DE1151111B - Verfahren und Vorrichtung zum Vorbereiten eines Fahrzeugluftreifens fuer das Runderneuern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorbereiten eines Fahrzeugluftreifens für das Runderneuern durch Ab- oder Einfräsen der Außenfläche des Reifens.

Das Runderneuern von Fahrzeugluftreifen besteht in der Hauptsache aus drei Arbeitsgängen, nämlich dem Entfernen des Restes der alten Lauffläche, dem Aufbringen der neuen Lauffläche und dem Formen und Vulkanisieren dieser Lauffläche.

Die Erfindung betrifft den ersten Arbeitsgang, nämlich das Entfernen der alten Lauffläche. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, dem Reifen auf dem ganzen Umfang ein gleichmäßiges Profil zu geben, so daß das neue Profil ebenfalls auf dem ganzen Umfang gleichmäßig ist. Außerdem soll die Bearbeitung eine Oberfläche schaffen, auf der die neue Schicht gut haftet.

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Abfräsen der alten Schicht wird der Reifen beispielsweise zwischen zwei Haltescheiben, die ihre Randwülste erfassen und gegeneinanderpressen, eingespannt und in Drehung versetzt, während der Bedienungsmann ein schnell umlaufendes Abfräsrad quer über den Reifen führt. Diese Arbeitsweise hat zwei schwerwiegende Nachteile. Einerseits ist es mit dieser bekannten Vorrichtung praktisch nicht erreichbar, daß die Reifen ohne Taumelbewegung umlaufen, und zweitens ist es für den Bedienungsmann, so geübt er auch sein mag, fast unmöglich, das Abfräsrad so genau zu führen, daß auf dem Reifen eine rundum gleichmäßige Schicht von genau der gewünschten Stärke verbleibt.

Um diese Taumelbewegung und den unrunden Lauf der abzufräsenden Reifen zu mindern, wurde auch bereits vorgeschlagen, den Reifen auf ein feigenähnliches Gebilde aufzuspannen und aufzupumpen. Abgesehen davon, daß diese Arbeiten sehr zeitraubend sind, kann ein genaues Abfräsen des Reifens nach dieser Methode auch nicht erreicht werden, da die abzugrasende Gummischicht auf der Lauffläche dem Druck des Fräsers mehr oder weniger elastisch nachgibt. Selbst bei eingespanntem und maschinell bewegtem Fräser ist daher das Resultat ungenügend, zudem auch noch die tatsächliche Reifenstärke nicht überwacht werden kann.

Bei einer weiter bekannten Vorrichtung wird der abzufräsende Reifen drehbar auf zwei Rollenpaare gespannt, wobei gleichzeitig dem Fräser gegenüber eine kugelförmige Stützrolle angeordnet ist. Diese kugelförmige Stützrolle soll ein Eindrücken des Reifens durch den Druck des Fräsers verhindern und ein möglichst gleichförmiges Abfräsen ermöglichen.

Verfahren und Vorrichtung

zum Vorbereiten eines Fahrzeugluftreifens

für das Runderneuern

Anmelder: Vaughn Rawls, Lima, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt, Karlsruhe, Amalienstr. 28

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 15. Dezember 1954

und 16. Mai 1955 (Nr. 475 401 und Nr. 508 492)

Vaughn Rawls und Robert W. Lawarre, Lima, Ohio

(V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

Auf Grund der Elastizität des Gummis, der auch bei dieser Vorrichtung dem Druck des Fräswerkzeuges mehr oder weniger nachgibt, ist eine genaue Einhaltung der Reifenstärke, auch mit dieser Vorrichtung wie auch bei dem bekannten Aufpumpen des Reifens zum Abfräsen der alten Protektorfläche nicht möglich.

Allen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß das Abfräsen des Gummis verhältnismäßig große Leistungen erfordert, da dem Eindringen des Fräswerkzeuges sehr großer Widerstand entgegengebracht wird und das elastische Material einen sehr großen Reibungswiderstand auf das Werkzeug ausübt.

Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung, durch die diese Nachteile vollständig vermieden werden, durch die vielmehr die zu bearbeitenden Reifen mit hoher Genauigkeit umlaufen und das zur Bearbeitung dienende Werkzeug zwangläufig auf einem ganz genau bestimmten Weg über den Reifen geführt wird. Die Vorrichtung ist außerdem so ausgebildet, daß Reifen von den verschiedensten Profilen und Größen bearbeitet werden können. Weiterhin kann die Antriebsleistung des Fräswerkzeuges vermindert und die Arbeit des Abfräsens in kürzester Zeit verrichtet werden.

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Verfahrensmäßig ist -die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der ab- oder einzufräsende Teil des Reifens während der Bearbeitung in einer oder mehreren Richtungen gestreckt wird.

Durch diese Streckungen wird der abzufräsende Gummi unter Spannung gehalten, wodurch seine Verformbarkeit verringert wird, das vorgegebene Abfräsmaß also eingehalten werden kann. Weiter kann das Fräswerkzeug leicht und schnell in die Oberfläche

die in der Zeichnung allgemein mit 20 bezeichnet ist. Sie weist zwei Winkelhebel 21 und 22 auf, die je einen mit einer Spannrolle 34 versehenen Arm 24 und einen mit einer Rolle 45 versehenen Hebel 25 aufweisen. Die Winkelhebel befinden sich vorn vor einem Gehäuse 23 und sitzen auf den vorderen Enden waagerecht angeordneter Wellen 26. An den hinteren Enden der Wellen 26 sind, wie Fig. 3 zeigt, Kurbeln 27 bzw. 28 befestigt, die untereinander durch ein Ge-

des Gummis einschneiden, und die Schnittkanten io stange 29 so verbunden sind, daß sich die eine Kurtreten von dem einschneidenden Werkzeug zurück, so bei und damit die zugehörige Welle 26 im Uhrzeigerdaß die Reibungskräfte außerordentlich stark herabgesetzt werden. Dies ermöglicht eine Herabsetzung

der Fräserantriebsleistung sowie ein schnelleres Ab-

sinn dreht, wenn sich die andere Kurbel und damit die andere Welle 26 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Die Kurbel 28 ist außerdem noch über einen fräsen des zu beseitigenden Gummis. 15 Lenker 30 mit einer Feder 31 verbunden, die die

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vor- Kurbeln in eine bestimmte Stellung zu bewegen sucht, richtung mit einer Aufspannvorrichtung für den Reifen mit Tragrollen sowie mit einer den Reifen von

innen her tragenden Stützrolle, auf der der Reifen

Stützrolle in gleichen Abständen gegenüberliegen und an je einem Arm zweier um Wellen schwenkbarer Winkelhebel gelagert sind, durch die die Spannrollen gegen die Wülste des Reifens anpreßbar sind.

Durch diese Vorrichtung kann der abzufräsende Reifen derart über die Stützrolle gezogen werden, daß der Gummi gestreckt wird, sich also die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben. Als vor-

Mit der Kurbel 27 ist über einen Zwischenhebel eine Kolbenstange 32 verbunden, die durch einen pneumatischen Betätigungszylinder 33 bewegt wird. Wird

bei seiner Bearbeitung um seine Achse drehbar ist, 20 Druckluft od. dgl. in diesen Zylinder gelassen, so und einem der Stützrolle an der Außenseite des Rei- wird die Kolbenstange 32 nach unten gezogen, wofens gegenüberliegendem Fräswerkzeug vorgesehen, durch die Kurbel 27 im Uhrzeigersinn und die Kurdie sich in erfindungsgemäßer Weise dadurch aus- bei 28 entgegen dem Uhrzeigersinn bei gleichzeitigem zeichnet, daß mindestens eine Tragrolle, die etwa Spannen der Feder 31 gedreht wird. Dadurch werden gegenüber der inneren Stützrolle angeordnet ist, als 25 die beiden Winkelhebel 21 und 22 nach unten und in der Öffnung des Reifens befindliche und an seinen außen geschwenkt.

Wülsten zur Anlage kommende Spannrolle ausge- Oben in der Mitte des Gehäuses 23 befindet sich

bildet ist, die gegen den Reifen radial beweglich und eine als Stützkugel ausgebildete Stützrolle 36, über gegen seine Wülste anpreßbar ist. Zweckmäßigerweise die der zu bearbeitende Reifen 35 gehängt wird. Sie sind hierbei die Tragrollen als zwei radial gegen den 30 besteht, wie Fig. 4 und 5 zeigen, aus zwei Halbkugeln Reifen bewegliche Spannrollen ausgebildet, die der 37, die auf einer kurzen waagerechten Achse 38

sitzen, die in einer Stütze 39 gelagert ist. Die Stütze befindet sich an einem von dem Gehäuse 23 in der Mitte vorstehenden Ansatz 42, in dem eine Antriebswelle 41 gelagert ist. Diese Welle ist mit der Achse 38 durch einen innerhalb der Stütze 39 angeordneten Kettentrieb 40 verbunden. Die Antriebswelle 41 wird, wie Fig. 4 erkennen läßt, über einen Ketten- oder Riementrieb, in den ein stufenlos regelbares Getriebe

teilhaft hat sich ferner erwiesen, daß die Stützrolle 40 43 eingebaut ist, von einem Elektromotor 44 aus unter dem Fräswerkzeug angeordnet ist, das auf und angetrieben.

zwischen den Enden eines über dem Reifen angeord- Durch das beschriebene Verschwenken derWinkel-

neten Halters gelagert ist, der mit einem Ende an hebel 21 und 22 werden nach Überlegen eines Reifens einer in der Mittelebene des Reifens liegenden Stelle 35 über die Stützrolle 36 die auf den Armen 24 sitängelenkt und an seinem gegenüberliegenden Ende 45 zenden Spannrollen 34 von innen gegen die Wülste mit einer Abtastrolle an einer quer zur Mittelebene des Reifens gedrückt und ziehen den Reifen fest auf des Reifens angeordneten Nockenscheibe abgestützt die Stützkugel. Wird nun der Elektromotor 44 in ist. Hierdurch kann dem Fräswerkzeug je nach der Gang gesetzt, so wird der Reifen 35 entgegengesetzt Ausbildung der Nockenscheibe dem jeweiligen Typ dem Uhrzeigersinn (Fig. 1) in Drehung versetzt, und des zu bearbeitenden Reifens entsprechend eine be- 50 zwar mit einer Drehzahl, die sich nach der Einstelstimmte Bahn vorgeschrieben und die alte Protektor- lung des stufenlos regelbaren Getriebes 43 richtet,

wobei der Reifen 35 durch die Spannrollen 34 ständig fest auf die Stützrolle gezogen wird.

Soll ein Reifen auf die Vorrichtung aufgebracht werden, so ist es also nur nötig, den Reifen lose über die Stützrolle 36 und die Spannrollen 34 zu legen und dann den Motor 44 in Gang und den Druckzylinder 33 unter Druck zu setzen. Der Reifen wird dann ganz von allein fest über die Stützkugel gezogen und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2 in 60 durch diese gedreht. Dabei wird der Gummi des etwas weniger großem Maßstab, Teils der Reifendecke, der sich jeweils über der

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 einen Teilschnitt in größerem Maßstab nach der Linie 6-6 in Fig. 1 und

Fig. 7 einen Teilschnitt nach der Linie 7-7 in F

fläche in genau vorher bestimmbarem Maß abgearbeitet werden.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Ansieht der Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2 in größerem Maßstab,

Ein wesentlicher Teil der Vorrichtung ist die Einrichtung zum Aufspannen und Drehen der Reifen,

Stützkugel befindet, über die Kugel gespannt, so daß die Gummideckschicht an dieser Stelle stets gestrafft ist.

Ist das Abfräsen des Reifens fertig und die Oberfläche des Reifens 35 profiliert und für das Aufkleben des neuen Protektors vorbereitet, so kann der Reifen von der Einrichtung 20 dadurch leicht abge-

nommen werden, daß der Druck in dem Zylinder 33 abgelassen wird, so daß die Feder 31 die Winkelhebel 21 nach innen und oben schwenkt. Dadurch kommen die Rollen 45 der Hebel 25 mit der Außenfläche des Reifens 35 in Berührung und drücken, während die Stützkugel noch gedreht wird, den Reifen nach oben von dieser ab.

Auf jeder Welle 26 befindet sich eine Bremstrommel 46, um die ein Bremsband gelegt ist (Fig. 3). Die Bremsbänder können mittels eines Fußhebels 50 über eine Achse 49, einen Winkelhebel 48 und zwei Gestänge 47 angezogen oder gelöst werden.

Ist ein Reifen auf die Stützkugel aufgelegt und in der beschriebenen Weise in Arbeitsstellung gebracht, so kann der die Vorrichtung Bedienende durch Herunterdrücken des Fußhebels 50 die Wellen 26 und damit die Winkelhebel 21 und 22 festlegen. Dadurch wird jegliche Tendenz des Reifens, die Spannrollen 34 unter den beim Abfräsen auftretenden Kräften entgegen der Kraft des in dem Zylinder 33 wirkenden Druckmittels zu verstellen, wirksam verhindert werden. Diese Kräfte können, je nachdem, wieviel Gummi infolge ungleichmäßiger Abnutzung der Lauffläche jeweils zu entfernen ist, verschieden groß sein, so daß, wenn die Bremsen nicht verwendet würden, ein ungleichmäßiges Abfräsen entstehen könnte.

Die eigentliche Vorrichtung zum Abfräsen, die in Fig. 1 allgemein mit 51 bezeichnet ist, besteht aus einem zylindrischen Fräswerkzeug 52, das auf seiner Mantelfläche eine Anzahl scharfer vorstehender Spitzen aufweist. Üblicherweise werden diese Spitzen durch große Teppichnägel gebildet, die durch das dünne Umfangsmaterial des Rades hindurchragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Abfräsrad auf dem vorderen Ende einer Welle 53 befestigt, die in einem als waagerechtes Rohr ausgebildeten Halter 54 gelagert ist, der sich bis über den in der Einrichtung 20 angeordneten Reifen 35 erstreckt. In der mittleren Lage des Fräswerkzeuges 52 liegt die Welle 53 in der senkrechten Mittelebene des Reifens, die ihrerseits senkrecht zu den Achsen des Reifens, der Stützkugel und der Rollen 34 steht. In der Nähe seines hinteren Endes ist das Rohr mit einem Kugelstück 55 versehen, das in einer kugeligen Lagerung 56 angeordnet ist. Die Lagerung 56 befindet sich oben auf einer Tragsäule 57. Hinter der kugeligen Lagerung ist an dem Rohr ein Elektromotor 58 befestigt, der die Welle 53 antreibt.

Das Fräswerkzeug 52 ist von einem zylindrischen Gehäuse 59 umgeben, das ein Teil der Steuervorrichtung für das Werkzeug ist und das nur im unteren Teil eine kleine Öffnung 60 aufweist. Das Gehäuse 59 ist mittels eines Bügels 62 fest mit einem sich nach vorn erstreckenden Führungsrohr 61 verbunden. Das Führungsrohr 61 ist gleichachsig mit dem Halter 54 und damit mit der Welle 53 des Fräswerkzeuges 52 angeordnet.

Da die Achse des Fräswerkzeuges 52 senkrecht zur Achse des Reifens 35 liegt und das Fräswerkzeug im wesentlichen in einer senkrechten, durch die Reifenachse gehenden Ebene verschwenkbar ist, so kippt der Bügel 62 zusammen mit dem Gehäuse 59, so daß der aus dem Gehäuse herausstehende Teil des Fräswerkzeuges 52 stets auf den Reifen zeigt. Deshalb kann das Gehäuse das Werkzeug fast vollständig umschließen. Das Gehäuse ist durch einen Schlauch 63 mit einem Staubsammler verbunden, so daß die beim Abfräsen losgelösten Teilchen sofort abgesaugt werden und in den Arbeitsräumen eine Staubatmosphäre vermieden wird.

Am vorderen Ende des Führungsrohres 61 ist eine selbsttätig arbeitende Steuervorrichtung 64 vorgesehen, durch die die das Fräswerkzeug tragende Vorrichtung auf einer bogenförmigen Bahn geführt wird, so daß beim Drehen des Reifens dieser auf seiner gesamten Oberfläche bearbeitet wird.

ίο Außer dieser Hauptabfräsvorrichtung ist noch eine Hilfsabfräsvorrichtung 65 vorgesehen, von der Einzelheiten in Fig. 6 und 7 dargestellt sind. Diese Hilfsvorrichtung dient zur Bearbeitung der seitlichen Ränder B des Reifens 35, die außerhalb der durch das Fräswerkzeug 52 bearbeiteten Zone A liegen. Diese Vorrichtung besteht aus einem Elektromotor 66, auf dessen Welle ein kleineres Abfräsrad 67 sitzt und der um eine vertikale Achse drehbar auf dem vorderen Ende eines Schlittens 68 angeordnet ist. Der Schlitten ist mittels zweier Schienen 69, die zwischen in den Seitenteilen der Tragsäule 57 angeordneten Rollenpaaren 70 (Fig. 6) geführt sind, vor- und zurückschiebbar. Der Motor 66 ist mit einer Handkurbel 71 versehen, durch die er aus der- in Fig. 7 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die gestrichelt gezeichnete Lage verschwenkt werden kann, so daß die Ränder B des Reifens durch dieses Abfräsrad bearbeitet werden können.

Das Führungsrohr 61 ist an seinem vorderen Ende fest mit einem Schieber 73 verbunden, in dem ein in senkrechter Richtung verschiebbarer Stab angeordnet ist, der an seinem unteren Ende eine drehbare Abtastrolle 77 trägt. Die Rolle 77 arbeitet mit einer Nockenscheibe 78 zusammen, die durch ein Handrad 88 vertikal verstellt werden kann.

Die vertikale Einstellung der Nockenscheibe 78 dient zur Erzielung der gewünschten Dicke der auf dem Reifen verbleibenden Schicht. Diese Dicke ist natürlich bei einem Personenwagenreifen geringer als bei einem Lastwagen- oder Schlepperreifen. Die obere Fläche der Stützkugel dient bei der Einstellung als Bezugsfläche, und durch Verstellen der Nockenscheibe 78 in der Höhe kann der Abstand zwischen der Stützkugel und dem Abfräsrad bestimmt werden.

Je nach der Form des zu bearbeitenden Reifens wird eine entsprechend geformte Nockenscheibe in die Steuervorrichtung eingesetzt.

Ein Motor 100 ist über ein Getriebe 99 und eine Kupplung 96 mit einem in dem Schieber 73 angeordneten Hebel 92 verbunden. Wird der Motor 100 unter Strom gesetzt, so wird der Hebel 92 bei eingerückter Kupplung 96 von seiner am weitesten links liegenden Stellung in die rechte Stellung hinüberbewegt. Dadurch wird auch das das Fräswerkzeug 52 tragende Führungsrohr 61 mit dem Bügel 62 und dem Gehäuse 59 und damit das Fräswerkzeug selbst in einem Bogen über die Oberfläche des Reifens 35 bewegt, und zwar auf einem Weg, der genau durch die Nockenscheibe 78 bestimmt ist. Weil der Reifen gleichzeitig um seine Achse umläuft und der jeweils der Bearbeitung unterliegende Teil durch die enge Anlage gegen die Stützkugel genau gehalten wird, so entfernt eine einzige Bewegung des schnell umlaufenden Fräswerkzeuges 52 von einer Seite des Reifens zur anderen alles überschüssige Material des Reifens innerhalb der Zone A (Fig. 7) bis herab zu einem gewünschten und durch die Nockenscheibe bestimmten Profil.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Vorbereiten eines Fahrzeugluftreifens für das Runderneuern durch Ab- oder Einfräsen der Außenfläche des Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der ab- oder einzufräsende Teil des Reifens während der Bearbeitung in einer oder mehreren Richtungen gestreckt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Aufspannvorrichtung für den Reifen mit Tragrollen sowie mit einer den Reifen von innen her tragenden Stützrolle, auf der der Reifen bei seiner Bearbeitung um seine Achse drehbar ist, und einem der Stützrolle an der Außenseite des Reifens gegenüberliegenden Fräswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Tragrolle, die etwa gegenüber der inneren Stützrolle (36) angeordnet ist, als in der Öffnung des Reifens befindliche und an seinen Wülsten zur Anlage kommende Spannrolle (34) ausgebildet ist, die gegen den Reifen radial beweglich und gegen seine Wülste anpreßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrollen als zwei radial gegen den Reifen bewegliche Spannrollen (34) ausgebildet sind, die der Stützrolle (36) in gleichen Abständen gegenüberliegen und an je einem Arm (24) zweier um Wellen (26) schwenkbaren Winkelnebel (21, 22) gelagert sind, durch die die Spannrollen (34) gegen die Wülste des Reifens anpreßbar sind.

ίο

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2

und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (36) unter dem Fräswerkzeug (52) angeordnet ist, das auf und zwischen den Enden eines über dem Reifen angeordneten Halters (54) gelagert ist, der mit einem Ende an einer in der Mittelebene des Reifens liegenden Stelle angelenkt und an seinem gegenüberliegenden Ende mit einer Abtastrolle (77) an einer quer zur Mittelebene des Reifens angeordneten Nockenscheibe (78)

ao abgestützt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 228 212, 2 243 461,
085 650, 2 121 252.

Hieran 2 Blatt Zeichnungen