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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials, das vor allem einem Extruder für einen Gummistreifen zum Aufbauen eines Reifens zugeführt wird, auf eine Aufwickelrolle auf einem Wagen.
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Stand der Technik
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Bisher wurde unter dem Gesichtspunkt der Anforderungen an die Genauigkeit beim Aufbauen eines Reifes und der Anforderungen für das Gleichgewicht, die Gleichmäßigkeit usw. des Reifens beim Aufbauen des Reifens ein bandförmiger Gummistreifen mit einer vorgegebenen Querschnittform um den Außenumfang einer Reifen-Aufbautrommel in Schichten herumgewickelt, während der Gummistreifen beim Aufbauen auf der sich drehenden Aufbautrommel von einem Extruder extrudiert wird, um ein Gummielement für den Aufbau des Reifens mit einem vorgegebenen Profil zu erzeugen, wie es in der JP H09- 29 858 A und der
JP 2002 -
178 415 A beschrieben ist. Dabei ist es erforderlich, dem Extruder für den Gummistreifen, der beim Reifen-Aufbauprozess verwendet wird, das Gummimaterial kontinuierlich zuzuführen, da der Gummistreifen entsprechend der Arbeitsweise der Reifen-Aufbaumaschine kontinuierlich extrudiert und aufgebaut wird.
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Herkömmlich wird das Gummimaterial dem Extruder derart zugeführt, dass ein Gummimaterial aus Rohgummi, das von einem Extruder für das Gummimaterial in einem Materialvorbereitungsprozess in länglicher Form als relativ dickes Band extrudiert wird, zufällig gefaltet in einen Transportbehälter wie einen Korb, einen Kasten und dergleichen eingelegt wird und zu dem Bereich des Extruders für den Gummistreifen transportiert wird, an dem das Band an einem Zuführanschluss des Extruders kontinuierlich eingeführt wird, während das Gummimaterial aus dem Behälter herausgezogen wird.
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Da das im Materialvorbereitungsprozess extrudierte längliche Gummimaterial zufällig gefaltet vom Transportbehälter aufgenommen wird, gibt es viele Lücken, und die gespeicherte Menge ist zwar voluminös, aber klein. Außerdem wirkt das ganze Gewicht des Gummimaterials im Behälter auf das Gummimaterial in der unteren Lage ein und nimmt zu den unteren Lagen hin zu. Je größer die gespeicherte Menge, um so größer ist das Gewicht. Die aufeinanderliegenden Abschnitte des Gummimaterials verformen sich daher gelegentlich sehr stark, und die miteinander in Kontakt stehenden Abschnitte des Gummimaterials verbinden sich so fest, dass sie schwer voneinander zu lösen sind. Es besteht daher die Gefahr, dass beim Herausziehen des Gummimaterials eine Längung und Einrisse erzeugt werden, so dass es nicht immer möglich ist, das Herausziehen und Zuführen des Gummimaterials gleichmäßig durchzuführen.
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Die Menge des länglichen Gummimaterials im Transportbehälter kann daher nicht beliebig erhöht werden, so dass es erforderlich ist, den Behälter relativ häufig zu dem Reifenaufbauprozess zu transportieren und die Arbeit des Austauschens und Ansetzen des Behälters zum Herausziehen und Zuführen auszuführen. Die Arbeitsleistung kann daher nicht wesentlich gesteigert werden.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben daher daran gedacht, das längliche Gummimaterial auf eine Aufwickelrolle auf einem beweglichen Wagen aufzuwickeln, um die Menge des Gummimaterials zu erhöhen, die jedesmal transportiert wird.
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GB 1 512 531 A und
DE 25 47 507 A1 beschreiben herkömmliche Lösungen zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials auf eine als Zwischenspeicher dienende Aufwickelrolle.
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Wenn das Aufwickeln auf die Aufwickelrolle ein einfaches Überlappen und Aufwickeln wie das Aufwickeln eines gewöhnlichen bandförmigen Gummimaterials und dergleichen umfasst, steht das Gummimaterial der verschiedenen Lagen jedoch im aufgewickelten Zustand miteinander über einen weiten Bereich und in Umfangsrichtung kontinuierlich in Kontakt, so dass sich die miteinander in Kontakt stehenden Abschnitte verbinden und nicht leicht voneinander lösen, so dass es nicht möglich ist, das Abziehen und Zuführen gleichmäßig auszuführen. Beim Aufwickeln mit Trennlagen zwischen den einzelnen Lagen ist jedoch eine besondere Vorrichtung dafür erforderlich, so dass die gesamte Anlage teuer wird und nicht für das Zuführen von Gummimaterial bei der Extrusion zum Erzeugen eines Gummistreifens im Reifenaufbauprozess geeignet ist.
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Darstellung der Erfindung
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Probleme, die mit der Erfindung gelöst werden sollen
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Die Erfindung wurde angesichts der genannten Probleme gemacht. Aufgabe der Erfindung ist es, das Aufwickeln auf eine Weise durchzuführen, die eine übermäßige Verbindung des Gummimaterials insbesondere zwischen den einzelnen Lagen verhindert und die das Abziehen und Zuführen des aufgewickelten Gummimaterials ohne jedes Problem ermöglicht, wenn ein längliches Gummimaterial einem Extruder und dergleichen zugeführt wird, das auf eine Aufwickelrolle auf einem Wagen aufgewickelt ist, so dass das längliche Gummimaterial effizient transportiert werden kann. Die Erfindung soll ein Verfahren zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials und eine Vorrichtung dafür schaffen.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials wird das von einem Gummiextruder kontinuierlich auf längliche Weise extrudierte und einer Aufwickelposition zugeführte längliche Gummimaterial spiralig mit in jeder Lage wechselnder Neigung aufgewickelt, wozu sich eine Querführung entsprechend der Drehung einer Aufwickelrolle quer zu der Aufwickelrolle bewegt, die sich auf einem beweglichen Wagen befindet.
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Dadurch wirkt das Gewicht des aufgewickelten länglichen Gummimaterials nur auf der Oberseite der Aufwickelrolle auf die innere Lage, nicht jedoch auf der Unterseite der Aufwickelrolle, so dass das auf die innere Lage einwirkende Gewicht insgesamt abnimmt und das längliche Gummimaterial aufgewickelt werden kann, ohne eine übermäßige Verformung oder Verbindung hervorzurufen. Entsprechend kann auch die aufgewickelte Menge an Gummimaterial erhöht werden.
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Da das längliche Gummimaterial spiralig mit einer Neigung, die bei jeder Schicht wechselt, auf die Aufwickelrolle gewickelt ist und die aufgewickelten Abschnitte der einzelnen Lagen des Gummimaterials nur an den Stellen miteinander in Kontakt stehen, an denen sich die Abschnitte schneiden, nimmt die Kontaktfläche zwischen den einzelnen Lagen ab, das auf die innere Lage einwirkende Gewicht ist klein, und es entsteht keine starke Verbindung, so dass auch dann, wenn sich die Kontaktabschnitte miteinander verbinden, das Abziehen relativ leicht möglich ist. Es ist daher möglich, die Menge an länglichem Gummimaterial zu erhöhen, die aufgewickelt werden kann, und doch das Abziehen und das Zuführen zum Extruder und dergleichen gleichmäßig und kontinuierlich durchführen zu können.
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Bei dem Verfahren zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials hat das längliche Gummimaterial vorzugsweise eine Querschnittform, die wenig dick und flach ist, etwa eine rechteckige oder elliptische Querschnittform und dergleichen, wobei der Versatz der Windungen in Querrichtung größer ist als das Gummimaterial breit ist. Jeder in Umfangsrichtung aufgewickelte Gummiabschnitt weist einen Abstand zum nächsten Gummiabschnitt auf, so dass die Kontaktfläche zwischen den einzelnen Lagen abnimmt, wodurch eine übermäßige Verbindung der Lagen verhindert wird.
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Vorzugsweise werden die Drehzahl der Aufwickelrolle und die Bewegungsgeschwindigkeit in axialer Richtung, mit der das längliche Gummimaterial quer zur Aufwickelrolle bewegt wird, entsprechend der Aufwicklung des länglichen Gummimaterials so gesteuert, dass die Menge des Gummimaterials gleichmäßig über die Gesamtlänge der Aufwickelrolle in axialer Richtung aufgewickelt wird.
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Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials, um das beschriebene Aufwickelverfahren auszuführen, wobei die Vorrichtung eine Fördervorrichtung, die das von einem Gummiextruder extrudierte längliche Gummimaterial kontinuierlich zuführt, eine Querführung, die in einer Position gehalten wird, zu der das längliche Gummimaterial von der Fördervorrichtung abgegeben wird und die in der Lage ist, sich in der Breitenrichtung, die die Abgaberichtung schneidet, hin und her zu bewegen und sich dabei zu bewegen, während das längliche Gummimaterial geführt und abgegeben wird, einen beweglichen Wagen, der an einem vorgegebenen Aufstellungsort unter der Querführung so angeordnet ist, dass er herausgezogen werden kann, und eine Aufwickelrolle umfasst, die sich auf dem Wagen befindet und die gedreht werden kann, wobei in dem Zustand, in dem sich der Wagen am Aufstellungsort befindet, die Achse der Aufwickelrolle parallel zur Bewegungsrichtung der Querführung verläuft, und wobei die Querführung die hin- und hergehende Bewegung in der Axialrichtung der Aufwickelrolle entsprechend der Drehung der Aufwickelrolle wiederholt, um das längliche Gummimaterial aufzuwickeln, während es in der Axialrichtung der Aufwickelrolle bewegt wird.
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Dadurch kann das längliche Gummimaterial so auf die Aufwickelrolle aufgewickelt werden, dass die einzelnen Lagen spiralig mit abwechselnden Neigungen verlaufen, wodurch das erfindungsgemäße Aufwickelverfahren einfach ausgeführt werden kann.
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Bei der Aufwickelvorrichtung sind zwei Querführungen, eine vordere und eine hintere, vor dem vorderen Ende der Zuführfördervorrichtung angeordnet, unter den beiden Querführungen befinden sich die Aufstellungsorte für die Wagen, und die Aufwickelrollen auf den Wagen an den beiden Aufstellungsorten wickeln abwechselnd das längliche Gummimaterial auf. Wenn das Aufwickeln des länglichen Gummimaterials auf die Aufwickelrolle auf dem Wagen an einem der Aufstellungsorte beendet ist, wird daher das Aufwickeln des länglichen Gummimaterials auf dem Wagen am anderen Aufstellungsort fortgesetzt, so dass der eine Wagen zu einer Position transportiert werden kann, an der das längliche Gummimaterial verwendet wird, und ein Austausch mit einem neuen Wagen erfolgen kann, der mit einer leeren Aufwickelrolle versehen ist, um diese an Ort und Stelle zubringen, während das Aufwickeln auf der Aufwickelrolle des Wagen fortgesetzt wird.
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Bei der Aufwickelvorrichtung umfasst die Querführung ein Paar aus einer vorderen und einer hinteren Rolle, die in Breitenrichtung zu der Richtung angeordnet sind, in der das längliche Gummimaterial zugeführt wird, und ein Paar aus einer linken und einer rechten Rolle, die in Längsrichtung zumindest über oder unter den Rollen angeordnet sind, so dass die Querführung eine Führung in der Längsrichtung und nach links und rechts ausführen kann. Es ist damit möglich, das längliche Gummimaterial so zu führen, dass es sich nicht verdreht und dergleichen, so dass sicher eine Aufwicklung derart erfolgt, dass die einzelnen Lagen spiralig auf eine vorgegebene Weise aufgewickelt werden.
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Bei der Aufwickelvorrichtung wird der Mantelabschnitt der Aufwickelrolle auf dem Wagen von einer trommelförmigen perforierten Platte oder einem trommelförmigen Gitterkörper gebildet, wobei in einem Teil des trommelförmigen Mantelabschnitts eine Öffnung ausgebildet ist, in die der Anfang einer Wicklung des länglichen Gummimaterials eingesetzt werden kann, der dort festgehalten wird. Der Anfang der Wicklung des länglichen Gummimaterials wird in die Öffnung eingesetzt und dort festgehalten, so dass ein sicheres Aufwickeln möglich ist und verhindert wird, dass das Gummimaterial mit der Oberfläche der Aufwickelrolle in engen Kontakt kommt.
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Bei der Aufwickelvorrichtung ist die Aufwickelrolle an einem Ende mit einem Eingriffanschluss versehen, der mit einem Abschnitt zur Übertragung einer Drehung in Eingriff kommt, der am vorgegebenen Aufstellungsort für den Wagen angeordnet ist, um eine Kraft zu übertragen, wenn sich der Wagen am Aufstellungsort befindet.
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Bei der Aufwickelvorrichtung ist die Zuführfördervorrichtung an ihrer Rückseite in Zuführrichtung mit einer Teleskopeinrichtung versehen, die eine teleskopische Verstellung in Längsrichtung erlaubt.
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Auswirkungen der Erfindung
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Bei dem erfindungsgemäßen Aufwickelverfahren und der erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung wird es dadurch, dass ein an einem Gummiextruder kontinuierlich extrudiertes längliches Gummimaterial derart auf eine Aufwickelrolle auf einem Wagen aufgewickelt wird, dass die einzelnen Lagen davon spiralig unter abwechselnden Neigungen verlaufen, möglich, die Menge des aufgewickelten länglichen Gummimaterials zu erhöhen, so dass die Transporteffektivität erhöht wird, wobei verhindert wird, dass sich das Gummimaterial der einzelnen Lagen übermäßig verbindet, so dass das Abziehen und Zuführen zu einem Extruder und dergleichen leicht und kontinuierlich möglich ist.
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Beste Art der Erfindungsausführung
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Auf der Basis der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform wird nun eine Ausführung der Erfindung beschrieben.
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Die 1 ist eine schematische Aufsicht auf eine Produktionsanlage für ein längliches Gummimaterial mit einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung und die 2 eine schematische Seitenansicht der Anlage. Die 3 ist eine schematische Aufsicht auf die Trockenvorrichtung der Anlage, die 4 und 5 sind Schnittansichten eines Teils der Trockenvorrichtung, die 6 ist eine schematische Aufsicht auf die Fördervorrichtung der Anlage, die 7 eine schematische Seitenansicht der Fördervorrichtung und die 8 eine schematische Schnittansicht, die die Teleskopfunktion der Fördervorrichtung darstellt. Die 9 ist eine Ansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen Hauptabschnitt der Aufwickelvorrichtung zeigt. Die 10 und 11 zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Aufsicht im vergrößerten Maßstab. Die 12 ist eine Ansicht einer Querführung, die 13 und 14 zeigen jeweils eine Schnittansicht der Querführung. Die 15 ist eine Aufsicht auf einen Wagen mit einer Aufwickelrolle, die 16 eine Schnittansicht des Wagens, und die 17 zeigt in einem vergrößerten Maßstab den aufgewickelten Zustand.
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In den 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Extruder, der kontinuierlich ein längliches Gummimaterial mit einer vorgegebenen Querschnittform extrudiert. An der Düse 2 an der Spitze des Extruders wird ein einziges längliches Gummimaterial R extrudiert. Die Querschnittform des länglichen Gummimaterials R kann kreisförmig oder viereckig und dergleichen sein. Vorzugsweise weist das längliche Gummimaterial R unter dem Gesichtspunkt der Stabilität zum Zeitpunkt der Beförderung durch die später noch beschriebene Fördereinrichtung und zum Zeitpunkt des Aufwickelns einen Querschnitt auf, der wenig dick und flach ist, etwa rechteckig, elliptisch und dergleichen.
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Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Bearbeitungsbehälter für ein Trenn- oder Gleitmittel und dergleichen, der nach der Düse 2 angeordnet ist, in dem das parallel dazu extrudierte längliche Gummimaterial R in das Trenn- oder Gleitmittel und dergleichen im Bearbeitungsbehälter 3 eingetaucht wird, um die Oberfläche des länglichen Gummimaterials R zu behandeln.
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Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Trockenvorrichtung, die nach dem Bearbeitungsbehälter 3 angeordnet und dafür vorgesehen ist, das längliche Gummimaterial R, an dem Trenn- oder Gleitmittel und dergleichen haftet, an Luft zu trocknen oder allgemein zu trocknen. Dazu wird mit einem Gebläse Luft eingeblasen, während das Gummimaterial die Trockenvorrichtung durchläuft. Eine detaillierte Beschreibung entfällt hier. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, umfasst die Trockenvorrichtung 4 eine Fördereinrichtung 5 an der oberen Öffnung eines kastenförmigen Körpers 41, der in der Zuführrichtung (der Längsrichtung) vom Bearbeitungsbehälter 3 rechteckförmig ist, um das längliche Gummimaterial R in einem aufgehängten Zustand zu halten und zu transportieren.
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Die Fördereinrichtung 5 umfasst ein Umlaufelement 53, etwa eine Kette und dergleichen, die sich um Kettenräder 52, 52 an vertikalen Wellen 51, 51 erstreckt, die vorne und hinten mit einem Abstand in der Mitte der oberen Öffnung des Körpers 41 in Breitenrichtung angeordnet sind und die sich in der Längsrichtung, das heißt längs des Körpers 41 in der Ebene längs der oberen Öffnung des Körpers 41 hin- und herbewegen. Eine Anzahl von Haltestangen 55, die sich in der Richtung senkrecht zur Umlaufrichtung nach außen erstrecken, ist in vorgegebenen Abständen in Längsrichtung des Umlaufelements 53 vorgesehen, wobei das hin- und herlaufende Umlaufen des Umlaufelements 53 bewirkt, dass die einzelnen Haltestangen 55 über die Drehabschnitte an den beiden Längsenden in der Zuführrichtung auf einem seitlichen Halbabschnitt 4a in Breitenrichtung des Körpers 41 hin und her bewegen und in der Zuführrichtung im anderen Halbabschnitt 4b rückwärts bewegen. Das längliche Gummimaterial R wird in einem im wesentlichen U-förmigen aufgehängten Zustand gehalten und dadurch transportiert, dass eine Zuführantriebsrolle 42, die sich über dem Drehabschnitt auf der Seite des Körpers 41 zum Bearbeitungsbehälter 3 hin befindet, das längliche Gummimaterial R zuführt und es an den einzelnen Haltestangen 55 in vorgegebenen Abständen in Längsrichtung aufhängt. Es ergibt sich dadurch eine Funktion als Speicher.
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Die einzelnen Haltestangen 55 sind an ihren beiden Enden mit Rollen 56, 56 versehen, die auf Führungsschienen 43, 43 laufen, die parallel innerhalb und außerhalb der oberen Öffnung des Körpers 41 angebracht sind, wodurch die Haltestangen 55 horizontal gehalten werden und sich drehen können.
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Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Zuführfördervorrichtung, die sich in der Zuführrichtung von einer Stelle über dem hinteren Abschnitt des Halbabschnitts 4b auf der hinteren Förderseite der Trockenvorrichtung 4 in der Zuführrichtung nach vorne erstreckt und die dafür vorgesehen ist, das längliche Gummimaterial R, das auf den Haltestangen 55 der Fördereinrichtung 5 liegt und transportiert wird, auf der Seite des hinteren Abschnitts des Halbabschnitts 4b nach oben zu ziehen, um es mit dem vorderen Ende nach vorn zu schicken.
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Wie in den 6 bis 8 gezeigt, umfasst die Fördervorrichtung 6 ein Förderband mit einem Endlosgurt, wobei sich ein Förderkörper 60 zwischen Rollen 61, 62 an den beiden Längsenden erstreckt. Die Rolle 61 am vorderen Ende wird von einem Antriebsmotor 63 wie einem Servomotor und dergleichen in Drehung versetzt, wodurch der obere laufende Abschnitt in der Zuführrichtung nach vorne bewegt wird. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Fall ist der hintere Endabschnitt des Förderkörpers 60 nach unten gebogen und geneigt, um das längliche Gummimaterial R glatt von der Fördereinrichtung 5 aufzunehmen. Die Bezugszeichen 64, 65 bezeichnen Rollen, die für die Biegung des Förderkörpers 60 sorgen. Das Bezugszeichen 66 bezeichnet ein Führungselement, das das längliche Gummimaterial R, das von der Fördereinrichtung 5 auf den Förderkörper 60 gezogen wird, in die richtige Position bringt.
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Die Fördervorrichtung 6 kann auf der in Zuführrichtung hinteren Seite teleskopisch verstellt werden. Dazu erstreckt sich der Förderkörper 60 an seinem unteren laufenden Abschnitt zwischen den Rollen 61, 62 an den beiden Längsenden durch einen Z-förmigen Pendelabschnitt mit einer sich hin und her bewegenden Zwischenrolle 67 und einer Rolle 68 für die Einstellung der Bewegung davon. Die Rolle 68 für die Einstellung der Bewegung und die Rolle 62 am hinteren Ende sind so aufgehängt, dass zwischen ihnen ein vorgegebener Abstand erhalten bleibt, um eine Positionseinstellung in der Längsrichtung zu ermöglichen. Der Förderkörper ist so aufgebaut, dass durch die Positionseinstellung der beiden Rollen 68, 62 die Gesamtlänge der Fördervorrichtung 6 teleskopisch am hinteren Abschnitt zwischen der in ausgezogenen Linien gezeigten Position und der strichpunktiert gezeigten Position der 8 verstellt werden kann. Das Bezugszeichen 69 bezeichnet eine Antriebseinrichtung für die teleskopische Verstellung.
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Dadurch kann, wenn die Förderfunktion der Fördereinrichtung 5, das heißt der Umlauf des Umlaufelements 53 angehalten wird, weil der Betrieb des Extruders 1 unterbrochen wird, das auf den Haltestangen 55 liegende längliche Gummimaterial R weiter kontinuierlich abgezogen und zugeführt werden, wobei sich der hintere Endabschnitt der Fördervorrichtung 6 nach vorne bewegt. Wenn dagegen die Zuführung durch die Fördervorrichtung 6 vorübergehend angehalten wird, um eine Aufwickelrolle auf einem Wagen auszutauschen, wie es später noch beschrieben wird, bewegt sich das hintere Ende der Fördervorrichtung 6 nach hinten, wodurch es möglich ist, das längliche Gummimaterial R kontinuierlich am Extruder 1 zu extrudieren und mit der Fördereinrichtung 5 abzutransportieren.
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Unter der Zuführposition auf der Seite des vorderen Endes der Zuführfördervorrichtung 6 sind zwei Aufstellungsorte P1, P2 für bewegliche Wagen 20, 20 mit Aufwickelrollen 30 vorgesehen, die in Zuführrichtung in der Längsrichtung ausgerichtet sind.
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Wie in den 9 bis 11 gezeigt, sind an Positionen etwas über den Aufstellungsorten P1, P2 Querführungen 10a, 10b angebracht, mit denen das längliche Gummimaterial R, das vom vorderen Ende der Fördervorrichtung 6 zugeführt wird, beim Aufwickeln auf die Aufwickelrollen in Axialrichtung quer dazu geführt wird, wozu sich die Querführungen 10a, 10b in Breitenrichtung senkrecht zur Zuführrichtung des länglichen Gummimaterials R hin und her bewegen können.
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Wie in den 12 bis 14 in einem vergrößerten Maßstab gezeigt, umfassen die Querführungen 10a, 10b jeweils ein Paar von vorderen und hinteren Rollen 12, 12, die parallel zur Breitenrichtung in einem rechtwinkligen Halterahmen 11 angeordnet sind, der oben und unten offen ist, sowie Paare von linken und rechten Rollen 13, 13 und 14, 14, die parallel zur Längsrichtung oben und unten oder zumindest oberhalb und unterhalb der Rollen 12, 12 angeordnet sind, zum Beispiel sowohl oberhalb als auch unterhalb der Rollen. Die Abstände zwischen den jeweiligen Rollenpaaren sind entsprechend der Querschnittform des länglichen Gummimaterial R geeignet festgelegt, so dass das durch die Zwischenräume hindurchlaufende längliche Gummimaterial R geführt werden kann, ohne dass es verdreht wird und dergleichen. Normalerweise ist bei dem Paar von vorderen und hinteren Rollen 12, 12 und bei den Paaren von linken und rechten Rollen 13, 13 und 14, 14 eine Einstellung des Abstands möglich.
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Als Einrichtung zum Bewegen der Querführungen 10a, 10b in der Breitenrichtung ist eine Bewegungseinrichtung 15 vorgesehen, etwa ein uniaxialer Aktuator und dergleichen, der von einem Servomotor angetrieben wird. Die Bewegungseinrichtung 15 ist in der Breitenrichtung an einem Querrahmen 17 aufgehängt, wobei die Halterahmen 11 der Querführungen 10a, 10b jeweils an einem beweglichen Körper 16 angebracht sind, der durch den Betrieb der Bewegungseinrichtung 15 in Breitenrichtung hin und her bewegt werden kann und der sich dabei zusammen mit dem beweglichen Körper 16 hin und her bewegt. Der Querrahmen 17 ist an einem seitlich hochstehenden Körperrahmen 18 angebracht.
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Bei dem in der Zeichnung gezeigten Fall sind etwas unterhalb der Zuführposition der Zuführfördervorrichtung 6 und über den Querführungen 10a, 10b an den Aufstellungsorten P1, P2 zur Beschränkung der aufgehängten Positionen des zugeführten länglichen Gummimaterials R Führungsstabelemente 7a, 7b vorgesehen, wodurch das längliche Gummimaterial R über eines der Stabelemente 7a, 7b zu einer der Querführungen 10a, 10b darunter geführt werden kann, um auf eine der Aufwickelrollen aufgewickelt zu werden.
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Die Führungsstabelemente 7a, 7b sind nicht unbedingt erforderlich und können auch weggelassen werden, wobei dann das längliche Gummimaterial R von der Fördervorrichtung 6 direkt zu einer der Querführungen 10a, 10b läuft.
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An der Zuführseite der Zuführfördervorrichtung 6 kann an deren Ende ein zusätzlicher Zuführförderer (nicht gezeigt) zum Einstellen der Zuführposition des länglichen Gummimaterials R vorgesehen werden, der in der Längsrichtung beweglich ist. Auch in diesem Fall können die Führungsstabelemente 7a, 7b weggelassen werden.
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Wie in den 15 und 16 gezeigt, sind die Aufwickelrollen 30, die an beiden axialen Enden Flansche 31, 31 aufweisen, drehbar auf den Wagen 20 angebracht, die herausziehbar an den beiden Aufstellungsorten P1, P2 angeordnet sind. Wenn sich die Wagen 20 an den Aufstellungsorten P1, P2 befinden (strichpunktierte Linien in den 9 bis 11), werden Spindeln 32 an den Aufwickelrollen 30, die an den Flanschen 31, 31 an beiden axialen Enden vorstehen, drehbar von Lagern 22 aufgenommen, die an Halterahmen 21 auf den Wagen 20 derart angebracht sind, dass die Achsen der Aufwickelrollen 30 parallel zur Bewegungsrichtung der Querführungen 10 verlaufen.
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An den Enden der Spindeln 32 der Aufwickelrollen 30, die von den Halterahmen 21 vorstehen, sind Eingriffanschlüsse 33 für den Eingriff mit eine Drehung übertragenden Abschnitten 23 am Körperrahmen 18 an den Aufstellungsorten P1, P2 vorgesehen, um auf die Spindeln 32 eine Kraft zu übertragen.
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Am Körperrahmen 18 ist jeweils eine eine Drehung übertragende Welle 26 vorgesehen, die über einen eine Drehung übertragenden Mechanismus 25 wie eine Kette usw. mit einer Antriebseinrichtung 24 wie einem Motor und dergleichen verbunden ist und die so am Körperrahmen 18 angebracht ist, dass sie axial zu der Spindel 32 am jeweiligen Aufstellungsort P1, P2 ausgerichtet ist. Der eine Drehung übertragende Abschnitt 23 umfasst einen Plattenkörper mit einer Anzahl von Eingrifföffnungen 23a an dem der Spindeln 32 der Aufwickelrolle 30 gegenüberliegenden Ende der eine Drehung übertragenden Welle 26. Der Eingriffanschluss 33 besteht seinerseits aus einem Plattenkörper mit Vorsprüngen 33a, die in die Eingrifföffnungen 23a am Ende der Spindel 32 der Aufwickelrolle 30 auf dem Wagen 20 eingreifen. Der Wagen 20 wird in Längsrichtung in den Aufstellungsort P1 oder P2 geschoben, wobei die Vorsprünge 33a am Eingriffanschluss 33 in die Eingrifföffnungen 23a des eine Drehung übertragenden Abschnitts 23 eingreifen, so dass eine Drehung der eine Drehung übertragenden Welle 26 auf die Aufwickelrolle 30 übertragen wird.
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Die Drehung der Aufwickelrolle 30 wird so gesteuert, dass die Geschwindigkeit eines Oberflächenabschnitts beim Aufwickeln immer konstant ist und der Zuführgeschwindigkeit des länglichen Gummimaterials R entspricht. Die Drehung der Aufwickelrolle 30 wird somit so gesteuert, dass mit der allmählichen Zunahme des Wickeldurchmessers des länglichen Gummimaterials R die Drehzahl der Aufwickelrolle allmählich abnimmt, so dass das Aufwickeln nur eine geringe Spannung am länglichen Gummimaterial R erzeugt.
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Die hin und her gehenden Bewegungen der Querführungen 10 beim Aufwickeln des länglichen Gummimaterials R durch Drehen der Aufwickelrolle 30 werden so gesteuert, dass die Querführungen 10 derart quer über die Aufwickelrolle 30 laufen, dass jede Windung des länglichen Gummimaterials R in Axialrichtung mit einem vorgegebenen Versatz zur danebenliegenden Windung aufgewickelt wird und jede Lage in eine andere Richtung zeigt. Wie in der 17 in einem vergrößerten Maßstab gezeigt, erfolgt die Steuerung derart, dass die Querbewegungen einen Versatz p der Windungen zur Folge haben, der größer ist als die Breite w des länglichen Gummimaterials R, das aufgewickelt wird, so dass jeder pro Umfang aufgewickelte Gummiabschnitt Ra einen Abstand S vom nächsten Gummiabschnitt hat. Das längliche Gummimaterial R wird damit so auf die Aufwickelrolle 30 aufgewickelt, dass die einzelnen Lagen davon spiralförmig mit abwechselnden Neigungen verlaufen und jeder aufgewickelte Gummiabschnitt Ra einen Abstand S zum danebenliegenden Gummiabschnitt aufweist. Dadurch wird die Kontaktfläche in den Lagen verringert.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Bewegungen der Querführungen 10 so gesteuert werden, dass die Bewegungsgeschwindigkeit und der Richtungswechsel an den Wendeabschnitten für das längliche Gummimaterial R an den beiden axialen Enden der Aufwickelrolle 30 allmählich derart erfolgen, dass die Wendung über eine Umfangswindung gleichmäßig krummlinig erfolgt. Das heißt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit vor dem Wenden allmählich herabgesetzt wird, die Wendung an einem Umfangswindungsabschnitt durch Anhalten der Bewegung ausgeführt wird und die Geschwindigkeit nach dem Wenden wieder allmählich bis zum Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit erhöht wird. Das Gummimaterial R wird dadurch an den beiden axialen Enden der Aufwickelrolle 30 nicht gefaltet, sondern gleichmäßig krummlinig umgewendet, wodurch es möglich ist, jede Lage spiralförmig mit abwechselnden Neigungen aufzuwickeln.
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Der Mantelabschnitt 35 der Aufwickelrolle 30 wird von einer perforierten Platte oder einem Gitterkörper in Trommelform gebildet, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist. Der trommelförmige Mantelabschnitt 35 ist mit einer Öffnung 36 versehen, in die der Windungsanfang Ra des länglichen Gummimaterials R eingelegt und in der der Windungsanfang Ra festgeklemmt werden kann. Dadurch kann der Windungsanfang Ra schnell am Mantelabschnitt 35 der Aufwickelrolle befestigt werden.
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Die Aufwickelvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wickelt das längliche Gummimaterial R auf die folgende Weise auf.
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Das an der Düse 2 des Extruders 1 extrudierte längliche Gummimaterial R läuft durch den Bearbeitungsbehälter 3 mit einem Trenn- oder Gleitmittel und dergleichen und wird dann von der Fördereinrichtung 5 der Trockenvorrichtung 4 weitertransportiert und dabei getrocknet. Das längliche Gummimaterial R wird dann im Halbabschnitt 4b an der hinteren Förderseite in Zuführrichtung von der Zuführfördervorrichtung 6 aus der Trockenvorrichtung 4 herausgezogen und kontinuierlich zum vorderen Ende der Zuführfördervorrichtung 6 befördert.
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Wenn das auf diese Weise transportierte längliche Gummimaterial R auf die Aufwickelrolle 30 auf dem Wagen 20 an einem der beiden in Längsrichtung ausgerichteten Aufstellungsorte P1, P2 aufgewickelt werden soll, zum Beispiel am Aufstellungsort P1, wird das vordere Ende des länglichen Gummimaterials R bei der Vorbereitung des Aufwickelns, gegebenenfalls über das Führungsstabelement 7a über dem Aufstellungsort P1, zu der Querführung 10a am Aufstellungsort P1 und durch diese geführt und in der Öffnung 36 des Mantelabschnitts 35 der Rolle 30 befestigt.
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Während das längliche Gummimaterial R kontinuierlich zugeführt wird, wird die Aufwickelrolle 30 mit einer Geschwindigkeit gedreht, die der Zuführgeschwindigkeit entspricht, und das längliche Gummimaterial R wird mit wenig Spannung auf die Aufwickelrolle 30 gewickelt. Dabei wird die Querführung 10a in Breitenrichtung senkrecht zur Zuführrichtung hin und her bewegt, wodurch das längliche Gummimaterial R spiralförmig mit in jeder Lage wechselnder Neigung mit einem vorgegebenen Versatz entsprechend der Drehung der Aufwickelrolle, zum Beispiel mit einem Versatz p, der größer ist als die Breite w des länglichen Gummimaterials R, auf die Aufwickelrolle 30 aufgewickelt, so dass zwischen den in Umfangsrichtung aufgewickelten Gummiabschnitten Ra ein Abstand S bleibt (17).
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Wenn eine vorgegebene Menge auf die Aufwickelrolle 30 auf dem Wagen 20 am Aufstellungsort P1 aufgewickelt ist, wird das längliche Gummimaterial R abgeschnitten und die Drehung der Aufwickelrolle 30 sowie die Bewegung der Querführung 10a gestoppt. Das heißt, das Aufwickeln auf die Aufwickelrolle 30 wird beendet. Das neue vordere Ende des von der Zuführfördervorrichtung 6 abgegebenen länglichen Gummimaterials R wird, gegebenenfalls über das Führungsstabelement 7b über dem anderen Aufstellungsort P2, durch die Querführung 10b über dem Aufstellungsort P2 zu der Öffnung 36 im Mantelabschnitt 35 geführt und in der Öffnung 36 befestigt. Dann wird die Aufwickelrolle 30 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben gedreht, um jede Lage spiralförmig mit wechselnder Neigung aufzuwickeln, wozu die Querführung 10b in der Breitenrichtung hin und her bewegt wird, um die Windungen mit dem vorgegebenen Versatz aufzubringen.
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Während das längliche Gummimaterial R am Aufstellungsort P2 aufgewickelt wird, wird der Wagen 20 am Aufstellungsort P1 aus diesem Aufstellungsort P1 herausgezogen und zu einem Abschnitt mit einem Extruder und dergleichen in einem Reifenaufbauprozess transportiert. An den Aufstellungsort P1 wird ein Wagen 20 mit einer leeren Aufwickelrolle 30 gebracht. Auf diese Weise wird das längliche Gummimaterial R abwechselnd und kontinuierlich an den zwei Aufstellungsorten P1, P2 spiralförmig mit wechselnden Neigungen auf die Aufwickelrollen 30 auf den Wagen 20 aufgewickelt.
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Wie beschrieben wird das längliche Gummimaterial R spiralförmig mit in jeder Lage wechselnder Neigung auf die Aufwickelrolle 30 aufgewickelt, wodurch das Gewicht des Gummimaterials R nur auf die innere Lage auf der Aufwickelrolle 30 wirkt, jedoch nicht auf die innere Lage unter der Aufwickelrolle 30, so dass das auf die innere Lage wirkende Gewicht insgesamt geringer ist. Es kann daher das längliche Gummimaterial R aufgewickelt werden, ohne dass übermäßige Verformungen oder Verbindungen entstehen, so dass entsprechend die aufgewickelte Menge erhöht werden kann.
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Da das längliche Gummimaterial R spiralförmig mit in jeder Lage wechselnder Neigung auf die Aufwickelrolle 30 aufgewickelt wird und die aufgewickelten Gummiabschnitte Ra der einzelnen Lagen nur an den Stellen miteinander in Kontakt stehen, an denen sie sich kreuzen, wird die Kontaktfläche zwischen den einzelnen Lagen verkleinert, und das auf die innere Lage einwirkende Gewicht ist gering, so dass sogar dann, wenn sich die Kontaktabschnitte verbinden, keine übermäßige Verbindung entsteht und daher das Abziehen leicht möglich ist.
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Es kann daher die Menge des länglichen Gummimaterials R erhöht werden, die aufgewickelt wird, wobei das Abziehen und das Zuführen zu einem Extruder und dergleichen in einem Reifenaufbauprozess leicht kontinuierlich erfolgen kann.
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Wenn das Gummimaterial von einem Behälter zufällig gefaltet aufgenommen wird, ist es schwierig, die Menge des Gummimaterials abzuschätzen, die sich im Behälter befindet. Wird das Gummimaterial dagegen auf eine Aufwickelrolle gewickelt, kann die Menge des Gummimaterials leicht auf der Basis der Zahl der Umdrehungen der Rolle und dergleichen festgestellt werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials kann vorteilhaft beim Aufwickeln eines länglichen Gummimaterials auf eine Aufwickelrolle auf einem Wagen angewendet werden, das beim Reifenaufbau einem Extruder für einen Gummistreifen zugeführt wird.
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Figurenliste
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- [1] Die 1 ist eine schematische Aufsicht auf eine Produktionsanlage für ein längliches Gummimaterial mit einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung.
- [2] Die 2 ist eine schematische Seitenansicht der Anlage.
- [3] Die 3 ist eine schematische Aufsicht auf eine Trockenvorrichtung der Anlage.
- [4] Die 4 ist eine Schnittansicht eines Teils der Trockenvorrichtung.
- [5] Die 5 ist eine Schnittansicht eines Teils der Trockenvorrichtung.
- [6] Die 6 ist eine schematische Aufsicht auf eine Fördervorrichtung der Anlage.
- [7] Die 7 ist eine schematische Seitenansicht der Fördervorrichtung.
- [8] Die 8 ist eine schematische Schnittansicht, die die Teleskopfunktion der Fördervorrichtung darstellt.
- [9] Die 9 ist eine Ansicht, die in einem vergrößerten Maßstab einen Hauptabschnitt der Aufwickelvorrichtung zeigt.
- [10] Die 10 ist eine Seitenansicht des Hauptabschnitts im vergrößerten Maßstab.
- [11] Die 11 ist eine Aufsicht auf den Hauptabschnitt im vergrößerten Maßstab.
- [12] Die 12 ist eine Ansicht einer Querführung.
- [13] Die 13 ist eine Vorderansicht der Querführung.
- [14] Die 14 ist eine Schnittansicht der Querführung.
- [15] Die 15 ist eine Aufsicht auf einen Wagen mit einer Aufwickelrolle.
- [16] Die 16 ist eine Schnittansicht des Wagens.
- [17] Die 17 zeigt in einem vergrößerten Maßstab ein längliches Gummimaterial R im aufgewickelten Zustand.
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Bezugszeichenliste
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R: Längliches Gummimaterial, Ra: Auf einen Umfang aufgewickelter Gummiabschnitt, w: Breite, p: Versatz, S: Abstand, 1: Gummiextruder, 2: Düse, 3: Bearbeitungsbehälter, 4: Trockenvorrichtung, 4a, 4b: Halbabschnitt, 5: Fördereinrichtung, 6: Fördervorrichtung, 7a, 7b: Führungsstabelement, 10a, 10b: Querführung, 11: Halterahmen, 12, 12: Paar aus einer vorderen und einer hinteren Rolle, 13, 13: Paar aus einer linken und einer rechten Rolle an der Oberseite, 14, 14: Paar aus einer linken und einer rechten Rolle an der Unterseite, 15: Bewegungseinrichtung, 16: Beweglicher Körper, 17: Querrahmen, 18: Körperrahmen, 20: Wagen, 21: Halterahmen, 23: Ein eine Drehung übertragender Abschnitt, 23a: Eingrifföffnung, 24: Antriebseinrichtung, 25: Ein eine Drehung übertragender Mechanismus, 26: Eine eine Drehung übertragende Welle, 30: Aufwickelrolle, 31: Flansch, 32: Spindel, 33: Eingriffanschluss, 33a: Vorsprung, 35: Mantelabschnitt, 36: Öffnung, 41: Körper, 42: Zuführrolle, 43: Führungsschiene, 51: Vertikale Welle, 52: Kettenrad, 53: Umlaufelement, 55: Haltestange, 56: Rolle, 60: Förderkörper, 61, 62: Rollen an den beiden Enden, 63: Antriebsmotor, 64, 65: Rollen, 66: Führungselement, 67: Zwischenrolle, 68: Rolle zur Einstellung der Bewegung, 69: Antriebseinrichtung für teleskopische Einstellung, P1, P2: Aufstellungsorte.