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Die Priorität der vorläufigen Anmeldung No. 61/397,657, eingereicht am 15. Juni 2010 mit dem Titel TRANSFER RING OR DRUM APPARATUS HAVING ADJUSTABLE CIRCUMFERENCE wird hiermit beansprucht. Die Offenbarung dieser referenzierten vorläufigen Patentanmeldung wird hierin durch Verweis aufgenommen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Reifen-Herstellungs-Vorrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung, welche einen Außenumfang oder eine Umfangsfläche definiert, welche als Formfläche oder zum Greifen der Innenfläche eines röhrenförmigen (beispielsweise reifenförmigen) Objekts oder zum Definieren eines Innenumfangs zum Greifen der Außenfläche eines kreisförmigen, röhrenförmigen oder runden Objekts dient.
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Die Reifen-Herstellungs-Vorrichtung mit welcher diese Erfindung verglichen werden soll, umfasst Gürtel- und Laufflächentrommeln, deren äußere Umfangsfläche in der Lage ist, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, und einen Transferring, dessen innere Umfangsfläche in der Lage ist, sich auszudehnen und zusammenzuziehen. Im Fall einer Gürtel- und Laufflächentrommel erlaubt die Fähigkeit der äußeren Umfangsfläche, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, das Entfernen einer fertig gestellten Baugruppe aus dem Trommelumfang und ermöglicht es, eine einzelne Trommel zum Bilden von Gürtel- und Laufflächentrommeln verschiedener Durchmesser zu verwenden. Im Fall eines Transferrings ermöglicht es die Fähigkeit der inneren Umfangsfläche, sich auszudehnen oder zusammenzuziehen, dem Transferring den Außenumfang einer Gürtel- und Laufflächen-Baugruppe zu greifen oder loszulassen, wenn der Transferring da herum positioniert ist.
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Konventionelle Gestaltungen der Umfangsflächen einer solcher Reifen-Herstellungs-Vorrichtung schließen die Verwendung einer Mehrzahl von mehrteiligen Segmenten ein, welche um eine gemeinsame Mittelachse herum angeordnet sind, und deren Außen- oder Innenflächen gemeinsam die Umfangsflächen definieren.
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Bevorzugt sind solche mehrteiligen Segmente geeignet, sich relativ zueinander während des Ausdehnungs- oder Zusammenzieh-Vorgangs zu bewegen, so dass die Gleichförmigkeit (beispielsweise die runde Form) der Umfangsfläche nicht merklich beeinträchtigt wird. Wenn eine solche Gleichförmigkeit der Umfangsfläche zwischen ausgedehntem und zusammengezogenem Zustand der Vorrichtung nicht gewährleistet ist, können Dellen oder unrunde Bereiche, welche ansonsten um die Umfangsfläche gebildet werden können, leicht zu Ungenauigkeiten beitragen, welche innerhalb einer Reifenkomponente gebildet werden, welche auf der Umfangsfläche der Vorrichtung aufgebaut oder von ihr eingegriffen wird.
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Die mehrteiligen Segmente eines solchen Designs, wie gezeigt und beschrieben in
U.S. Pat. No. 5,635,016 , umfassen drei Teile, welche ein Mittelteil und zwei seitlich angrenzende Seitenteile umfassen, welche gelenkig mit dem Mittelteil verbunden sind und welche eine Mehrzahl von Fingerelementen umfassen, welche in die Zwischenräume, welche zwischen Fingerelementen eines Seitenteils eines angrenzenden Segments bereitgestellt sind, hinein und aus ihnen heraus bewegbar sind. Ferner sind die Seitenteile von jedem Segment mit den entsprechenden Seitenteilen der angrenzenden Segmente, welche an jeder Seite des Segments angeordnet sind, verbunden, so dass die Bewegung des Segments radial nach innen oder außen bezüglich der Mittelachse der Vorrichtung (zum Zweck des Ausdehnens oder Zusammenziehens der Vorrichtung) zu einer erzwungenen Kippbewegung der mehreren jeweiligen Seitenteile relativ zu dem Mittelteil in einer Art und Weise führt, welche das Ausmaß der Ungleichförmigkeit der Umfangsfläche, welche durch die mehrteiligen Segmente definiert wird, verringert.
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Jedoch erlauben konventionelle Designs wie jenes des referenzierten Patents kein Ausdehnen oder Zusammenziehen der Umfangsfläche der Vorrichtung über einen relativ weiten Bereich, ohne dabei merklich die Gleichförmigkeit oder Rundheit der Umfangsfläche der Vorrichtung zu beeinträchtigen.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Vorrichtung der zuvor beschriebenen Kategorie bereitzustellen, deren Umfangsfläche über einen relativ weiten Bereich von Durchmessern ausgedehnt oder zusammengezogen werden kann, ohne dabei merklich die Gleichförmigkeit der Umfangsfläche zu beeinträchtigen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung bereitzustellen, welche relativ unkompliziert aufgebaut, jedoch im Betrieb effektiv ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung liegt in einer Vorrichtung vor, welche einen Außenumfang oder einen Innenumfang definiert, welcher jeweils als Formfläche oder als Umfangs-Eingriffsfläche in einem Reifen-Herstellungprozess dient. Die Vorrichtung umfasst einen Rahmen, welcher eine Mittelachse und eine Mehrzahl von mehrteiligen Segmenten aufweist, welche mittels des Rahmens Seite an Seite um die Mittelachse davon herum montiert sind. Die Segmente sind radial nach innen und außen bezüglich der Mittelachse des Rahmens beweglich und umfassen gebogene Oberflächen, welche gemeinsam den Umfang der Vorrichtung definieren.
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Wenigstens ein Segment umfasst ein Primärteil und ein Sekundärteil, welches an einer Seite des Primärteils angeordnet ist. Zusätzlich umfasst die Vorrichtung Mittel zum Verbinden des Sekundärteils mit dem Primärteil, so dass, wenn die Segmente radial nach innen und außen bezüglich der Mittelachse des Rahmens bewegt werden, die Primär- und Sekundärteile sich relativ zu einander entlang dem Umfang der Vorrichtung bewegen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht, welche schematisch eine Gürtel- und Laufflächentrommel illustriert, in welcher Merkmale der vorliegenden Erfindung umgesetzt sind.
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2 ist eine Seitenansicht der Gürtel- und Laufflächentrommel aus 1.
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3 ist eine unvollständige Seitenansicht, welche teilweise im Schnitt gezeigt ist, von der Trommel aus 1, welche schematisch die Mittel, durch welche der Durchmesser des Umfangs, oder die Umfangsfläche oder die Trommel eingestellt werden, illustriert.
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4 ist eine unvollständige perspektivische Ansicht eines einzelnen mehrteiligen Segments und der der Trommel aus 1 zugeordneten Zahnstange-Zahnrad-Anordnung, in Explosionsdarstellung gezeigt.
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5 ist eine Ansicht ähnlich der aus 4 eines mehrteiligen Segments der Trommel aus 1 und eines (beispielsweise Primär-) Segments eines angrenzenden mehrteiligen Segments.
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6–8 sind Endansichten der Segmente aus 5, montiert gezeigt, welche die Positions-Beziehung der Segmente zeigen, wenn der Umfang der Trommel vergrößert oder verkleinert wird zwischen einem Zustand mit niedrigem Durchmesser und einem Zustand mit großem Durchmesser.
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9 ist eine perspektivische Ansicht des mehrteiligen Segments, dargestellt in der Ansicht aus 6.
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10 ist eine perspektivische Ansicht des mehrteiligen Segments, dargestellt in der Ansicht aus 7.
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11 ist eine perspektivische Ansicht des mehrteiligen Segments, dargestellt in der Ansicht aus 8.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Mit Bezug auf die Abbildungen wird ausführlich und zunächst mit Bezug auf 1–3 eine Ausführungsform, allgemein mit 20 bezeichnet, einer Gürtel- und Laufflächentrommel veranschaulicht, in welcher Merkmale der vorliegenden Erfindung ausgeführt sind. Während der Herstellung eines Fahrzeugreifens wird die Gürtel- und Laufflächentrommel 20 beim Bilden einer Gürtel- und Laufflächen-Baugruppe um die mit 18 bezeichnete Umfangsfläche der Trommel 20 verwendet.
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Die dargestellte Gürtel- und Laufflächentrommel 20 umfasst einen Tragerahmen 16, welcher eine longitudinale zentrale Achse oder Mittelachse 52, und zwei gegenüberliegende Enden aufweist, wie in 3 am Besten gezeigt ist, werden von jeweils ersten und zweiten scheibenförmigen Platten 21 und 22 definiert. Der Rahmen 16 umfasst ebenfalls einen Mittelkörper-Abschnitt, welcher allgemein mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnet ist, und welcher zwischen den Endplatten 21 und 22 angeordnet ist. Der Körper 24 besteht aus einer Mehrzahl von relativbeweglichen Komponenten, wobei die Summe ihrer Bewegungen zu einer gesteuerten und gemessenen Änderung des Durchmessers des Außenumfangs 18 des Körperabschnitts 24 führt, um die Herstellung von Reifen verschiedener Größe (d. h. Reifen von verschiedenem Durchmesser) zu ermöglichen. Auswahl und Steuerung des maximalen Umfangs der Trommel 20 werden außerhalb der Trommel 20 durch einen Einstell-Mechanismus 26 (1) bereitgestellt.
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Insbesondere umfasst der Körperabschnitt
24 der dargestellten Gürtel- und Laufflächentrommel
20 eine Mehrzahl von Umfangs-definierenden mehrteiligen Segmenten
28 (hierin beschrieben), deren äußere gebogene Oberflächen gemeinsam einen Bogen oder ein Segment des Außenumfangs der Trommel
20 definieren. Jedes Segment
28 ist, beispielsweise mit Bolzen
34,
35 und
36 an einem planaren Nockenelement
38 (
3) angebracht, welches zwei an gegenüberliegenden Seiten liegende Enden
40 und
42 aufweist, welche gleitbar in sich radial erstreckenden Schlitzen aufgenommen sind, welche in den Innenflächen
48 und
50 der an sich gegenüberliegenden Enden liegenden Endplatten
21 und
22 bereitgestellt sind. Da das Nockenelement
38 derart montiert ist, ist das Element
38 radial bezüglich der longitudinalen Mittelachse
52 der Trommel
20 bewegbar. Für eine vollständigere Beschreibung der Mittel, durch welche das Nockenelement
38 mit Umfang-definierenden Segmenten zum radialen Bewegen auf die Mittelachse der Trommel zu oder von ihr weg der Segmente zusammenwirkt, sei auf
U.S. Pat. No. 5,635,016 verwiesen, dessen Offenbarung hier durch Verweis mit aufgenommen ist. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die eben vorgestellte Bauform zum radialen nach innen oder außen Bewegen der Segmente
28 bezüglich der longitudinalen Mittelachse
52 des Rahmens
16 nur als Beispiel gedacht ist und dass andere bauliche Formen zum radialen nach innen oder außen Bewegen der Segmente
28 der dargestellten Trommel
20 bezüglich der Mittelachse
52 der Trommel
16 verwendet werden können.
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Mit Bezug auf 4 ist ein mehrteiliges Segment 28 zusammen mit seiner zugeordneten Zahnstange-Zahnrad-Anordnung 30 (hierin beschrieben) illustriert, welche verwendet wird, um Komponenten des Segments 28 miteinander zu verbinden. In der abgebildeten Trommel 20 gibt es zehn solcher mehrteiliger Segmente 28, welche um die Trommel 20 herum angeordnet sind und welche gemeinsam den äußeren Gesamtumfang 18 (1–3) der Trommel 20 definieren und um welche eine Reifenkomponente (nicht gezeigt) herum aufgebaut werden kann. Wie hierin noch detaillierter gezeigt werden wird, bewegen sich die Komponenten des Segments 28, welche gemeinsam den Umfang 18 der Trommel 20 definieren, relativ zu der Mittelachse 52 der Trommel während eines Einstell-Vorgangs des Trommeldurchmessers radial nach innen und außen. Weiterhin unter Bezug auf 4 umfasst jedes Segment 28 ein Primärteil 60 und ein Sekundärteil 62, welches an das Primärteil 60 an einer Seite davon angrenzt. Jedes Primärteil 60 umfasst einen Körper 69, welcher einen Mittelabschnitt 64 und zwei Schlitz-definierende Abschnitte 66, 68 umfasst, welche derart konstruiert sind, dass sie entlang gegenüberliegender Seiten des Mittelabschnitts 64 angeordnet sind. Sowohl der Mittelabschnitt 64 als auch die Schlitz-definierenden Abschnitte 66 und 68 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der longitudinalen Mittelachse 52 der Trommel 20 zwischen zwei gegenüberliegenden Enden des Teils 60, welche mit 70 und 72 bezeichnet sind.
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Der Körper 69 des Primärteils 60 umfasst jeweils äußere und innere Flächen 74 und 76, und zwei gegenüberliegende Seitenkanten 78, 80, welche sich zwischen den gegenüberliegenden Enden 70, 72 des Körpers 69 erstrecken.
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Zusätzlich ist die Außenfläche 74 des Körpers 69 gebogen geformt (um einen Abschnitt der Umfangsfläche 18 der Trommel 20 bereitzustellen), und der Mittelabschnitt 64 umfasst einen Satz von voneinander beabstandeten Bohrungen 82, 83 und 84, durch welche sich die Montagebolzen 34, 35 und 36 (2) erstrecken, so dass der Körper 69 des Primärteils 60 sicher an einem entsprechenden der planaren Nockenelemente 38 (3) angebracht oder mit diesem verbunden ist.
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Jeder Schlitz-definierende Abschnitt 66 oder 68 des Primärteils 60 umfasst eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten und im Wesentlichen parallelen Lücken oder Schlitzen 86, welche sich sowohl radial nach außen von der Außenfläche 74, als auch nach außen von dem Körper 69 entlang der Seitenkanten 78 und 80 davon (d. h. um den Umfang der Trommel 20) öffnen. Jeder Schlitz 86 erstreckt sich im Wesentlichen linear von den Seitenkanten 78 und 80 davon in den Körper 69, um die Bewegung der Fingerabschnitte (hierin beschrieben) des Sekundärteils 62 in die Schlitze 86 hinein oder aus ihnen heraus von den Seitenkanten 78 und 80 aufzunehmen. In anderen Worten sind die Schlitze 86 so geformt, dass sie die Fingerabschnitte eines angrenzenden Paars von Sekundärteilen 62 passend aufnehmen, wenn die Fingerabschnitte longitudinal in die Schlitze 86 bewegt werden. Entlang derselben Linien stellen die Bereiche des Körpers 69, welche zwischen den Schlitzen 86 angeordnet sind, Fingerabschnitte bereit, welche dazu vorgesehen sind, passend in die Zwischenräume, welche zwischen den Fingerabschnitten des Sekundärteils 62 bereitgestellt sind, aufgenommen zu werden, wenn sie longitudinal in die Zwischenräume bewegt werden.
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Zusätzlich umfasst jeder Schlitz 86 einen bogenförmigen Boden oder eine Platte 88, gegen welche die Spitzen der Fingerabschnitte des Sekundärteils 62 während der Verwendung der Trommel 20 zu ruhen oder anzuliegen eingerichtet sind, und entlang welcher die Fingerabschnitte des Sekundärteils 62 sich gleitend bewegen dürfen, wenn die Fingerabschnitte longitudinal in die Schlitze 86 hinein oder aus ihnen herausbewegt werden. Zusätzlich ist ein Paar von Bohrungen 73, 75 mit Innengewinde in jedem Ende 70 oder 72 des Körpers 69 des Primärteils 60 bereitgestellt, aus einem Grund, welcher im Folgenden deutlich werden wird.
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Weiterhin unter Bezug auf 4 umfasst das Sekundärteil 62 einen Körper 89 umfassend einen Mittelabschnitt 90 mit einer Mehrzahl von Fingerabschnitt-definierenden Teilen 94, welche sich zwischen zwei gegenüberliegenden Enden 96, 98 des Körpers 89 erstrecken. Der Körper 89 des Sekundärteils 62 umfasst jeweils Außen- und Innenflächen 100 und 102, und sich gegenüberliegende Seitenkanten 104, 106, welche sich entlang der Länge des Körpers 89 erstrecken. Jede der Außen- und Innenflächen 100, 102 des Körpers 89 ist gebogen geformt und die Außenfläche 100 stellt einen Abschnitt der Umfangsfläche 18 der Trommel 20 bereit.
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Die Fingerabschnitt-definierenden Teile 94 von jedem Sekundärteil 62 umfassen eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Fingerabschnitten 110, wobei jeder Fingerabschnitt 110 von einem benachbarten Fingerabschnitt 110 durch einen Schlitz 112 beabstandet ist, welcher sich nach außen von dem Körper 89 entlang der Seitenkanten 104 oder 106 (d. h. entlang dem Umfang der Trommel 20) davon öffnet. Zusätzlich gibt es fest an der Innenfläche 102 des Sekundärteils 62 benachbart zu jedem Ende 96 und 98 davon befestigt ein Nabenelement 140, welches eine Bohrung 114 mit einem Innengewinde aufweist, welche im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse 52 der Trommel 20 ausgerichtet ist. Wie hierin deutlich wird, werden die Nabenelemente 140 verwendet, um drehbar Zahnradelemente (hierin beschrieben) der Zahnstange-Zahnrad-Anordnung 30 an gegenüberliegenden Enden des Sekundärteils 62 zu tragen.
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Unter Bezug auf 5 ist die Positions-Beziehung der Primär- und Sekundärteile 60 und 62 von jedem Segment 28 zueinander und dem Primärteil eines angrenzenden (und identischen) Segments 28 illustriert. Innerhalb der dargestellten Trommel 20 sind die Segmente 28 regelmäßig um die Mittelachse 52 der Trommel 20 herum beabstandet, so dass jedes Primärteil 60 zwischen einem benachbarten Paar von Sekundärteilen 62 angeordnet ist, und jedes Sekundärteil 62 zwischen einem benachbarten Paar von Primärteilen 60 angeordnet ist. In diesem Fall wechseln sich auf einem Pfad entlang der Umfangsfläche 18 der Trommel 20 die Sekundärteile 62 mit den Primärteilen 60 ab, oder anders gesagt, die Primärteile 60 wechseln sich mit den Sekundärteilen 62 ab.
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Wie man weiterhin am besten in 5 sehen, sind die Fingerabschnitte 110, welche entlang jeder Seite 104 oder 106 des Sekundärteils 62 bereitgestellt sind, passend von den Schlitzen 86, welche entlang einer entsprechenden Seitenkante des Primärteils 60 bereitgestellt sind, aufgenommen (und so geformt, dass sie zu ihnen komplementär sind), zum Bewegen der Fingerabschnitte 110 longitudinal in die Schlitze 86 hinein und aus ihnen heraus. Es folgt in ähnlicher Art und Weise, dass die Zwischenräume, welche zwischen den Fingerabschnitten 110 von jedem Sekundärteil 62 definiert sind, dazu eingerichtet sind, passend die Fingerabschnitte, welche zwischen den Schlitzen 86, welche entlang einer entsprechenden Seitenkante des Primärteils 60 bereitgestellt sind, aufzunehmen (und sie komplementär zu ihnen geformt sind), wenn die Fingerabschnitte 110 longitudinal in die Schlitze 86 hinein und aus ihnen herausbewegt werden. Unter Bezug auf 4 und 5 ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Trommel 20 Mittel, allgemein mit 120 gekennzeichnet, umfasst zum Verbinden des Sekundärteil 62 von jedem Segment 28 mit dem Primärteil 60 seines entsprechenden Segments 28 (d. h. des Segments 28, welches das Sekundärteil 62 umfasst) und mit dem Primärteil 60 eines benachbarten Segments, in 5 mit 28' gekennzeichnet, so dass wenn die Segmente gemeinsam radial nach innen oder nach außen bezüglich der Mittelachse 52 des Rahmens 16 bewegt werden, das Sekundärteil 62 bezüglich der Primärteile 60, 60 zwischen welchen das Sekundärteil 62 positioniert ist, entlang dem Umfang 18 der Trommel 20 bewegt wird, wenn die Fingerabschnitte 110 longitudinal in die Schlitze 86 hinein oder aus ihnen heraus bewegt werden. In anderen Worten bewegen sich, wenn die Segmente 28 radial bezüglich der Mittelachse 52 bewegt werden, das Sekundärteil 62 und die benachbarten Primärteile 60, 60 um die Mittelachse 52 und entlang eines Pfads, welcher der Krümmung des Trommelumfangs 18 entspricht, körperlich aufeinander zu und von einander weg. Wie hierin deutlich wird, hilft diese Relativbewegung zwischen dem Sekundärteil 62 und den benachbarten Primärteilen 60, 60 dabei, während eines Einstell-Vorgangs des Trommeldurchmessers die Gleichförmigkeit oder Rundheit des Umfangs 18 aufrechtzuerhalten, welcher gemeinsam von den Segmenten 28 definiert wird.
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Wie am deutlichsten in 5 gezeigt ist, ist das Verbindungsmittel 120 innerhalb der abgebildeten Trommel 20 zusammengesetzt aus Verzahnungs-Mechanismen, welche die Zahnstange-Zahnrad-Anordnung 30 (zuvor eingeführt), einschließlich eines ersten länglichen Zahnstangen-Elements 122, welches an jedem Ende 70 oder 72 des zugehörigen Primärteils 60 (d. h. innerhalb des gleichen Segments) dem Sekundärteil 60 zugeordnet ist, und einschließlich eines zweiten länglichen Zahnstangen-Elements 124, welches an jedem Ende 70 oder 72 des Primärteils 60 des in 5 mit 28' bezeichneten Segments, welches an der dem Primärteil 60 gegenüberliegenden Seite des Sekundärteils 62 des gleichen Segments 28 wie das Sekundärteil 62 angebracht ist, umfassen. Zusätzlich umfasst die Zahnstange-Zahnrad-Anordnung 30 ferner ein Zahnrad-Element 126, welches drehbar mit Hilfe eines entsprechenden Nabenelements 140 an dem Sekundärteil 62 an jedem Ende 96 oder 98 davon angebracht ist. Unter Bezug auf 4–8 umfasst jedes Zahnstangen-Element 122 oder 124 einen Mittelabschnitt 128 und ein Paar von länglichen Zähne-definierenden Teilen 130 oder 132, welche so zusammengefügt sind, dass sie sich von jeder Seite des Mittelabschnitts 128 erstrecken. Insbesondere umfasst jedes Zahnstangen-Element 122 ein Paar von Zähne-definierenden Teilen 130 und jedes Zahnstangen-Element 124 umfasst ein Paar von Zähne-definierenden Teilen 132. Jedes Zähne-definierende Teil 130 oder 132 umfasst einen Grundabschnitt 134, welcher benachbart zu dem Mittelabschnitt 128 angeordnet ist, und einen Spitzenabschnitt 136, welcher sich von dem Grundabschnitt 134 erstreckt. Ferner definiert jedes Zähne-definierende Teil 130 oder 132 einen Satz von Zähnen, welche entlang der Länge des Teils 130 oder 132 angeordnet sind. Jedes Zahnstangen-Element 122 oder 124 ist an einem entsprechenden Ende 70 oder 72 des Körpers 69 des Primärteils 60 mit Bolzen 125 gesichert, welche sich durch Öffnungen 127 (4 und 5) erstrecken, welche in dem Mittelabschnitt 128 bereitgestellt sind, welche in den Bohrungen mit Innengewinde 73, 75 gesichert in den Enden 70, 72 des Körpers 69 des Primärteils 60 bereitgestellt sind. Eine Ausrichtung der Öffnungen 127 und der Bohrungen mit Innengewinde 73, 75 kann durch die Verwendung von Passstiften 142, welche sich zwischen den Körpern eines Primärteils 60 und dem entsprechenden Zahnstangen-Element 122 oder 124 erstrecken, erleichtert werden.
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Insoweit das Zahnrad-Element 126 (hierin beschrieben) zwischen den sich entlang der Länge zweier Zähne-definierender Teile 130 und 132 der beiden Zahnstangen-Elemente 122 und 124 erstreckenden Zähnen eingeklemmt und in Kämmeingriff ist (d. h. eines davon ist an dem Primärteil 60 eines Segments 28 angebracht und das andere davon ist an dem Primärteil 60 eines benachbarten Segments, welches in 5 mit 28' bezeichnet ist, angebracht), sind die Zähne, welche entlang der Länge der Zähne-definierenden Teile 130 der ersten Zahnstange 122 definiert sind, nach unten gerichtet (wie in 5–8 gezeigt), während die Zähne, welche entlang der Länge der Zähne-definierenden Teile 132 der zweiten Zahnstange 124 definiert sind, nach oben gerichtet sind (wie in 5–8 gezeigt). Somit, und mit dem Zahnrad-Element 126 dazwischen eingeklemmt, sind die Zähne-definierenden Teile 130 und 132 mit dem Zahnrad-Element 126 entlang den oberen und unteren Flächen (wie in 5 gezeigt) des Zahnrad-Elements 126 in Kämmeingriff.
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Weiterhin unter Bezug auf 4 und 5 weist jedes Zahnrad-Element 126 einen im Wesentlichen zylindrisch geformten Körper und eine zentrale Bohrung 121 auf, welche sich durch die Mittelachse des Zahnrad-Elements 126 erstreckt. In dieser zentralen Bohrung 121 ist das Element 126 drehbar an einem entsprechenden Ende 96 oder 98 des Körpers 89 des Sekundärteils 62 mittels eines Schulterbolzens 144 gesichert, welcher sich durch die zentrale Bohrung 121 erstreckt, um eine Rotation des Zahnrad-Elements 126 darum zu erlauben, und dessen Gewindeende innerhalb der Öffnung mit Innengewinde eines Nabenelements 140 gesichert ist. Falls gewünscht kann ein gegossenes Schutzelement 131 (4 und 5) wiederum an dem Schulterbolzen 144 mit einem Bolzen 129 gesichert sein, dessen Schaft sich durch eine Öffnung, welche in dem Schutzelement 131 vorgesehen ist, erstreckt, und der über ein Gewinde in einer Öffnung mit Gewinde, welche im Kopfende des Schulterbolzens 144 vorgesehen ist, gesichert werden kann. Das Schutzelement 131 dient zum Abdecken und dadurch zum Schützen des Zahnrad-Elements 126, welches an jedem Ende des Sekundärteils 62 getragen ist. Es wird auch deutlich, dass jedes Zahnrad-Element 126 sich radial nach außen erstreckende Zähne definiert, welche dazu ausgebildet sind, mit den Zähnen der Zähne-definierenden Teile 130 und 132, zwischen welchen das Zahnrad-Element 126 positioniert ist, in Kämmeingriff zu treten oder passend mit ihnen einzugreifen.
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Die Bedienung der Segmente 28 wird im Folgenden mit Bezug auf 6–8 und die zugehörigen perspektivischen Ansichten von 9–11 erläutert, in welchen der Umfang 18 der Trommel 20 zwischen einem Zustand mit kleinem Durchmesser (wie in 6 und 9 gezeigt) und einem Zustand mit großem Durchmesser (wie in 8 und 11 gezeigt) bewegt wird.
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Insbesondere und wie in 6 und 9 am Besten zu erkennen ist, sind, wenn der Umfang 18 der Trommel 20 sich in seinem Zustand mit kleinem Durchmesser befindet, die Primärteile 60, 60 von benachbarten Segmenten relativ nahe zueinander positioniert, während das Zahnstangen-Element 122, welches jedem der Primärteile 60, 60 zugeordnet ist, in einer derartigen Beziehung zu dem Zahnrad-Element 126 steht, dass das Zahnrad-Element 126 benachbart zu dem Grundabschnitt 134 von jedem Zahnstangen-Element 122 oder 124 angeordnet ist. In diesem Zustand mit kleinem Durchmesser (6) sind die Fingerabschnitte 110 des Sekundärteils 62 vollständig in den Schlitzen 86 der Primärteile 60, 60 aufgenommen, wie man in der perspektivischen Ansicht von 9 am Besten erkennt.
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Andererseits und mit Bezug auf 8 und 11 sind, wenn der Umfang 18 der Trommel 20 in seinem Zustand mit großem Durchmesser ist, die Primärteile 60, 60 von benachbarten Segmenten relativ weit auseinander positioniert, während die Zahnstangen-Elemente 122, 124 in einer derartigen Beziehung mit dem Zahnrad-Element 126 stehen, dass das Zahnrad-Element 126 benachbart zu dem Spitzenabschnitt 136 jedes Zahnstangen-Elements 122 oder 124 angeordnet ist. In diesem Zustand mit großem Durchmesser (8) sind die Fingerabschnitte 110 des Sekundärteils 62 aus den Schlitzen 86 der Primärteile 60, 60 herausgezogen, wie am Besten in der perspektivischen Ansicht von 11 zu sehen ist.
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Es wird deutlich, dass jede Position der Sekundärteile 62 zwischen dem Zustand mit kleinem Durchmesser von 6 und 9 und dem Zustand mit großem Durchmesser von 8 und 11 die Fingerabschnitte 110 des Sekundärteils 62 gleitbar mit der Fläche der Platte 88 der benachbarten Primärteile 60, 60 eingreifen, welche an sich gegenüberliegenden Seiten des Sekundärteils 62 angeordnet sind. Dieser Eingriff zwischen (Spitzen der) Fingerabschnitte(n) 110 und der Fläche der Platte 88 der Primärteile 60, 60 stellt sicher, dass jedes Sekundärteil 60 stets abgestützt und dadurch während eines Reifenherstellungs-Vorgangs, welcher mit der Trommel 20 durchgeführt wird, in stabiler Art und Weise getragen wird. Zusätzlich hat es sich herausgestellt, dass solch ein Eingriff dabei hilft, die Orientierung der Primär- und Sekundärteile 60 und 62 aufrechtzuerhalten, so dass ihre Außenflächen 74 und 100 immer radial von der Mittelachse 52 nach außen zeigen.
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Durch Vergleichen und unter Bezug auf 7 und 10, wenn der Umfang 18 der Trommel 20 in etwa auf halber Strecke zwischen seinem Zustand mit kleinem Durchmesser von 6 und dem Zustand mit großem Durchmesser von 8 liegt, sind die Primärteile 60, 60 von benachbarten Segmenten 28, 28 und der zugehörigen Zahnstangen-Elemente 122 und 124 in einer derartigen Beziehung mit dem Zahnrad-Element 126 angeordnet, dass das Zahnrad-Element 126 in etwa auf halber Strecke zwischen dem Spitzenabschnitt 136 von jedem Zahnstangen-Element 122 oder 124 und dem Grundabschnitt 134 davon angeordnet ist. In diesem Zustand (mit mittlerem Durchmesser) aus 7 sind etwa eine Hälfte der Gesamtlänge der Fingerabschnitte 110 der Sekundärteile 62 in den Schlitzen 86 der Primärteile 60, 60 aufgenommen, wie man am Besten in der perspektivischen Ansicht von 10 erkennen kann.
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Wenn der Umfang 18 der Trommel 20 zwischen Zuständen mit kleinem Durchmesser (6) und Zuständen mit großem Durchmesser (8) eingestellt wird, bewegen sich die Primärteile 60, 60 der angrenzenden Segmente 28 auf das Sekundärteil 62, welches dazwischen angeordnet ist, zu oder von ihm weg (und aufeinander zu oder voneinander weg), und die Fingerabschnitte 110 des Sekundärteils 62 bewegen sich in die Schlitze 86 des Primärteils 60, 60 entlang des Umfangs 18 der Trommel 20 um einen entsprechenden Betrag hinein oder aus ihnen heraus. Wenn die Primärteile 60, 60 in dieser Art und Weise bewegt werden, und die Zahnstangen-Elemente 122 und 124 um einen entsprechenden Betrag longitudinal aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden, wird das Zahnrad-Element 126 von den Zahnstangen-Elementen 122 und 124 derart rotiert, dass das Sekundärteil 62 im Wesentlichen zwischen den Primärteilen 60, 60 zentriert bleibt.
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Aus dem vorigen folgt, dass die Primärteile 60, 60 auf das Sekundärteil 62, welches dazwischen angeordnet ist, zu oder von ihm weg bewegt werden, und aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, wenn der Umfang 18 der Trommel 20 zwischen seinen Zuständen mit kleinem Durchmesser (6) und großem Durchmesser (8) bewegt wird, und die Fingerabschnitte 110 des Sekundärteils 62 sich gleitend entlang der Platte 88 der Primärteile 60, 60 bewegen, mit welchen die Fingerabschnitte zum Zusammenwirken ausgelegt sind. Da die Fingerabschnitte 110 des Sekundärteils 62 in Eingriff mit der Platte 88 der Primärteile 60, 60 in einer derartigen Weise in Eingriff bleiben, stützen die Primärteile 60, 60 das Sekundärteil 62, welches dazwischen positioniert ist, zufriedenstellend ab und tragen es somit. Es wird deutlich, dass alle Sekundärteile 62, welche um den Umfang 18 der Trommel 20 angeordnet sind, zufriedenstellend von den Primärteilen 60 der Umfang-definierenden Segmente 28 abgestützt werden, wenn beispielsweise eine Reifenkomponente um den Umfang der Trommel 20 herum aufgebaut wird.
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Es folgt außerdem aus dem Vorigen, dass hierin eine Vorrichtung wie die Trommel 20 beschrieben wurde, welche einen Außenumfang 18 oder einen Innenumfang definiert, welcher als Formfläche oder als Umfangs-Eingriffs-Fläche dient. Solch eine Vorrichtung 20 umfasst einen Rahmen 16, welcher eine Mittelachse 52 und eine Mehrzahl von mehrteiligen Segmenten 28 aufweist, welche auf den Rahmen 16 und in einer Seite-an-Seite Beziehung um die Mittelachse 52 davon montiert sind. Die Segmente 28 sind radial nach innen und außen bezüglich der Mittelachse 52 des Rahmens 16 bewegbar und umfassen gebogene Flächen 74 und 100, welche gemeinsam den Umfang 18 der Vorrichtung 20 definieren.
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Zusätzlich umfasst jedes Segment 28 ein Primärteil 60, welches zwei sich gegenüberliegende Seitenkanten 78 und 80 aufweist, und ein Sekundärteil 62, welches benachbart zu dem Primärteil 60 entlang einer Seitenkante davon angeordnet ist. Ferner umfasst die Vorrichtung 20 Mittel, mit 120 bezeichnet, wie die Zahnstange-Zahnrad-Anordnung 30, zum Verbinden des Sekundärteils 62 mit dem Primärteil 60, so dass wenn die Primär- und Sekundärteile 60 und 62 radial nach innen oder außen bezüglich der Mittelachse 52 des Rahmens 16 bewegt werden, sich das Sekundärteil 62 auf den Körper des Primärteils 60 entlang dem Umfang 18 der Trommel 20 um einen entsprechenden Betrag zum Aufrechterhalten der Gleichförmigkeit oder Rundheit der Fläche der Vorrichtung 20 entlang dem Umfang 18 davon zu oder von ihm weg bewegt.
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Jedes der Primär- und Sekundärteile 60 und 62, als auch die Komponenten der Zahnstange-Zahnrad-Anordnung 30, sind steif (aus Metall oder Hartplastik gefertigt) und so ausgelegt, dass der Krümmungsradius der Außenflächen 74 und 100 der Primär- und Sekundärteile 60 und 62 für jede Trommel 20 festgelegt ist. Jedoch und wie in den Ansichten der Ansichten von 6–8 zu erkennen ist, wird die Gleichförmigkeit oder Rundheit der Trommel 20 im Wesentlichen durch die Primär- und Sekundärteile 60 und 62 aufrechterhalten, wenn der Umfang 18 der Trommel 20 zwischen einem Zustand mit kleinem Durchmesser (6) und einem Zustand mit großem Durchmesser (8) bewegt wird. Somit werden Reifenkomponenten, welche um den Umfang der Trommel 20 herum aufgebaut werden, eine Innenfläche besitzen, welche im Wesentlichen frei ist von Einbuchtungsbildenden Abschnitten oder Beulen oder anderen Merkmalen, welche die Form oder Ausmaß-Genauigkeit der fertig gestellten Komponente beeinflussen würden. Ferner ist der Bereich von Durchmessern, in welchem der Umfang 18 der Trommel 20 eingestellt werden kann, weiter, als der Bereich von Durchmessern, in welchem Trommeln eingestellt werden können, welche konventionelle mehrteilige Segmente besitzen, und die Trommel 20 ist demnach ferner diesbezüglich vorteilhaft.
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Um das Vorige zu bestätigen, ist gezeigt worden, dass der Bereich von Durchmessern des Umfangs der Trommel, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausführt, mehr als doppelt so groß ist, wie derjenige von Trommelsystemen aus dem Stand der Technik. Beispielsweise ist das Verhältnis des größten Durchmessers zum kleinsten Durchmesser in alten Trommelsystemen des Stands der Technik etwa 1,4 zu 1,0, während das Verhältnis des größten Durchmessers zum kleinsten Durchmesser in einer Trommel, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausführt, etwa 1,85 zu 1,0 ist. Folglich besteht weder Bedarf, Platten oder Abstandhalter zu einer Trommel hinzuzufügen, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausführt, um den Trommelumfang bei einem Trommeldurchmesser, welche an einem extremen Ende des Bereichs möglicher Durchmesser liegt, einzustellen, noch ist es nötig, den Reifenfertigungs-Prozess anzuhalten, um zusätzliche Platten oder Abstandhalter einzupassen oder zu entfernen.
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Es wird deutlich, dass zahlreiche Modifikationen und Ersetzungen an der zuvor beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird deutlich, dass eine erfindungsgemäße Trommel, auch wenn die mehrteiligen Segmente 28 der zuvor beschriebenen Ausführungsform 20 umfassend Primärteile 60, welche direkt an den planaren Nockenelementen 38 (3) angebracht sind, während die Sekundärteile 62 im Grunde genommen zwischen benachbarten Primärteilen 60, 60 schweben, gezeigt und beschrieben sind, mehrteilige Segmente ausführen kann, deren Sekundärteile direkt an einem planaren Nockenelement 38 angebracht sind, während die Primärteile im Grunde genommen zwischen benachbarten Sekundärteilen schweben. Ferner und wenngleich die vorliegende Erfindung hierin in Verbindung mit einer Reifenherstellungs-Trommel 20 beschrieben wurde, welche einen Außenumfang 18 aufweist, um welchen herum Reifenkomponenten hergestellt werden können, lassen sich die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch mit einer Vorrichtung ausführen, welche einen Außenumfang zum Greifen der Innenfläche eines röhrenförmigen (beispielsweise reifenförmigen) Objekts aufweist, oder mit einer Vorrichtung, welche einen Innenumfang zum Greifen der Außenfläche eines kreisförmigen, röhrenförmigen oder runden Objekts aufweist.
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Beispielsweise können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einem Transferring zu einem Greifen einer fertig gestellten Gürtel- und Laufflächen-Baugruppe ausgeführt sein, welches dem Fertigstellen ihrer Herstellung folgt, und ihrem Freigeben aus einer Gürtel- und Laufflächen-Trommel durch Eingreifen des Außenumfangs der Baugruppe mit den inneren gebogenen Flächen der Segmente des Transferrings. Wie in der Fahrzeugreifen-Industrie bekannt ist, muss dieses Eingreifen der Baugruppen-eingreifenden Oberflächen (oder Schuhe) des Transferrings und der Außenumfangs-Fläche der Gürtel- und Laufflächen-Baugruppe normalerweise vorsichtig durchgeführt werden, um Einbuchtungen in der Baugruppe durch die Schuhe zu verhindern. Ansonsten zeigen sich solche Einbuchtungen gewöhnlich später als Mängel im fertigen Fahrzeugreifen. Ferner, und da die Schuhe des Transferrings, welcher die passend eingreifenden Segmente gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausführt, einen kontinuierlichen oder ununterbrochenen Baugruppen-eingreifenden Ring zum Greifen der Außenumfangs-Fläche einer Gürtel- und Laufflächen bereitstellen, ist solch ein Transferring weiterhin diesbezüglich vorteilhaft.
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Entsprechend ist die zuvor beschriebene Ausführungsform 20 nur zum Zweck der Illustration und nicht als Einschränkung vorgesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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