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Reifenaufbaumaschine mit einer drehbar gelagerten Aufbautrommel Zusatz
zur Anmeldung: A 42217 X/39 a6 -Auslegeschrift 1 265401 Die Erfindung betrifft eine
Reifenaufbaumaschine mit einer drehbar gelagerten, in ihrem Durchmesser veränderbaren
Aufbautrommel, deren Stirnseiten mit der Trommel drehbare, aufblasbare Schläuche
zum Umschlagen der Ränder der Gewebelagen um die Wulstkerne und an die Schläuche
mit Druck bewegbare Einrichtungen zum Deformieren der Schläuche zugeordnet sind,
die als drehbare Stauchräder ausgebildet und an die umlaufenden Schläuche anschwenkbar
sind, nach Patentanmeldung A 42217 X/39 a6 (deutsche Auslegeschrift 1 265 401).
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Das Aufbringen der ringförmigen Wulstkerne auf die Gewebelagen bildet
einen wichtigen Herstellungsschritt beim Aufbauen von Reifenrohlingen, der insbesondere
dann schwierig ist, wenn es sich um die Herstellung schwerer Reifen, wie für Autobusse
oder Lastwagen, handelt. Die Wulstkerne müssen in präziser Stellung auf die Gewebelagen
aufgebracht und mit ihnen verbunden werden, was dadurch erfolgt, daß die Gewebelagen
um die Wulstkerne umgeschlagen und an sie angepreßt werden. Wenn beim Aufbringen
der Wulstkerne Falten auftreten, so ergibt sich die Möglichkeit, daß sich bei dem
anschließenden Vulkanisationsvorgang die Wulstkerne verschieben und nicht axial
liegen, was dann zur Herstellung eines fehlerhaften Reifens führt.
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Es sind bereits Reifenaufbaumaschinen mit im Durchmesser ausdehnbaren
Aufbautrommeln bekannt, bei denen die Stauchglieder für die Rollbälge in bezug auf
die Trommel unter einem Winkel angeordnet und in Richtung auf die Trommel mittels
einer Antriebsvorrichtung verschiebbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der obengenannten Reifenaufbaumaschine
die Anordnung der anschwenkbaren Stauchräder für eine günstigere Druckabgabe abzuwandeln.
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Gemäß der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, daß die an die Schläuche
durch hydraulisch betätigte Vorrichtungen anschwenkbaren Stauchräder mit ihrer Laufebene
gegenüber der Längsachse der Aufbautrommel unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise
einstellbar, angeordnet sind. Dadurch läßt sich die auf die Schläuche durch die
Stauchräder ausgeübte Druckkraft schräg auf die Wulstkerne gerichtet einstellen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Maschine besteht darin, daß die
Stauchräder einschließlich ihrer hydraulischen Vorrichtungen an dem Maschinenrahmen
mittels Zwischenplatten mit Gewindebolzen und Muttern sowie mit in Schlitzen vorgesehenen
Einstellschrauben in bezug auf die Längsachse der Aufbautrommel sowohl in radialer
Richtung als auch in axialer Richtung und gegebenenfalls winkelmäßig einstellbar
befestigt sind.
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Weitere Einzelheiten und Zweckmäßigkeiten der Reifenaufbaumaschine
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren; es zeigt F i g.
1 eine Seitenansicht der Reifenaufbaumaschine, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine
mit den vorgesehenen Stauchrädern, die auf der Maschine und hinter der drehbaren
Trommel angeordnet sind, F i g. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung entsprechend
der Schnittlinie 3-3 der F i g. 1, wobei die drehbare Trommel auf die aufblasbaren
Schläuche an den Enden derselben dargestellt sind, F i g. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung
entsprechend der Schnittlinie 4-4 der F i g. 1, wobei die Vorrichtung zur Einstellung
der Stauchräder und ihrer winkelmäßigen Verschwenkung in bezug auf die Längsachse
der Trommel und ferner die Anordnung dieser Vorrichtung auf dem Maschinengehäuse
gezeigt ist, und F i g. 5 bis 10 in schematischer Weise die Stellung der einzelnen
Bauteile beim Aufbringen der Wulstkerne und Umschlagen der Gewebelagen um die Wulstkerne.
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Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Reifenaufbaumaschine besteht
aus der ausdehnbaren Aufbautrommel 1, die drehbar auf einer angetriebenen Hohlwelle
2 gelagert ist und mehrere in Kautschuk gebettete Gewebelagen F trägt. Zwei Wulstkernsetzvorrichtungen
3 und 4 zum Aufbringen der Wulstkerne R sind konzentrisch an den beiden Enden der
Trommel 1 so angeordnet, daß sie axial aufeinander zu und voneinander fort bewegt
werden können.
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Die Hohlwelle 2 trägt zwei koaxial angeordnete aufblasbare Schläuche
aufweisende Vorrichtungen 6 und 7. Die beiden Vorrichtungen 6 und 7 sind beiderseits
der Trommel so angeordnet, daß sie die Ränder der Gewebelagen F um die Wulstkerne
R umschlagen.
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Wie sich aus F i g. 2 und 4 ersehen läßt, weist jede der zum Verformen
der Schläuche vorgesehenen Vorrichtungen 8 und 9 ein im wesentlichen die Form eines
Luftschlauchs besitzendes Stauchrad 10 auf, welches hinter und in bestimmter Weise
winkelmäßig versetzt in bezug auf die Längsachse der Trommel 1 auf dem Maschinenrahmen
12 angeordnet ist. Die Stauchräder 10 sind drehbar auf ihren Vorrichtungen 8, 9
so angeordnet, daß sie unter Druck an die entsprechenden aufblasbaren Schläuche
der Vorrichtungen 6 und 7 gedrückt werden können, so daß in vorbestimmter Weise
die Ränder der Gewebelagen F um die entsprechenden Wulstkerne R geschlagen werden.
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Eine Anrollvorrichtung 13 besteht aus zwei einander gegenüberliegenden
Anrollrädern 14 und 15, die unterhalb der Trommel und an deren Vorderseite auf dem
Maschinenrahmen 12 angeordnet sein können. Die Räder 14 und 15 können in der Vertikalrichtung
bewegt werden, so daß sie in eine solche Lage in bezug auf die auf der Trommel vorgesehenen
Gewebelagen gebracht werden können, daß letztere angedrückt werden, wobei die Räder
axial aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, um den Anrolivorgang
zu beenden, nachdem das Umschlagen der Gewebelagen erfolgt ist.
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Gemäß Fig.3 kann die Trommel 1 aus einer Mehrzahl von Führungsteilen
16 bestehen, welche Segmente 17, 18 tragen, von denen ein jedes verschiebbar ist.
Ein jedes der die Segmente tragenden Teile 16 kann zwei radial nach innen gerichtete
Nokkenteile 19, 20 aufweisen, welche mit entsprechenden komplementären No ckenfl
ächen auf zwei konusförmigen Teilen 21, 22 zusammenwirken. Die konusförmigen Teile
21, 22 können axial auf der Hohlwelle 2 durch Stifte 23 verschoben werden, die in
der Längsrichtung Schlitze 24 der Hohlwelle 2 durchsetzen. Die Stifte 23 sind wiederum
auf einer Stange 25 befestigt, die axial in der Hohlwelle 2 verschiebbar ist und
das Aus- und Einfahren der Segmente bewirkt. Die Verschiebung der Stange 25 in der
Hohlwelle 2 kann durch einen Flüssigkeitsmotor 26 erfolgen, der in dem Maschinenrahmen
12 angeordnet ist. Die Hin- und Herbewegung der Stange 25 unter der Wirkung des
Flüssigkeitsmotors 26 bewirkt eine axiale Bewegung der konischen Teile 21, 22, welches
wiederum ein radiales Aus- bzw. Einfahren der Segmente 17, 18 zur Folge hat, die
durch die entsprechenden Nockenteile 19, 20 bewegt werden.
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Um die radiale Verschiebung der Segmente beim Aus- und Einfahren
sicherzustellen, sind Führungsmittel 27 vorgesehen. Die Führungsmittel umfassen
Zylinderstutzen
28, die fest auf der Hohlwelle 2 angeordnet sind und in die radiale Führungsstangen
29 eingreifen, welche in entsprechenden Hülsen 30 verschiebbar sind, die an der
Innenseite eines jeden ein Segment tragenden Teiles 16 angeordnet sind. Die die
aufblasbaren Schläuche aufweisenden Vorrichtungen 6 und 7 bestehen aus Zylinderkörpern
31, 32, die an den Enden der Trommel 1 mittels Speichen gelagert sind. Ein aufblasbarer
elastischer Schlauch 33, 34 ist auf jedem Zylinderkörper 31, 32 befestigt, zweckmäßigerweise
an dem einen Rand 35 angeklebt. Die elastischen Schläuche 33, 34 können aus elastischem
Material, wie Kunststoff, Gummi, synthetischem Gummi oder gummierten Geweben, bestehen
und sind praktisch luftundurchlässig und müssen so elastisch sein, daß sie in gewünschter
Weise aufgeblasen und wieder zusammengezogen werden können. In aufgeblasenem Zustand
haben die Schläuche eine axiale Länge, welche ausreichend ist, die Ränder der Gewebelagen
F um die Wulstkerne R umzuschlagen, wie in gebrochenen Linien in Fig.3 angedeutet
ist.
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Um die Schläuche aufzublasen, wird ein Druckmedium dem Raum 36 zwischen
der Stange 25 und der Hohlwelle 2 zugeführt. Das Druckmedium wird durch eine Druckleitung
37 eingeführt, an deren einem Ende ein biegsamer Schlauch 38, der mit dem aufblasbaren
Schlauch 33 über einen Nippel 40 in Verbindung steht, angeordnet ist. Ein entsprechender
Schlauch 39, der mit dem anderen Schlauch 34 über einen Nippel 41 in Verbindung
steht, ist am anderen Ende der Leitung 37 vorgesehen. Auf diese Weise bewirkt das
zugeführte Druckmedium, daß die Schläuche während des Umschlagens der Ränder der
Gewebelagen aufgeblasen werden. Es können dann die Schläuche wieder schnell zum
Zusammenfallen gebracht werden, indem der Druckvorgang umgekehrt wird und ein Vakuum
in der Anordnung zur Wirkung gebracht wird.
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Die Trommel 1 wird durch einen Elektromotor 42 gedreht, der in der
Kammer 43 des Maschinenrahmens 12 auf einer Grundplatte 44 angeordnet ist.
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Der Motor weist ein Untersetzungsgetriebe 45 auf, auf dessen Ausgangswelle
47 eine Riemenscheibe 48 angeordnet ist; 46 ist eine Kupplung. Auf der Riemenscheibe
läuft ein Riemen 49, welcher wiederum über eine weitere Riemenscheibe 50 läuft,
die auf dem Ende der Hohlwelle 2 befestigt ist.
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Die Anrollvorrichtung 13 besteht aus den beiden Anrollrädern 14,
15, welche so angeordnet sind, daß sie in vertikaler Richtung mittels der hydraulischen
Kolbenvorrichtungen 51 und 52 in Richtung auf die Trommel l bewegt werden können.
Die durch ein Druckmedium gesteuerten Kolbenvorrichtungen 51 und 52 können auf zwei
axial verschiebbaren Schlitten 53, 54 angeordnet sein, die verschiebbar auf einer
fest angeordneten Gleitstange 55 in dem Rahmen 12 geführt sind. Die Schlitten können
an ihren unteren Enden Führungsrollen 56. 57 aufweisen, die auf einer festen Gleitschiene
58 laufen.
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Um die relative Axialverschiebung der Anrollräder 14, 15 in Richtung
aufeinander und voneinander weg zu bewirken, ist eine ein gegensinniges Gewinde
aufweisende Spindel 59 vorgesehen, die die Schlitten 53 und 54 durchsetzt. Die Drehung
der Spindel erfolgt durch einen zweiten Motor 60 und eine weitere Riemenscheibe
61, die in der Kammer 43 angeordnet ist.
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Wie Fig. 2 und 4 zeigen, sind die winkelmäßig einstellbaren Vorrichtungen
8, 9 zum Verschieben und Deformieren der aufgeblasenen elastischen Schläuche 33,
34 vorgesehen. Die Vorrichtungen 8,9 sind im Abstand voneinander und im wesentlichen
in schräger Richtung in bezug auf die Längsachse X-X der Trommel 1 angeordnet, wie
Fig. 2 erkennen läßt. Vorzugsweise weist jede Vorrichtung 8, 9 ein Stauchrad 10
auf, welches aus einem Material wie Gummi, Kunststoff oder Metall bestehen kann.
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Ein solches Rad kann auf einer Achse 62 drehbar gelagert sein, die
zwischen den freien Enden der Gabel eines Kniehebelgestänges 63, 64 gelagert ist.
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Das Kniehebelgestänge 63, 64 ist bei 65 in der Nähe der Grundplatte
66 zwischen Lagerbacken 67 gelagert. Die Grundplatte 66 ist winkelmäßig einstellbar
auf einer Zwischenplatte 68, wobei zu diesem Zweck ein Gewindebolzen 69 und eine
Mutter 70 vorgesehen sind. Durch Einschrauben des Bolzens 69 in die Mutter 70 erfolgt
eine winkelmäßige Einstellung in einer Horizontalebene, so daß die Platte 66 das
aus ihr angeordnete Stauchrad 10 in bezug auf die Längsachse X-X der Trommel in
einfacher Weise verstellt. In gleicher Weise kann eine radiale Verschiebung der
Anordnung in Richtung auf die Längsachse X-X und von derselben weg durch zwei parallele
Schlitze 71, 72 bewirkt werden, die an gegenüberliegenden Seiten der Platte 68 vorgesehen
sind und von Einstellschrauben 73 durchsetzt werden. Die Schrauben 73 dienen dem
Zweck, die Platte 68 in bestimmter Weise radial zur Trommel 1 einzustellen.
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Durch die nebeneinander angeordneten aus Platten bestehenden Vorrichtungen
kann die genaue Winkelstellung der Stauchräder 10 gewählt werden, so daß die allmähliche
Verstellung der aufgeblasenen Schläuche 33, 34 in axialer Richtung erfolgen kann.
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Die Schwenkbewegung der Stauchräder 10 aus ihrer ursprünglichen winkelmäßig
versetzten Stellung in die Stellung, in der sie gegen die betreffenden aufgeblasenen
Schläuche wirken, erfolgt zweckmäßigerweise durch eine pneumatisch oder hydraulisch
gesteuerte Kolbenvorrichtung 74, die ebenfalls an der betreffenden Vorrichtung vorgesehen
ist. Wie F i g. 4 erkennen läßt, ist die einen Kolben und einen Zylinder aufweisende
pneumatische Vorrichtung 74 schwenkbar an ihrem einen Ende 75 gelagert, und zwar
zweckmäßigerweise in einem U-förmigen Standlager 76, das am Ende der hinteren Seite
der Grundplatte 66, beispielsweise mittels Bolzen 77, befestigt ist. Das andere
Ende der aus dem Kolben und dem Zylinder bestehenden pneumatischen Vorrichtung 74
ist mit dem Hebelgestänge 63, 64 mittels einer Gabel 78 verbunden, die auf der Achse
62 drehbar befestigt ist. Bei Betätigung der Kolbenvorrichtung 74 wird das glatte
ringförmige Stauchrad 10 radial nach innen im Uhrzeigersinn (F i g. 4) geschwenkt
und in die vorbestimmte Stellung gebracht, in welcher Druck gegen den entsprechenden
aufgeblasenen Schlauch ausgeübt wird. Jede Kolbenvorrichtung 74 kann unabhängig
oder gleichzeitig mit der anderen mittels einer ein Druckmedium liefernden Vorrichtung
betätigt werden, so daß die Gewebelagen gleichmäßig umgeschlagen und angedrückt
werden, so daß sie den Wulstkern R am Ende der Trommel 1 umgeben.
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Bei der Benutzung der Maschine wird zunächst eine Mehrzahl Gewebelagen
F in üblicher Weise mittels einer Zuführvorrichtung der Reihe nach auf die Trommel
1 aufgelegt. Es wird dann die Trommel 1
radial ausgedehnt, so daß die Gewebelagen
einen vorgegebenen Durchmesser haben, was in F i g. 6 dargestellt ist. Darauf werden
die Vorrichtungen 3, 4 zum Aufbringen des Wulstkernes axial aus ihrer in F i g.
1 gebrochen dargestellten Lage in ihre Arbeitsstellung gebracht, so daß zwei Wulstkerne
R auf die Gewebelagen F nahe dem Rand der Trommel 1 gemäß F i g. 7 aufgelegt werden.
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Nachdem die Wulstkerne R in ihre richtige Lage gebracht worden sind,
werden die zum Aufbringen der Wulstkerne vorgesehenen Vorrichtungen 3, 4 zurückgezogen,
wobei der Randteil 79 der Gewebelagen F auf den noch nicht aufgeblasenen Schläuchen
liegt. Um das Umschlagen der Gewebelagen einzuleiten, wird ein Druckmedium durch
die Druckleitung 37 zugeführt, so daß die Schläuche 33, 34 auf einen Druck von 0,7
bis 1,4 kg/cm2 aufgeblasen werden; diese Druckwerte stellen hinreichende Drücke
dar. Das elastische Material, welches die Wandung 80 des betreffenden Schlauches
bildet, ist von gleichmäßiger Stärke und biegsam; beim Aufblasen dehnt sich daher
zunächst der Schlauch radial nach außen auf und erhält eine in einem Vertikalschnitt
im wesentlichen kreisförmige Querschnittsform, wie F i g. 8 zeigt. Bei dem im wesentlichen
symmetrischen Aufblasen des betreffenden Schlauches werden Randteile 79 der Gewebelagen
F in einem Winkel von ungefähr 900 um den Wulstkern R umgeschlagen, so daß diese
Teile der Gewebelagen eine im wesentlichen vertikale Stellung entsprechend der Linie
Y-Y der F i g. 8 einnehmen. Das insoweit erfolgende Aufblasen der Schläuche übt
eine axiale Spannung auf die Fäden der Gewelagen F aus. In der aufrechten Stellung
liegt ein Teil 81 der Gewebelagen axial oberhalb der zugänglichen Oberfläche des
Wulstkernes R. Dadurch, daß der Teil 81 sich oberhalb des Kernes R legt, wird die
axiale Spannung des Materials während der ersten Phase des Aufrichtens beibehalten.
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Dadurch wird ein Verrutschen oder Verschieben des Wulstkernes R verhindert,
und es werden eine Faltenbildung und eine Bildung von Lufttaschen verhindert.
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Wenn dieser Aufrichtvorgang beendet ist, wird die Vorrichtung 74
betätigt, so daß die Stauchräder 10 winkelmäßig in Richtung auf die Trommelmitte
geschwenkt werden. Da die Stauchräder winkelmäßig versetzt sind, so daß die Mittellinie
Z-Z der Stauchräder unter einem Winkel von ungefähr 450 in bezug auf die Längsachse
X-X der Trommel verläuft, bewirkt eine weitere Betätigung der Vorrichtung 74, daß
die konvexe äußere Oberfläche 82 des Stauchrades 10 in die Oberfläche des Schlauches
eindringt, und zwar an einer Stelle 83, die in der Mitte des Schlauches liegt. Diese
nach innen gerichtete winkelmäßige Bewegung des Stauchrades 10 staucht den Schlauch
axial nach beiden Richtungen, wie durch die Pfeile in Fig.9 angedeutet ist, so daß
sich in einem Vertikalschnitt eine im wesentlichen abgeflachte Form ergibt. Diese
nach beiden Richtungen verlaufende axiale Verschiebung des Materials des Schlauches
bewirkt, daß die Ränder der Gewebelagen aus ihrer vertikalen, in Fig. 8 dargestellten
Lage um den Wulstkern R umgeschlagen werden, so daß sie in Berührung mit der gegenüberliegenden
Oberfläche der Gewebelage treten. Ein solches axiales Auseinanderspreizen der aufgeblasenen
Schläuche, im Gegensatz zu einem Überrollen, beseitigt wesentlich die Spannungen
am Rand 35 des betreffenden
Schlauches 33, 34 an den Zylinderkörpern
31, 32, so daß eine Schwächung des Materials des Schlauches und eine eventuelle
Verlagerung des Schlauches bei der hohen Rotationsgeschwindigkeit der Trommel nicht
stattfindet. Abgesehen davon, daß die Lebensdauer der Schläuche dadurch größer wird,
gestattet eine solche Anordnung die Verwendung dünnwandiger aufblasbarer Schläuche
von im wesentlichen gleichmäßiger Wandstärke, und dadurch wiederum ergibt sich eine
größere Präzision und bessere Steuerung der Gewebelagen bei dem Umschlagvorgang
um die Wulstkeme. In Anbetracht der gleichmäßigen Wandstärke legt sich in axialer
Richtung der Trommel das Material der Schläuche genau entsprechend der Kontur der
Schulter der Trommel und des Wultskernes an. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige
faltenfreie dichte Packung der Gewebelagen.
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Nachdem der Aufrichtvorgang und der Umlegevorgang des Randteiles
der Gewebelagen durchgeführt ist, werden die Stauchräder 10 zurückgeklappt.
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Die unten vorgesehenen Anrollräder 14, 15 werden vertikal in eine
höhere Lage gebracht, so daß sie die Enden der Trommel berühren. Die Räder 14,15
werden dann gleichzeitig aufeinander zu und zur Mitte der Trommel 1 bewegt und bewirken
weiterhin das Andrücken der Gewebelagen F. Nachdem der Anrollvorgang durchgeführt
ist, werden die Räder zurückgezogen, worauf die Trommel radial zum Zusammenfallen
gebracht, der Reifenrohling entfernt und in üblicher Weise vulkanisiert wird.
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Bei der vorstehend erörterten Reifenaufbaumaschine werden die Arbeitsgänge
zum Teil automatisch im Zusammenhang mit der Bewegung der betreffenden Teile durchgeführt,
zum anderen Teil durch Betätigen von Druckknöpfen bewirkt.