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Gürtelstreifenzuführvorrichtung
zum Zuführen eines
Gürtelreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel vorgesehen, wobei die Zuführvorrichtung
die folgenden Bestandteile enthält:
- – eine
Vorratsrolle zur Aufnahme von Gürtelmaterial;
- – Mittel
zum Abwickeln von Gürtelmaterial
von der Vorratsrolle,
- – Fördermittel
für das
Transportieren des abgewickelten Gürtelmaterials zur Reifenaufbautrommel, wobei
hintereinander ein Rollenförderer,
ein Förderband
und ein zum Anbringen des Gürtelstreifens
an der Reifenaufbautrommel dienender Anbringförderer vorgesehen sind, wobei
der Rollenförderer
mit Abstand zum Förderband
angeordnet ist und dabei einen Übergang
zwischen dem Rollenförderer
und dem Förderband
bildet und wobei der Rollenförderer
in einer Richtung quer zu seiner Förderrichtung bewegbar ist,
- – oberhalb
des Rollenförderers
angeordnete Schneidmittel zum Zuschneiden des Gürtelmaterials zu länglichen
Gürtelstreifen,
die zwei lange und zwei kurze Umfangsseiten aufweisen, wobei der
Streifen die folgenden Bestandteile enthält:
- – einen
rechteckigen Mittelteil mit zwei langen Seiten und einer imaginären Mittellinie,
wobei die Förderrichtung
des Rollenförderers
parallel zur imaginären
Mittellinie verläuft,
- – ein
dreieckiges, stromabwärts
gelegenes Vorderende, wobei die eine kurze Vorderumfangsseite des
Streifens durch die Hypotenuse des Vorderen des gebildet wird und
eine kurze Seite des Vorderendes eine Verlängerung einer der langen Seiten
des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse und die kurze
Seite des Vorderendes einen spitzen Winkel einschließen und
die eine lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des Vorderendes
die eine lange Umfangsseite des Streifens bilden,
- – ein
dreieckiges, stromaufwärts
gelegenes hinteres Ende, wobei die andere kurze, hintere Umfangsseite
des Streifens durch die Hypotenuse des hinteren Endes gebildet wird
und eine kurze Seite des hinteren Endes eine Verlängerung
der anderen Seite des Mittelteils darstellt und wobei die Hypotenuse
und die kurze Seite des hinteren Endes einen spitzen Winkel einschließen und
die andere lange Seite des Mittelteils und die kurze Seite des hinteren
Endes die andere lange Umfangsseite des Streifens bilden,
- – Bestimmungsmittel
für das
Bestimmen der Form wenigstens einer Seite des Streifens, wobei die Bestimmungsmittel
am Übergang
vom Rollenförderer
zum Förderband
angeordnet sind,
- – Vergleichsmittel
zum Vergleichen der ermittelten Form der wenigstens einen Seite
mit der Form einer Referenzseite,
- – von
Steuermitteln gesteuerte Anpassungsmittel für das Anpassen der ermittelten
Form der wenigstens einen Seite an die Form der Referenzseite in
Abhängigkeit
vom Ergebnis des Vergleichs durch Bewegen des Rollenförderers
in eine quer zu seiner Förderrichtung
verlaufende Richtung, und
- – auf
dem Förderband
vorgesehene Fixiermittel zum Fixieren des angepaßten Gürtelstreifens auf dem Förderband.
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Weitere
spezielle Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 13 bis 20.
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Weitere
Vorteile eines erfindungsgemäßen Verfahrens
und einer erfindungsgemäßen Gürtelstreifenzuführvorrichtung
werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert, wobei zum besseren Verständnis einige
Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben sind.
In der Zeichnung zeigen
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Gürtelstreifenzuführvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2, 3 und 4 schematische
Aufsichten auf einen Teil einer Gürtelstreifenzuführvorrichtung
gemäß 1;
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5 eine
schematische Seitenansicht eines Förderbandes, das in einer Gürtelstreifenzuführvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Einsatz kommt;
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6 eine
schematische vergrößerte Darstellung
eines Teils von 3;
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7 eine
schematische Seitenansicht von 6;
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8 eine
schematische Ansicht des Rollenförderers
unter Darstellung der CCD-Kameras;
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9 eine
schematische Darstellung eines Referenzgürtelstreifens;
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10 eine
schematische Darstellung einer möglichen
Form eines eigentlichen Gürtelstreifens;
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11 eine
schematische Aufsicht auf den Übergang
zwischen dem Rollenförderer
und dem Förderband,
wobei sich die Ecke des Gürtelstreifens am Übergang
befindet;
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12 eine
schematische Aufsicht analog 11, wobei
der Gürtelstreifen
den Übergang überdeckt;
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13 eine
schematische Darstellung eines Bestimmungsrasters zur Bestimmung
der Form einer Seite des Gürtelstreifens;
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14 eine
schematische Darstellung der Anpassung der kurzen hinteren Umfang seite
an die kurze Vorderumfangsseite; und
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15 eine
Darstellung zu einem anderen Einsatzgebiet der Erfindung.
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Ehe
das eigentliche Anpassen der Form wenigstens einer Seite eines Streifens
aus flexiblem Material an eine Referenzseite näher erörtert wird, wird nun zuerst
eine Vorrichtung beschrieben, in der die Formanpassung vorgenommen
werden kann.
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Die
in 1 schematisch dargestellte Gürtelstreifenzuführvorrichtung
zum Zuführen
eines Gürtelstreifens
zu einer drehbaren Aufbautrommel 1 umfaßt zwei auswechselbare Vorratsrollen 2 und 3,
die Gürtelmaterial
aufnehmen können.
Das Gürtelmaterial
wird durch Mittel 4 und 5 von den Vorratsrollen 2 bzw. 3 abgewickelt
und über
Fördermittel 6, 7, 8 und 6', 7', 8' zur Aufbautrommel 1 transportiert.
Jedes Fördermittel
umfaßt
in aufeinanderfolgender Anordnung einen Rollenförderer 6, 6', ein Förderband 7, 7' und einen Anbringförderer 8, 8' zum Anbringen
des Gürtelstreifens
an der Aufbautrommel. Oberhalb jedes Rollenförderers 6, 6' ist ein Schneidmittel 9, 9' angeordnet,
das dazu dient, das Gürtelmaterial
zu einem Gürtelstreifen
zuzuschneiden. Die von den Fördermitteln 6, 7, 8 und 6', 7', 8' zugeführten Gürtelstreifen
werden einzeln derart nacheinander um die Aufbautrommel 1 gewickelt,
daß eine
Packung aus übereinandergeschichteten
Gürtelstreifen
auf der Aufbautrommel 1 aufgebaut wird.
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Die
Gürtelvorrichtung
umfaßt
Bestimmungsmittel 10, die am Übergang vom Rollenförderer 6 zum Förderband 7 ange ordnet
sind. Diese Bestimmungsmittel 10 ermitteln die Form wenigstens
einer Seite des Gürtelstreifens.
Die ermittelte Form der wenigstens einen Seite wird durch (nicht
dargestellte) Vergleichsmittel mit der Form einer entsprechenden
Referenzseite verglichen. Zu diesem Zweck sind die Vergleichsmittel
mit den Bestimmungsmitteln 10 verbunden und umfassen vorzugsweise
einen ersten Speicher zum Speichern der ermittelten Form der wenigstens
einen Seite eines Streifens, einen zweiten Speicher zum Speichern
der Form der wenigstens einen zugehörigen Referenzseite, Berechnungsmittel
zum Berechnen der Differenz zwischen der ermittelten Form der wenigstens
einen Seite und der Form der Referenzseite und Steuermittel zum Steuern
der (nicht dargestellten) Anpaßmittel
in Abhängigkeit
von der berechneten Differenz. Diese Anpaßmittel passen die Form der
wenigstens einen Seite entsprechend der berechneten Differenz an
die Form der Referenzseite an. Um die Zeichnung zu vereinfachen,
wurden nur auf den oberen Fördermitteln 6, 7, 8 für das Gürtelmaterial
Bestimmungsmittel 10 dargestellt. Es versteht sich jedoch
von selbst, daß an
den unteren Fördermitteln
analoge Bestimmungsmittel vorgesehen sein können.
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Die
Aufbautrommel 1 kann je nach Durchmesser des zu produzierenden
pneumatischen Reifens selbst unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Der kleinste Durchmesser ist in der Zeichnung mit einer durchgezogenen
Linie dargestellt, während der
größte Durchmesser
der Aufbautrommel 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet
ist. Um die Herstellung von pneumatischen Reifen mit stark variierenden
Durchmessern zu ermöglichen,
ist der Rahmen 11 der Aufbautrommel 1 so konstruiert,
daß daran Aufbautrommeln
austauschbar befestigt werden können.
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2 zeigt
eine schematische Aufsicht auf einen Teil der Gürtelstreifenzuführvorrichtung
gemäß 1.
Der Rollenförderer 6 ist
aus einer Anzahl von Tragrollen 12 aufgebaut, die jeweils
so angetrieben werden, daß auf
dem Rollenförderer 6 befindliches Gürtelmaterial 13 zum
Förderband 7 transportiert wird.
Das Gürtelmaterial 13 wird
dabei zu Anfang des Rollenförderers 6 durch
zu beiden Seiten des Gürtelmaterials 13 angeordnete
Führungsrollen 14 zentriert.
Ist das Gürtelmaterial 13 in
einer Position unterhalb einstellbarer Schneidmittel 9 angekommen,
so wird das Gürtelmaterial 13 in
einem Winkel α,
der beispielsweise zwischen 18° und
30° beträgt, zugeschnitten.
Wurde das Gürtelmaterial
durch beinahe parallel zueinander verlaufende Stahlstränge verstärkt, wobei
diese Stränge
mit der imaginären
Mittellinie des Materials einen spitzen Winkel einschließen, so
wird das Material während
des Schneidens vorzugsweise nicht fixiert, so daß die Schneidmittel 9 zwischen
den Strängen
in das Gürtelmaterial
einschneiden können,
ohne daß die
Stahlstränge
freigelegt werden.
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Nach
dem Zuschneiden transportiert der Rollenförderer 6 das zugeschnittene
Gürtelmaterial 13 weiter
in Richtung des Förderbandes 7,
wie in 3 dargestellt. Der Rollenförderer umfaßt zwei Teile 6a und 6b,
die mit Hilfe einer (nicht dargestellten) elektromagnetischen Kupplung
aneinandergekoppelt werden können.
Die Tragrollen des Teils 6a erstrecken sich auf Höhe der Schneidmittel 9 von
einer Kante des Rollenförderers
bis in die Nähe
oder auch ganz bis zur durch die Schneidmittel vorgege benen Schnittlinie,
wie dies beispielsweise bei der Rolle 12' der Fall ist. Gegenüber der
Tragrolle 12' des Teils 6a erstreckt
sich eine (nicht dargestellte) Tragrolle des Teils 6b bis
zur anderen Kante des Rollenförderers.
Während
des Weitertransports wird das Gürtelmaterial
durch eine (nicht dargestellte) oben angebrachte Druckrolle gegen
Führungsrollen 16 gepreßt.
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Wenn
das Gürtelmaterial 13 den Übergang 15 zwischen
dem Rollenförderer 6 und
dem Förderband 7 überquert,
wird – wie
weiter unten noch genauer erklärt
ist – wenigstens
eine Seite des Gürtelmaterials
an eine Referenzseite angepaßt.
Hat das Gürtelmaterial 13 einen
Abstand von den Schneidmitteln 9 zurückgelegt, der der gewünschten
Länge eines
Gürtelstreifens
entspricht, so wird der Transport des Gürtelstreifenmaterials gestoppt
und die Schneidmittel 9 werden zum Zuschneiden des Gürtelmaterials
aktiviert, wodurch ein Gürtelstreifen
entsteht. Dieser Gürtelstreifen 17 wird
vom Teil 6b des Rollenförderers 6 in
der in 4 dargestellten Weise weitertransportiert.
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Gelangt
das Gürtelmaterial
zum Förderband 7,
so wird die angepaßte
Form der Seite mit Hilfe von Fixiermitteln fixiert, die das Gürtelmaterial
am Förderband 7 befestigen.
Als Fixiermittel können
für alle
Arten von Gürtelmaterial,
einschließlich
nicht-eisenhaltiges Gürtelmaterial,
oberhalb des Förderbandes 7 angeordnete
Druckriemen oder unterhalb des Förderbandes 7 befindliche
Vakuumeinrichtungen dienen. Wurde das Gürtelmaterial durch Stahlstränge verstärkt, so
dienen als Fixiermittel vorzugsweise Magnete 18, wie in 5 dargestellt.
Je nach Oberfläche
des auf dem Förderband 7 befindlichen
Gürtelstreifens
wirken starke Kräfte
auf das Förderband ein,
wenn der Gürtelstreifen
durch die Magneten 18 zum Förderband 7 hingezogen
wird. Werden diese Kräfte
zu stark, so könnte
das Förderband
anfangen, in unkontrollierter Weise zu verrutschen, was sich auf die
angepaßte
Form nachteilig auswirken würde.
Um ein unkontrolliertes Verrutschen des Förderbandes zu verhindern, sollte
das Förderband 7 gleichförmig bzw.
mit einem konstanten (kleinen) Schlupf angetrieben werden. Ein gleichförmiger Antrieb
des Förderbandes 7 bzw.
ein Antrieb mit konstantem (kleinen) Schlupf wird beispielsweise
durch einen Antrieb des Förderbandes 7 mittels
dreier antreibbarer Antriebsrollen 19, 20 und 21 erzielt.
Eine dieser Antriebsrollen 21 ist am Ende des Förderbandes 7 und zwei
der Antriebsrollen sind an einer beliebigen Position auf halber
Länge des
Förderbandes 7 angeordnet.
Diese beiden Antriebsrollen 19, 20 sind zueinander
derart ausgerichtet, daß das
Förderband 7 zwischen
ihnen S-förmig
hindurchgleitet. Darüber
hinaus hat sich in der Praxis gezeigt, daß u.a. in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Förderbandes relativ
zum Dauermagneten 18 das Förderband 7 eine Bewegung
quer zu seiner Bewegungsrichtung ausführen kann, was sich negativ
auf die angepaßte Form
der wenigstens einen Seite des Gürtelstreifens auswirkt.
Indem das Förderband 7 mit
Hilfe von Mitteln zur seitlichen Begrenzung der Bewegungsfreiheit
des Förderbandes 7 seitlich
festgelegt wird, vermeidet man diesen negativen Effekt. Diese Mittel können durch
erhöhte
Kanten gebildet werden, zwischen denen das Förderband 7 ausgerichtet
ist.
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Das
Förderband 7 umfaßt vorzugsweise
eine Codiereinrichtung 22, die die Bewegung des Förderbandes 7 mißt. Obwohl
auch andere Mittel zum Messen der Bewegung bzw. des Verschiebens
des Förderbandes
vorhanden sind, deren Meßergebnisse zum
Ermitteln der Form einer bestimmten Seite des Gürtelstreifens herangezogen
werden könnten,
so wird doch eine Codiereinrichtung bevorzugt, da sie eine Messung
in Realzeit ermöglicht.
Das Förderband
wird durch eine Antriebseinheit 23 gesteuert, an der eine
(weitere) Codiereinrichtung angekoppelt ist. Im vorliegenden Fall
sind die Antriebsrollen 19, 20, 21 über Zahnriemen
mit dem Förderband
verbunden, so daß die
(weitere) Codiereinrichtung auch deren Bewegung steuert.
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Zwar
kann die Anpassung der Form wenigstens einer Seite eines Streifens
aus flexiblem Material, beispielsweise eines Gürtelstreifens, an eine entsprechende
Referenzseite nach dem Ermitteln der Form in statischer Weise durchgeführt werden,
wie dies in der
US-PS 4,608,890 beschrieben
ist; die Erfindung wird jedoch unter Bezugnahme auf eine dynamische
Anpassung erläutert,
welche während
des Übergangs
des Gürtelmaterials
vom Rollenförderer zum
Förderband
durchgeführt
wird. Bei einer solchen dynamischen Anpassung werden Abschnitte
der wenigstens einen Seite nacheinander an Abschnitte der entsprechenden
Referenzseite angepaßt.
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Wenn
die dynamische Anpassung durch Bewegen des Gürtelmaterials 13 gegenüber dem
Förderband 7 quer
zur Förderrichtung 30 während des Übergangs 15 des
Gürtelmaterials
vom Rollenförderer 6 zum
Förderband 7 erfolgt,
wie dies in 6 schematisch dargestellt ist,
ist die Zykluszeit für
den Transport des Gürtelmaterials,
das Zuschneiden des Gürtelstreifens,
das Anpassen des Gürtelstreifens
an einen Referenzstreifen und den Weitertransport zu einer Aufbautrommel
tatsächlich
kurz genug, um eine Massenproduktion zu ermöglichen. Diese relative Querverschiebung
erfolgt, indem der gesamte Rollenförderer 6, auf dem
sich das Gürtelmaterial 13 befindet,
gesteuert von einer elektronischen Einheit 24 quer zu seiner
Förderrichtung 30 verschoben
wird. Hierdurch bewegt sich das auf dem Rollenförderer 6 befindliche
Gürtelmaterial
relativ zum Förderband 7, wobei
die Codiereinrichtung 22 und die erhöhten Kanten 27 die
Bewegung des Förderbandes 7 begrenzen.
Die elektronische Einheit 24 steuert die seitliche Verschiebung
des Rollenförderers
in Abhängigkeit
von der berechneten Differenz zwischen der Form der wenigstens einen
Seite des Gürtelmaterials und
der Referenzseite.
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Die
dynamische Anpassung kann unter Umständen dadurch stabiler ablaufen,
daß das
Gürtelmaterial 13 zwischen
zwei Druckrollen 25, 25' hindurchgeführt wird, welche am Förderband 6 angekoppelt
sind. Die Rollen 25, 25' besitzen eine zylindrische Form
und eine quer zur Transportrichtung verlaufende Achse und sie weisen
vorzugsweise parallele Umfangsnuten auf.
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Darüber hinaus
ist oberhalb des Anfangs des Förderbands 7 eine
zylindrische Rolle 26 vorgesehen, die mit parallelen Umfangsnuten
versehen ist und das Gürtelmaterial 13 gegen
das Förderband 7 drückt. Die
Rolle 26 trägt
dazu bei, die angepaßte Form
der wenigstens einen Seite zu fixieren, da es kompliziert und teuer
wäre, dafür zu sorgen,
daß der Dauermagnet 18 bis
zum Anfang des Förderbandes 7 reicht
(siehe 7).
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Um
eine korrekte Bestimmung der Form der wenigstens einen Seite zu
ermöglichen,
sollte der Übergang 15 eine
ausreichende Breite besitzen. Andererseits sollte der Übergang 15 allerdings
auch nicht zu breit sein, da in diesem Falle keine ausreichend genaue
Anpassung möglich
wäre. In
der Praxis hat sich herausgestellt, daß eine Breite des Übergangs 15 von
7 mm beiden Erfordernissen entspricht. Der Durchmesser der Rollen 25, 25' sollte daher
derart bemessen sein, daß eine
solche Breite realisierbar ist.
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Stattdessen
kann eine relative Querverschiebung des Gürtelmaterials auch durch Verschieben
des Förderbandes 7 quer
zu seiner Förderrichtung
oder durch Festklemmen des Gürtelmaterials 13 zwischen
zwei Druckrollen 25, 25' und ausschließliches Verschieben dieser
Druckrollen 25, 25' quer
zur Förderrichtung
erfolgen.
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Die
Bestimmung der Form der Seite des anzupassenden Gürtelmaterials
wird vorzugsweise am Übergang 15 vom
Rollenförderer 6 zum
Förderband 7 durch
lineare CCD-Kameras 31 und 31' durchgeführt, die oberhalb des Übergangs
ausgerichtet und in einem gemeinsamen Gehäuse 28 angeordnet sind,
wie sich dies den 7 und 8 entnehmen läßt. Durch
die Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse 28 wird die gegenseitige
Ausrichtung der Kameras 31, 31' zueinander genau festgelegt. Eine Lampe 29 ist
unterhalb des Übergangs 15 plaziert und
sendet Licht zu den CCD-Kameras 31, 31'. Die linearen
CCD-Kameras 31, 31' können die
Anwesenheit und die Lage des Gürtelmaterials
zwischen Lampe und Kameras genau ermitteln. Die Lampe 29 ist vorzugsweise
eine Hochfrequenz-TL-Lampe,
mit einer Frequenz von beispielsweise 100 Hz, um Interferenzen durch
das Umgebungslicht auszuschließen.
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Andere
Arten der Positionsbestimmung und somit der Bestimmung der Form
einer Seite des Gürtelmaterials
können
im Rahmen der Erfindung ebenfalls eingesetzt werden. Es ist auch
eine Bestimmung durch IR-Detektoren, durch Laser oder Induktionsmeßgeräte möglich, allerdings
ist diese Art der Positionsbestimmung oft teuerer als der Einsatz
linearer CCD-Kameras.
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Im
folgenden wird das Anpassen eines Gürtelstreifens an einen Referenzstreifen
näher erläutert. Natürlich müssen nicht
notwendigerweise alle Schritte ausgeführt werden. Je nach Qualität des zur Verfügung stehenden
Gürtelmaterials
und des Zuschneidevorgangs können
vielmehr auch ein oder zwei Verfahrensschritte ausgelassen werden.
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9 zeigt
schematisch eine ideale Form eines Gürtelstreifens, der als Referenzgürtelstreifen dienen
kann. Der Gürtelstreifen 17' ist länglich und weist
im wesentlichen eine Länge
L von zwischen 1.400 und 3.100 mm und eine Breite b von zwischen 80
und 300 mm auf. Der Gürtelstreifen 17' besitzt zwei
lange und zwei kurze Umfangsseiten 35', 39'. Der Gürtelstreifen enthält einen
rechteckigen Mittelteil 32' mit
zwei langen Seiten 37' und 38' und einer Mittellinie 41', ein Vorderende 33' und ein hinteres Ende 34'. Das dreieckige,
stromabwärts
angeordnete Vorderende 33' besitzt
eine Hypotenuse, welche die kurze Vorderumfangsseite 35' bildet, und
eine kurze Seite 36',
die zusammen mit der langen Seite 37' des Mittelteils 32' die eine lange
Umfangsseite des Gürtelstreifens
darstellt. Die Hypotenuse 35' und
die kurze Seite 36' schließen einen
spitzen Winkel α ein,
der im wesentlichen zwischen 18° und
30° beträgt. Der spitze
Winkel α entspricht
dem Winkel, in dem eine große
Anzahl von parallel verlaufenden Stahlverstärkungssträngen 43 im Gürtelmaterial
angeordnet sind. Das stromaufwärts
angeordnete dreieckige hintere Ende 34' besitzt eine Hypotenuse, welche
die kurze hintere Umfangsseite 39' des Gürtelstreifens 17' bildet, und
eine kurze Seite 40',
die zusammen mit der anderen langen Seite 38' des Mittelteils 32' die andere
lange Umfangsseite des Gürtelstreifens 17' darstellt.
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In 10 ist
ein Gürtelstreifen 17 schematisch
so dargestellt, wie er normalerweise nach dem Schneiden aussieht.
Die Breite des Mittelteils 32 kann in der Praxis um 2 mm
variieren, wobei diese Breitenabweichung bei weitem nicht symmetrisch
ist. Da das Gürtelmaterial
auf Vorratsrollen aufgewickelt ist, entstehen im Material Spannungen.
Zusätzlich
erzeugt die Spannungsdifferenz zwischen Stahlverstärkungssträngen, die
oft aus mehreren miteinander verflochtenen Drähten bestehen, und dem Gummimaterial
zwischen den Strängen
noch weitere Spannungen im Material. Nach dem Zuschneiden lösen sich
diese Spannungen, was dazu führt,
daß eine Ecke
des vorderen und des hinteren Endes sich willkürlich nach innen, außen oder
oben biegt. Dadurch weicht die tatsächliche Form der Hypotenuse
von der Schnittlinie der Schneidmittelklinge ab. Zu beachten ist
hierbei, daß die
lange Seite 37 beim vorliegenden Fall aufgrund des einseitigen
Zentrierens durch Führungsrollen 16 (siehe 3)
relativ gerade verläuft.
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Es
ist u.a. Aufgabe der vorliegenden Erfindung die tatsächliche
Form so genau wie möglich
der Referenzform oder anderen Referenzgrößen anzupassen. Somit ist es
beispielsweise möglich,
die Form des kurzen hinteren Endes 39 der Form des kurzen
Vorderendes 35 anstatt einer Referenzseite, wie etwa 39', anzupassen.
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11 zeigt
eine schematische Aufsicht auf den Übergang 15 zwischen
dem Rollenförderer 6 und dem
eine imaginäre
Mittellinie 53 aufweisenden Förderband 7. Das Gürtelmaterial 13 wird
so transportiert, daß die
Ecke des Vorderendes 33 genau zwischen den CCD-Kameras
und der (nicht dargestellten) Hochleistungs-TL-Lampe zu liegen kommt.
Aus dieser Position wird das Gürtelmaterial 13 weiter
zum Förderband 7 transportiert,
und dieser Transport wird von einer zweiten Codiereinrichtung gesteuert.
Die Position der kurzen Seite und/oder der Hypotenuse des Vorderendes 33 wird
jeweils in bestimmten Abständen
durch die linearen CCD-Kameras und die Hochleistungs-TL-Lampe bestimmt,
wobei die Abtastrichtung der CCD-Kameras quer zur Transportrichtung
verläuft.
Die Codiereinrichtung kontrolliert auch, ob das Förderband
den vorgegebenen Abstand zurückgelegt
hat und eine Bestimmung durchgeführt werden
soll. Es hat sich herausgestellt, daß ein vorbestimmter Abstand,
der die Hälfte
des durchschnittlichen Abstandes zwischen den Stahlverstärkungssträngen beträgt, für die Durchführung der
Anpassung am besten geeignet ist. Dieser dem halben durchschnittlichen
Abstand entsprechende Abstand beträgt üblicherweise etwa 1 1/2 mm.
Nachdem die Position der kurzen Seite und/oder der Hypotenuse bestimmt
wurde, wird diese Position mit der Position verglichen, die die
Referenzseite an dieser Stelle einnimmt, und die Differenz zwischen
beiden wird ermittelt. Diese Differenz wird durch ein Verschieben
des Rollenförderers 6 um
eine Distanz d, die dieser Differenz entspricht, korrigiert (siehe 12).
Die Distanz d beträgt üblicherweise
weniger als 3 mm. Das Gürtelma terial 13 wird
weitertransportiert, bis es das Förderband 7 erreicht,
wo es fixiert wird. Obwohl das Gürtelmaterial
während
dieses Weitertransports (beim nächsten
Anpaßschritt)
noch einmal seitlich etwas verschoben werden kann, ehe das Gürtelmaterial
das Förderband
erreicht, so hat sich gezeigt, daß eine möglicherweise hierdurch verursachte
Abweichung der kleinen vorderen Ecke des Vorderendes kaum ins Gewicht
fällt und
im Toleranzbereich liegt.
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Die
Bestimmungsgeschwindigkeit ist so groß, daß das Gürtelmaterial kontinuierlich
transportiert werden kann, wobei die Fördergeschwindigkeit zum Anpassen
des vorderen Teils des Vorderendes (d.h. etwa der ersten 20 bis
30 mm des Vorderendes) verringert wird, da gerade an diesem Punkt
die Differenz der Distanz d am größten ist, so daß genügend Zeit
vorhanden sein sollte, damit sich der Rollenförderer über diese Distanz hinweg von
einer bestimmten Position zur anderen bewegen kann.
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Wurde
der gesamte Gürtelstreifen 17 zum Förderband 7 transportiert,
so wurde die Form des Gürtelstreifens über seine
gesamte Länge
hinweg ermittelt. Das Bestimmungsraster entspricht dann dem gemäß 13.
Die Rasterlinien 44 weisen zueinander Abstände von
1 1/2 mm auf.
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Die
Positionen der Kanten des Gürtelstreifens,
die von den CCD-Kameras ermittelt wurden, werden zum ersten Speicher
der Vergleichsmittel übertragen.
Diese Vergleichsmittel umfassen einen zweiten Speicher, der die
zur Festlegung der Referenzseiten notwendigen Parameter enthält. Diese Parameter
beschreiben unter anderem:
- – die Lage der imaginären Mittellinie 43 des
Förderbandes 7 (oder
eines anderen Fixierelements, beispielsweise einer Aufbautrommel),
- – die
Breite br des Referenzgürtelstreifens (oder die durchschnittliche
Breite eines oder mehrerer Gürtelstreifen,
die vor dem momentan bearbeiteten Gürtelstreifen angepaßt wurden),
- – die
Länge des
Referenzgürtelstreifens,
- – die
Länge des
Mittelteils,
- – die
Länge der
kurzen Seite des Vorder- und des hinteren Endes,
- – die
Größe des spitzen
Winkels α zur
Bestimmung der Position jedes Punktes der Hypotenuse in einem bestimmten
Abstand von der Spitze des Vorderendes,
- – mögliche Korrekturen
der oben genannten Parameter,
- – mögliche weitere
Vorrichtungsparameter.
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Die
Vergleichsmittel umfassen weiterhin Berechnungsmittel zum Berechnen
des Unterschieds zwischen der ermittelten Position und der Referenzposition
sowie Steuermittel zum Steuern der elektronischen Einheit, welche
ihrerseits die seitliche Verschiebung des Rollenförderers
steuert.
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Das
Vorderende 33 kann auf zwei verschiedene Arten an das Referenzvorderende
angepaßt werden.
Einerseits kann die kurze Seite 36 an die kurze Referenzseite 36' ange paßt werden
(siehe 9). Andererseits kann die Hypotenuse 35 an
die Referenzhypotenuse 35' angepaßt werden
(siehe 9). Für
die erste Anpassung wird die Differenz Δl zwischen
der langen Seite des gerade bearbeiteten Gürtelstreifens 17 und
der langen Referenzseite berechnet. Der Rollenförderer wird über diese
Differenz Δl hinweg verschoben, wodurch die lange Seite
des gerade bearbeiteten Gürtelstreifens
mit einem Abstand von 1/2br zur imaginären Mittellinie 53 des
Förderbandes
ausgerichtet wird. Diese Berechnung von Δl und
die entsprechende Verschiebung wird sodann von der Rasterlinie 1,
2 ... bis zur letzten Rasterlinie durchgeführt, wobei das Vorderende abgestastet wird.
Während
jedes Abtastens entlang einer Rasterlinie wird vorzugsweise die
Breite des Vorderendes bestimmt und gespeichert. Die letzte Rasterlinie
zum Abtasten des Vorderendes kann durch den Parameter für die Länge der
kurzen Seite des Vorderendes (lLE) oder
durch Überprüfung der
gemessenen Breitenvariation des Vorderendes bestimmt werden. Eine geringfügige Breitenvariation
deutet darauf hin, daß die
Rasterlinien den Mittelteil des Gürtelstreifens erreicht haben.
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Für die zweite
Anpassungsvariante wird die Differenz Δh zwischen
der Hypotenuse 35 des Gürtelstreifens 17 und
der Referenzhypotenuse 35' berechnet.
Der Rollenförderer
wird in Abhängigkeit
von dieser Differenz über
eine Entfernung hinweg so verschoben, daß die entsprechende Position
der betreffenden Hypotenuse 35 (z.B. an der Spitze auf
Rasterlinie 5) mit der von den Parametern vorgegebenen Ausrichtung
zur Referenzmittellinie 41' übereinstimmt.
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Auf
diese Weise wird die Form der gerade bearbeiteten Vorderkante bestimmt,
wobei die Möglichkeit
besteht, die Qualität
des Zuschneideschrittes und des Gürtelmaterials zu überprüfen. Außerdem wird
die Form einer Seite des Vorderendes mit hoher Genauigkeit entsprechend
der Breitenvariation des Materials ausgerichtet. Natürlich bedeutet
eine Anpassung einer Seite nicht automatisch, daß die andere Seite ebenfalls
genau angepaßt
wurde. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß bei einem Gürtelmaterial,
das den von Reifenherstellern üblicherweise gestellten
Anforderungen entspricht, in diesem Fall auch die andere Seite im
Toleranzbereich liegt.
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Liegt
der Mittelteil 32 des Gürtelmaterials zwischen
den CCD-Kameras und der Hochleistungs-TL-Lampe, so wird die Position
der langen Seiten 37 und 38 des Mittelteils 32 zueinander
und die Breite des Mittelteils 32 bestimmt. Pro Rasterlinie wird
die Mitte mc des Mittelteils 32 und
deren Abweichung Δc gegenüber
der Referenzmittellinie 41' ermittelt.
Der Rollenförderer
wird entsprechend der ermittelten Abweichung Δc so
verschoben, daß die
Mitte des Mittelteils mit der Referenzmittellinie zusammenfällt. Hierdurch
wird der Mittelteil symmetrisch zur Referenzmittellinie ausgerichtet,
was dem fertigen pneumatischen Reifen eine hohe Gleichmäßigkeit
verleiht.
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Da
die Breite des Mittelteils um etwa 2 mm variieren kann, sind die
angepaßten
langen Seiten 37 und 38 des bearbeiteten Gürtelstreifens
nicht mit den langen Referenzseiten 37' bzw. 38' identisch. Diese Abweichung halbiert
sich jedoch in bezug zur Referenzmittellinie, so daß auch hier
der Mittelbereich wieder im vorgegebe nen Toleranzbereich liegt.
Außerdem
ist es möglich,
als Referenzbreite br die durchschnittliche
Breite des Mittelteils des zuvor bearbeiteten Gürtelstreifens zu verwenden,
wobei diese durchschnittliche Breite als Parameter in den Vergleichsmitteln
gespeichert ist. Dies führt
dazu, daß das
Vorder- und das Hinterende im um die Aufbautrommel aufgewickelten
Zustand auch dann genau aneinander anliegen, wenn das Gürtelmaterial die
Anforderungen nicht vollständig
erfüllt.
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Die
Anpassung des hinteren Endes 34 kann ebenfalls auf zwei
verschiedene Arten erfolgen. Einerseits kann die kurze Seite 40 an
die Referenzseite 40' angepaßt werden,
während
andererseits die Hypotenuse 39 an die Referenzhypotenuse 39' angepaßt wird.
Diese Anpassungen erfolgen analog zu den im Hinblick auf das Vorderende
beschriebenen Anpassungen.
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Es
hat sich jedoch herausgestellt, daß beim Umstellen von der Anpassung
an die Referenzmittellinie 41' zur Anpassung der kurzen Seite 40 an
die kurze Referenzseite 40' eine
Diskontinuität
im Gürtelstreifen
auftreten kann, die zu einer Formabweichung führt. Um dies zu vermeiden,
wird vorzugsweise der hintere Teil 42 des Mittelteils 32 nicht
an die Referenzmittellinie 41' angepaßt. Vielmehr wird der Teil der
langen Seite 38, der zu diesem hinteren Teil 42 gehört, an die
Referenzseite 38' angepaßt. Hierdurch wird
der fertig angepaßte
Gürtelstreifen
gleichmäßiger ausgebildet.
Die Länge
des hinteren Teils 42 kann je nach Gürtelmaterial unterschiedlich
ausfallen; sie liegt jedoch üblicherweise
zwischen 10 und 30 mm. Die Vergleichsmittel dienen auch dazu, einen Wert
für die
Breite des hinteren Teils 42' (siehe 9)
zu speichern, um den Wechsel zwischen den beiden unterschiedlichen
Anpassungsarten anzuzeigen.
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Wenn
von der Anpassung an die Referenzlinie 41' zu einer Anpassung der Hypotenuse 39 an
die Referenzhypotenuse 39' gewechselt
wird, so wird vorzugsweise über
den vorderen Teil 52 des hinteren Endes 34, beispielsweise über die
ersten 10 mm hinweg, die kurze Seite 40 an die kurze Referenzseite 40' angepaßt, um eine ähnliche
Diskontinuität
zu vermeiden.
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Wurde
die kurze Seite des Vorderendes an die kurze Referenzseite angepaßt, so ist
es möglich, die
Hypotenuse 39 des hinteren Endes 34 an die Hypotenuse
des Vorderendes anzupassen. Diese Anpassung ist möglich, weil
dabei jeweils die Breite bLE des Vorderendes
bestimmt wird. Zwar weicht die gemessene Breite des Vorderendes
von der Breite des angepaßten
Vorderendes ab. Diese Abweichung ist jedoch in der Praxis tatsächlich so
gering – und
liegt dabei oft im Bereich der Breitenvariation des Materials –, daß dies keine
Auswirkungen auf diese Anpassung hat. Die Hypotenuse 44 des
Vorderendes nach der Anpassung ist in 14 dargestellt.
Während
der Bestimmung der Form des hinteren Endes 34 wird jeweils
die Breite BTE gemessen. Im Vergleichsmittel wird
nun die Differenz br – bLE – BTE = Δb berechnet. Der Rollenförderer wird über diese
Differenz Δb hinweg seitlich verschoben, so daß schließlich die
Hypotenuse des hinteren Endes und die des Vorderendes eine komplementäre Form
aufweisen.
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Die
oben beschriebenen Anpassungen können
auf diese Weise ausgeführt
werden, weil die Verschiebung des Förderbandes zum Rollenförderer kontinuierlich
beispiels weise von einer Codiereinrichtung überwacht wird. Daher wissen
die Vergleichsmittel, zu welchem Zeitpunkt welcher Teil des Referenzstreifens
zum Vergleich mit dem gerade bearbeiteten Gürtelstreifen herangezogen werden
sollte. Liegt schließlich
der vollständig
angepaßte
Gürtelstreifen
auf dem Förderband,
so wird der Rollenförderer
vorzugsweise wieder in seine Ausgangsposition zurückbewegt.
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Mit
dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann ein Gürtelstreifen
derart an ein Referenzelement angepaßt werden, daß eine weitere
Bearbeitung des angepaßten
Gürtelstreifens
bzw. eine Bearbeitung unter Verwendung des angepaßten Gürtelstreifens
immer wieder paßgenau
durchgeführt
werden kann. Es hat sich gezeigt, daß beim Anbringen des angepaßten Gürtelstreifens
auf einer Aufbautrommel dessen Mittelausrichtung im Toleranzbereich
liegt, da der Mittelteil symmetrisch zu einer Referenzmittellinie
ausgerichtet wurde, die natürlich
in diesem Fall mit der Aufbautrommel fluchtet, wobei das kurze Vorder-
und Hinterendes innerhalb der gesetzten Toleranzen zusammenpassen.
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Dem
Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, daß als Referenzseiten, mit denen
die Seiten des jeweiligen Gürtelstreifens
verglichen werden, auch anders gestaltet sein können, als die in der Zeichnung dargestellten.
Es ist möglich,
eine Stufe oder eine gebogene Linie vorzusehen, um für eine bestimmte Produktionslinie
eine bestimmte Korrektur vornehmen zu können. Außerdem kann die Anpassung auch
ohne Verwendung eines Förderbandes
beispielsweise dadurch durchgeführt
werden, daß die Anpassung
beim Übergang
vom Rollenförderer
zur Aufbautrommel erfolgt.
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Wird
ein Förderband
zum Weitertransport des angepaßten
Gürtelstreifens
eingesetzt, so wird die Länge
des Gürtelstreifens
vorzugsweise am Förderband
gemessen. Vor allem wenn der Gürtelstreifen
durch Stahlstränge
verstärkt
wurde, in die die Klinge der Schneidmittel nicht eindringen kann,
variiert die Länge
der Gürtelstreifen
ungefähr
um die Dicke der Stränge.
Die gemessene tatsächliche
Länge kann
an den Umfang der Aufbautrommel angepaßt werden, indem die Geschwindigkeit
des Anbringförderers
gegenüber
der Drehgeschwindigkeit der Aufbautrommel variiert wird. Ist die
Geschwindigkeit des Anbringförderers
geringer, so wird der Gürtelstreifen beim
Anbringen an der Aufbautrommel gestreckt. Ist seine Geschwindigkeit
höher,
so wird der Gürtelstreifen
zusammengepreßt.
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Im übrigen kann
die Erfindung nicht nur in einer Gürtelstreifenzuführvorrichtung
zum Einsatz kommen, sondern auch in einer Schneidvorrichtung, in
der Streifen eines in Längsrichtung
verlaufende Stahlstränge 61 enthaltenden
Gummimaterials zu Gürtelstreifen 62 zugeschnitten
werden (siehe 15). Die Erfindung kann vor
allem auch zum Anbringen dieser mit spitzen Ecken versehenen Streifen 62 Verwendung
finden.