DE69710888T2

DE69710888T2 - Aufbautrommel zur luftreifenherstellung

Info

Publication number: DE69710888T2
Application number: DE69710888T
Authority: DE
Inventors: Bernard Bosseaux
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: BR9709562A; EP0906186B1; CN1067331C; FR2749536A1; EP0906186A1; WO1997047463A1; CN1225053A; DE69710888D1; JP2000511842A; US6234227B1; ES2170395T3; JP4017191B2

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Trommel zum Gegenstand, die für den Aufbau von Reifen verwendet wird. Die Erfindung betrifft genauer eine Trommel, die für die Verformung während des Aufbaus benutzt wird.
Eine bekannte Technik des Aufbaus eines Reifens mit einer Radialkarkasse weist schematisch einen sogenannten Konfektionsschritt auf und dann einen Verformungsschritt. Während des ersten Schritts, der im allgemeinen eine erste Trommel vorgenommen wird, legt man typischerweise eine erste Schicht aus Gummi, die für Luft undurchlässig ist, auf eine zylindrischen Aufbautrommel mit horizontaler Achse auf. Dann legt man die Karkassenlage auf, deren Verstärkungsdrähte etwa parallel zur Achse der Trommel verlaufen. Nachfolgend konfektioniert man die beiden kreisförmigen Wülste, von denen üblicherweise jeder aus einem Wulstkern und einer Auffüllung besteht. Schließlich schlägt man die beiden Kanten der Karkassenlage rund um die Wülste und man legt die Flanken auf.
Wenn man so eine zylindrische Karkasse erhalten hat, muß man zum Verformungsschritt übergehen, um der Karkasse eine grob torusartige Form zu verleihen, bevor man die Lauffläche auf ihren Umfang auflegt. Am häufigsten überführt man diese Karkasse auf eine andere Trommel, die Trommel für den zweiten Takt oder für die Verformung genannt wird, die zwei Systeme zur Aufnahme von Wülsten aufweist, die dazu bestimmt sind, die Wülste aufzunehmen. Darm nähert man axial die beiden Systeme zur Aufnahme der Wülste gleichzeitig aneinander an, während man gleichzeitig den Reifen durch Aufpumpen verformt.
Schließlich legt man auf die so verformte Karkasse einen zylindrischen Kranz oder eine zylindrische Bewehrung und die Lauffläche auf. Der Rohreifen ist nun für seine Wärmebehandlung in einer Form bereit, wo die Vulkanisierung ihm seine endgültige Form verleiht.
Im Patent US 3,402,090 (siehe besonders deren Fig. 2) beschreibt man eine Verformungstrommel ohne Membran, die aus zwei Wulstaufnahmesystemen gebildet ist, die radial aufweitbar sind, um sich in dichter Weise an das Innere der Wülste anzulegen, bevor sie angenähert werden, um die Karkasse durch Aufpumpen zu verformen. Das Patent US 4,325,764 beschreibt eine andere Vorrichtung derselben Art, in der die Wulstaufnahmesysteme der Wülste einen kreisförmigen, axialen Anschlag aufweisen. Nachdem man die Karkasse auf die beiden Wulstaufnahmesysteme aufgelegt hat, beginnt man, die Wulstaufnahmesysteme auseinanderzufahren und die Karkasse im Anschlag aufzunehmen, was zur Wirkung hat, sie gut zu zentrieren. Dann bewirkt man die radiale Expansion und ihre Annäherung, wie oben. Die Verformung einer Reifenkarkasse wird in derselben Weise mit der Trommel verwirklicht, die in der Patentanmeldung JP 59 007034 beschrieben ist, worin die beiden Wulstaufnahmesysteme aus radial expansiblen Elementen gebildet sind, die teilweise von einer elastischen Membran überdeckt sind.
Aber man hat seit langem festgestellt, daß der Verformungsvorgang eine kritische Phase bleibt. Tatsächlich erfordert er für gewisse Wulstarchitekturen die Drehung der Wülste um sich selbst, begleitet von einer Reibung auf den genannten Wulstaufnahmesystemen. Dies unterzieht die Wülste sehr hohen Belastungen. Wie in dem Stadium der Herstellung sind die verschiedenen Bestandteile der Wülste noch im Rohzustand, und sie erfahren Deformierungen, die manchmal für die endgültige Qualität des Reifens nachteilig sind.
Man hat demnach verschiedene Lösungen erdacht, um diese Drehung der Wülste zu erleichtern. Die eine von diesen besteht darin, die Wulstaufnahmesysteme, die im allegmeinen eine keisförmige, starre Unterlage aufweisen, mit Membranen auszustatten, die sich im Augenblick der Verformung der Karkasse deformieren oder verlagern können, wobei man gleichzeitig irgendeine Art der Drehung der Wülste durchführt. Das Patent US 5,246,515 betrifft den Aufbau von Reifen für Flugzeuge, die besonders voluminöse Wülste haben. Die beschriebene Vorrichtung weist Wulstaufnahmesysteme auf, die von radial expansiblen, gerillten Segmenten gebildet sind, die von einer elastischen Membran abgedeckt sind, einen kreisförmigen Rückstellbesatz umgibt. Im Augenblick der Drehung der Wülste spannt sich die elastische Membran, die zwischen diesen und den zugeordneten Wulstaufnahmesystemen eingeklemmt ist, verformt dabei die Füllung und begleitet den Wulst bei seiner Bewegung. Dieses System weist aber eine Ungelegenheit auf: die Reibung der elastischen Membran auf der sie tragenden Oberfläche während der Drehung der Wülste. Das Patent sieht übrigens eine Schmierung dieser Zone vor, um die Reibungserscheinungen zu mindern.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Verformungstrommel eines Reifens vor, die zwei Wulstaufnahmesysteme aufweist, die einander gegenüberliegend auf einer mittigen Welle angebracht sind, wobei jedes Wulstaufnahmesystem die folgenden Merkmale aufweist:
- ein Träger, der bezüglich der genannten Welle axialbeweglich angebracht ist, und
- eine Anordnung auf dem Träger, die eine Vielzahl von steifen, im Kreis rund um die genannte Welle verteilten Segmenten und eine elastische Membran aufweist, die die genannten, steifen Segmente mindestens teilweise überdeckt, die jeweils auf dem genannten Träger um eine Anlenkung herum schwenken, deren Achse senkrecht zu einer Radialebene verläuft, wobei ein Sitz auf jeder Anordnung ausgebildet ist, der genannte Sitz auf der genannten Membran axial auf der Innenseite ausgebildet ist, bezogen auf die genannten Anlenkungen, und die genannte, elastische Membran auf dem Träger axial auf der Innenseite des Kranzes aus den genannten Anlenkungen befestigt ist, wobei die genannte Trommel Abdichtungsmittel zwischen der genannten Welle und jedem der Träger aufweist, sowie Mittel, um ein Druckbeaufschlagungsströmungsmittel in den Raum rund um die mittige Welle zu leiten, der durch jeden der Träger begrenzt ist, und wobei die elastische Membran eine axiale, äußere Befestigung aufweist, die in einem Abstand vom axial inneren Ende der Segmente gelegen ist, der größer ist als das dreifache der Breite des Sitzes des Wulstes.
Während der Funktion der Trommel, wenn sich die Segmente radial abspreizen, indem sie schwenken, beginnt der Sitz, sich unter den Wülsten mit einer leichten, axialen Versetzung anzulegen, und trachtet danach, die Wülste abzuspreizen. Dies hat zur Wirkung, die Karkasse zu zentrieren und sie genau auf den Wulstaufnahmesystemen zu positionieren, bevor man sie festlegt und aufpumpt. Andererseits hat die elastische Membran, die die Wulstaufnahmesysteme umhüllt, eine solche Länge, daß sie sich leicht dehnen kann und der Bewegung der Wülste im Verlauf ihrer Plazierung und ihrer Drehung folgen kann. Durch die Wahl der Materialien und gegebenenfalls dank der sinnvollen Oberflächenbehandlung der Segmente sind die Reibungsvorgänge äußerst begrenzt, was beträchtlich die Qualität der Herstellung verbessert.
Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung eines nichteinschränkend vorgelegten Beispiels besser verstanden, indem man sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in der:
Fig. 1 bis 4 schematische, radiale Halbschnitte aufeinanderfolgender Schritte des Einsatzes der Trommel sind, die der Gegenstand der Erfindung ist; und
Fig. 5 ein detaillierterer Halbschnitt des Wulstaufnahmesystems nach der Erfindung ist.
Die Fig. 1 bis 4 sind die obere Hälfte eines schematischen Schnittes gemäß einer Radialebene, das heißt einer Ebene, die durch die horizontale Achse X-X' der Trommel, die Gegenstand der Erfindung ist, hindurchläuft. Man sieht dort eine zylindrische Karkasse 1, mit ihren beiden Wülsten 2 und 3, am Ende ihrer Überführung zu einer Verformungstrommel hin. Die beiden kreisförmigen Wülste dieser Karkasse sind rund um zwei kreisförmige und koaxiale Wulstaufnahmesysteme angeordnet, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet sind. Die genannten Wulstaufnahmesysteme sind auf einem Schaft 50 montiert, dessen eines Ende einen Flansch 51 trägt, der es gestattet, die Trommel auf einer Aufbaumaschine anzubringen.
Der Schaft 50 enthält eine drehbare Welle 5, die es gestattet, die relative Axialbewegung der Wulstaufnahmesysteme 4 zu steuern. Zu diesem Zweck weist die Welle 5 zwei mit gegenläufigen Gewinden 6 und 7 versehene Zonen auf, die mit zwei Gewindehülsen 8 und 9 zusammenwirken, die die Wulstaufnahmesysteme 4 mittels Fingern 160 betätigen, die jeweils einen Träger 16 antreiben.
Jedes dieser Wulstaufnahmesysteme (siehe insbesondere Fig. 5) ist im wesentlichen von einem Träger 16, einer Vielzahl steifer Segmente 10 und einer elastischen Membran 20 gebildet, die die Segmente auf eine Weise umhüllt, die in der Folge erläutert wird.
Jedes steife Segment 10 weist eine Ausnehmung 11 an seinem axial inneren Ende 12 auf. Eine Umfangsfeder 29 ist in der Auskehlung angeordnet, die durch die genannte Ausnehmung 11 aller Segmente 10 gebildet ist, und zwar derart, daß sie eine Rückstellung in die eingezogene Lage der Segmente 10 hervorruft. Die genannte Feder 29 bildet außerdem auf jedem Segment einen Vorsprung. Die Umfangsfeder 29 ist unter der elastischen Membran 20 eingesetzt, was in dieser für einen kreisringförmigen, entsprechenden Vorsprung S sorgt, dessen Rolle noch später erläutert wird.
Die Segmente 10 können radial um ihre axial äußeren Teile 13 schwenken, das heißt um Ihre Teile, die der Mittelebene M entgegengesetzt sind, und rund um Anlenkungen 14. Diese Anlenkungen sind durch Gabelköpfe 15 getragen, die fest mit dem Träger 16 verbunden sind. Schließlich sind die Segmente 10 auf ihrer radial inneren Seite mit mindestens einer Rolle 17 versehen, deren Rolle später im einzelnen erläutert wird.
Die elastische Membran 20, die die Segmente 10 umhüllt, ist mittels zweier Umreifungen befestigt, von denen die eine 21 innerhalb der Anlenkungen 14 und die andere 22 axial außerhalb der Anlenkungen 14 gelegen ist. Zu diesem Zweck weist die elastische Membran 20, die eine etwa zylindrische Form aufweist, auf ihren Rändern zwei kreisförmige Wülste 23 und 24 auf, die zwischen einerseits den Rändern 26 und 27, die auf dem Träger 16 angeordnet sind, und andererseits den genannten Umreifungen 21 und 22 eingeklemmt sind. Jeder Rand 27 ist auf den Gabelstücken 15 eines jeden Trägers 16 angebracht.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß man auch ins Auge fassen kann, daß die Überdeckung der Segmente 10 durch die elastische Membran 20 nur teilweise erfolgen soll, indem man nichtsdestoweniger vorsieht, daß die Länge der Überdeckung ausreichend ist, um die Verfolgung der Bewegung der Wülste zu gestatten und die Drehung zu gestatten.
Schließlich ist ein Schieber 30 axialbeweglich bezüglich der genannten Segmente und in Bezug auf den genannten Träger angebracht. Der Schieber 30 weist eine Stirnfäche auf, die einen Nocken 31 bildet, der in Bezug auf die Achse der Trommel geneigt ist und eine konische Oberfläche derart bildet, daß eine Rampe gebildet ist, die mit den Rollen 17 zusammenwirkt. Der Schieber 30 kann sich auf dem Träger 16 unter Wirkung eines einfachwirkenden Zylinders 33 verlagern, von dem man die pneumatische Steuerleitung 330 sieht. Die Rückstellung wird im wesentlichen durch die Feder 29 sichergestellt. Vermerkt werden soll auch noch, daß nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung die axial innere Befestigung der genannten Membran 20 fest mit dem genannten Schieber verbunden ist. Im übrigen ist bevorzugt die genannte axial innere Befestigung radial unter den genannten Segmenten 10 gelegen, wenn sich diese in der zurückgezogenen Lage befinden.
Es soll auch noch vermerkt werden, daß es zum Vereinfachen der Drehbewegung des Wulstes während der Verformung zu bevorzugen ist, daß der Abstand zwischen der axial äußeren Befestigung der genannten Membran und dem axial inneren Ende der genannten Segmente recht groß ist, zum Beispiel größer als das Dreifache der Breite des Wulstsitzes. Im beschriebenen Beispiel trägt eine zweite Feder 28 für ihn auch dazu bei, den Sitz zu definieren. Wie der Fall auch sein mag, die Standardbreite eines auf einer gegebenen Trommel hergestellten Wulstes ändert sich nicht in sehr großen Proportionen, was bewirkt, daß man stets die axiale Breite des Wulstsitzes abschätzen kann.
Man wird jetzt die aufeinanderfolgenden Schritte des Einsatzes der Trommel beschreiben. Indem man von den Positionen ausgeht, die in Fig. 1 dargestellt sind, beginnt man mit der Verlagerung der beiden Schieber 30, die die Rampen 31 aufweisen, zur Mittelebene M hin. Dies hat zur Wirkung, radial die Rollen 17 abzuheben und die Segmente 10 radial nach außen um ihre Anlenkungen 14 schwenken zu lassen, das heißt, indem man sie von der Achse X-X' abspreizt.
Die Grenze dieser Schwenkbewegung wird erreicht, wenn der Sitz in Berührung mit dem entsprechenden Wulst steht, um die Abdichtung des Innenhohlraums sicherzustellen, der durch die Karkasse 1 und die Wulstaufnahmesysteme 4 begrenzt ist.
Die vorliegende Erfindung bietet einen wesentlichen Vorteil: dieselbe Vorrichtung wie die soeben beschriebene kann für mehrere Abmessungen von Reifen oder, was auf dasselbe herauskommt, für mehrere Nenndurchmesser verwendet werden; in Fig. 5 sieht man, wie dieselbe Trommel es gestattet, Karkassen zu verformen, die zum Beispiel Nenndurchmesser von 14 Zoll (A) und von 15 Zoll (B) entsprechend den in Kraft stehenden Normen aufweisen.
Während der Schwenkbewegung der Segmente 10 dehnt sich die Membran 20, die sie umhüllt, ohne Schwierigkeit, unter Berücksichtigung iher großen Länge, bis zu dem Augenblick, in dem sich die Wülste radial auf die Sitze legen (Fig. 2), und in dem sie axial zum Anschlag gegen den ringförmigen Vorsprung S infolge der Feder 29 gelangen. Man wird bemerken, daß die Positionierung der Karkasse äußerst genau ist, weil sie ja radial und axial in kontinuierlicher Weise bewirkt wird, und dies in einem einzigen Vorgang.
Wenn die Abdichtung der Karkasse 1 auf den Wulstaufnahmesystemen 4 somit erreicht ist, verformt man die Karkasse, wie dies weiter oben erläutert wurde. Man nähert die beiden Wulstaufnahmesysteme durch eine Drehung der Welle 5 aneinander an, was die beiden Hülsen 8 und 9 antreibt, die ihrerseits die genannten Wulstaufnahmesysteme betätigen, während man gleichzeitig Luft unter Druck in das Innere der Karkasse 1 einleitet (Fig. 3). Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist das Aufpumpsystem für die Karkasse nicht dargestellt. Wenn der Außendurchmesser der Karkasse einen vorbestimmten Wert erreicht, legt man den Scheitelkranz oder die Scheitelbewehrung 35 und die Lauffläche 36 auf (Fig. 4). Man kann nun fortfahren, die beiden Wulstaufnahmesysteme 4 aneinander anzunähren, um die Formgebung der Karkasse zu beenden.
Es wird ausdrücklich darauf hingeweisen, daß Modifizierungen in der Form oder Varianten in der Funktion der soeben beschriebenen Vorrichtung vom Fachmann herbeigeführt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verformungstrommel eines Reifens, die zwei Wulstaufnahmesysteme (4) aufweist, die einander gegenüberliegend auf einer mittigen Welle (5) angebracht sind, wobei jedes Wulstaufnahmesystem die folgenden Merkmale aufweist:

- ein Träger (16), der bezüglich der genannten Welle axialbeweglich angebracht ist, und

- eine Anordnung auf dem Träger, die eine Vielzahl von steifen, im Kreis rund um die genannte Welle verteilten Segmenten (10) und eine elastische Membran (20) aufweist, die die genannten, steifen Segmente mindestens teilweise überdeckt, die jeweils auf der genannten Unterlage um eine Anlenkung (14) herum schwenken, deren Achse senkrecht zu einer Radialebene verläuft, wobei ein Sitz auf jeder Anordnung ausgebildet ist, der genannte Sitz auf der genannten Membran axial auf der Innenseite ausgebildet ist, bezogen auf die genannten Anlenkungen, und die genante, elastische Membran auf der Unterlage axial auf der Innenseite des Kranzes aus den genannten Anlenkungen befestigt ist,

wobei die genannte Trommel Mittel aufweist, um ein Druckbeaufschlagungsströmungsmittel in den Raum rund um die mittige Welle zu leiten, der durch jeden der Träger (16) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran (20) eine axiale, äußere Befestigung aufweist, die in einem Abstand vom axial inneren Ende der Segmente (10) gelegen ist, der größer ist als das dreifache der Breite des Sitzes des Wulstes, und daß die Trommel Abdichtungsmittel zwischen der Welle (5) und jedem der Träger (16) aufweist.

2. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran auf dem Träger auf der Innenseite und auf der Außenseite des Kranzes von Anlenkungen befestigt ist.

3. Trommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen Schieber (30) aufweist, der eine Steuerfläche (31) bildet, die mindestens eine Rampe aufweist, die bezüglich der Achse der Trommel geneigt ist, wobei der genannte Schieber axial bezüglich der genannten Segmente und bezüglich des genannten Trägers beweglich ist und die genannte Steuerfläche mit Rollen (17) zusammenwirkt, die fest mit den genannten Segmenten verbunden sind, um die Schwenkbewegung der genannten, steifen Segmente hervorzurufen.

4. Trommel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes steife Segment an seinem axial innerem Ende eine Ausnehmung (11) aufweist, und daß eine Umfangsfeder (29) in der genannten Ausnehmung aller Segmente angeordnet ist, um derart die Rückstellung in die eingezogene Lage der Segmente hervorzugrufen, wobei die genannte Feder den genannten Vorsprung auf jedem Element bildet und der genannte Vorsprung den genannten Sitz definiert.

5. Trommel nach Anspruch 3, worin die genante, axial innere Befestigung der genannten Membran (20) fest mit dem genannten Schieber (30) verbunden ist.

6. Trommel nach Anspruch 5, worin die genannte, axial innere Befestigung radial unter den genannten Segmenten (10) gelegen ist, wenn sich diese in der eingezogenen Lage befinden.