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Verfahren zur Aufbringung eines Laufstreifens auf eine Reifenaufbautrommel
sowie
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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbringung eines Laufstreifens,
dessen Ist-Länge gemessen und durch Formänderung auf eine Soll-Länge gebracht worden
ist, auf eine Reifenaufbautrommel.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
eines solchen Verfahrens.
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Beim Aufbauen von Reifen, insbesondere von Gürtelreifen, wird im allgemeinen
der Laufstreifen auf ein Lagenpaket aufgelegt und angerollt, das sich auf einer
Reifenaufbautrommel befindet. Wegen der schwankenden Länge des Laufstreifens werden
zunächst überlange Laufstreifen ausgeschieden, während Laufstreifen mit Minustoleranz
im allgemeinen von I Hand gestreckt und auf die Soll-Länge gebracht werden (DE-OS
2449307).
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Es ist weiterhin ein Verfahren der angegebenen Gattung bekannt, bei
dem der Laufstreifen auf eine als Zwischenträger dienende Abwälztrommel aufgebracht
wird, wobei die Korrektur der Länge des Laufstreifens durch Vergrößerung des Umfangs
der Abwälztrommel erfolgt. Nachdem der Laufstreifen seine Sollänge erreicht hat,
werden die beiden Trommeln aneinander abgewälzt, um auf diese Weise den Laufstreifen
von der Abwälztrommel auf die Reifenaufbautrommel zu übertragen (DE-OS 2 5D7 726).
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Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß eine zusätzliche Trommel
verwendet werden muß , die einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert, da ihr Durchmesser
variierbar sein muß. Außerdem benötigt eine solche zusätzliche Trommel viel Platz,
da ihr Durchmesser in der Größenordnung des Durchmessers der Reifenaufbautrommel
liegen muß, also neben der Reifenaufbautrommel zusätzlich nochmals ungefähr die
gleiche Stellfläche benötigt wird. Und schließlich ist ein weiterer,
die
Fertigung beeinflussender Arbeitsgang erforderlich, nämlich die Übertragung des
Laufstreifens nach der Streckung von der Abwälztrommel auf die Reifenaufbautrommel.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw.
eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem bzw. der die o.e.
Nachteile nicht auftreten.
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Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen
werden, bei denen wenig Raum benötigt wird, keine zusätzliche, konstruktive aufwendige
Einrichtung vorgesehen sein muß und schließlich sowohl die Längenmessung als auch
die Streckung des Laufstreifens auf den Sollwert auf einfache Weise erfolgen können.
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Bei einem Verfahren der angegebenen Gattung wird dies dadurch erreicht,
daß der mit einem Ende an der Reifenaufbautrommel angeheftete Laufstreifen beim
Aufziehen auf die rotierende Reifenaufbautrommel auf seine Soll-Länge ausgewalzt
wird.
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Bei einer Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens wird
dies durch eine den Laufstreifen tragende und von unten gegen den Umfang der Reifenaufbautrommel
schwenkbare Führung erreicht, deren Höhe und damit die Breite des Spaltes zwischen
der Führung und dem Umfang der Reifenaufbautrommel in Abhängigkeit von dem Ergebnis
der Längenmessung eingestellt wird.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgendem Grundgedanken:
Der Laufstreifen wird in der Spritzanlage auf die erforderliche Länge geschnitten
und gewogen. Während der Lagerung schrumpft im allgemeinen ein solcher Laufstreifen,
so daß er vor der Verarbeitung auf der Konfektionsmaschine im allgemeinen zu kurz
ist, also Minustoleranz hat. Das Gewicht des Laufstreifens ist selbstverständlich
gleich geblieben.
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Diese Minustoleranz kann nun durch eine Messung der Ist-Länge des
Laufstreifens festgestellt werden. Da sich das Gewicht und auch das Gesamtvolumen
des Laufstreifens nicht geändert haben, ist es möglich, die hier interessierende
Dimension des Laufstreifens, nämlich seine Länge, auf die Soll-Länge zu bringen,
indem die entsprechende, wesentliche andere Dimension, nämlich seine Dicke im entsprechenden
Maße verringert wird.
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Zu diesem Zweck und zur Durchführung des gleichzeitigen Aufziehens
des Laufstreifens auf die Reifenaufbautrommel wird das vordere Ende des Laufstreifens
an der Reifenaufbautrommel befestigt. Dabei liegt der Laufstreifen auf einer Führung,
deren vorderes Ende gegen die Reifenaufbautrommel geschwenkt werden kann, so daß
zwischen der Führung und der Reifenaufbautrommel ein Spalt mit genau definierter
Breite entsteht. Diese Breite wird nun in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Längenmessung
automatisch eingestellt, so daß der Laufstreifen beim Aufziehen in diesem Spalt
zusammengedrückt und dadurch in entsprechender Weise gedehnt wird, bis er schließlich
am Ende des Aufziehvorgangs seine Soll-Länge erreicht hat.
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Zweckmäßigerweise wird das vordere Ende der Führung durch zwei Rollen
mit Konushülsen gebildet, um einerseits die Längsverschiebung des Laufstreifens
zu erreichen und andererseits sicherzustellen, daß der Laufstreifen in dem Spalt
zwischen Führung und Reifenaufbautrommel auf genau definierte Weise gestaucht wird.
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Beim Aufziehen auf die Reifenaufbautrommel wird also der Laufstreifen
in diesem Spalt ausgewalzt, bis er schließlich seine Soll-Länge erreicht hat. Gleichzeitig
ist auch der Aufziehvorgang beendet, so daß nun die weiteren Schritte bei der Reifenfertigung
eingeleitet werden können.
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Es ist also keine zusätzliche Abwälztrommel erforderlich, sondern
der Reifen wird beim Aufziehen auf die Reifenaufbautrommel, also ohne zusätzlichen
Arbeitsgang, gestreckt, bis er seine Soll-Länge erreicht hat.
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Eine Reifenaufbautrommel ist im allgemeinen auf einen bestimmten Dimensionsbereich
für die herzustellenden Reifen ausgelegt, d.h., der Durchmesser der Reifenaufbautrommel
kann im allgemeinen verstellt werden. Dies bedeutet wiederum, daß der Laufstreifen
mit einer Geschwindigkeit zugeführt werden muß, die der jeweiligen Trommelumfangsgeschwindigkeit
entspricht, um insbesondere einen Stau des zugeführten Laufstreifens bzw. eine zu
hohe Zugspannung im Laufstreifen bei zu langsamer Zuführung zu verhindern. Da eine
mechanische Synchronisierung der beiden Geschwindigkeiten zu aufwendig ist, ist
die Führung mit angetriebenen Rollen versehen, die mit Freiläufen ausgerüstet sind.
Dabei drehen sich die Rollen mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Aufziehgeschwindigkeit
bei dem kleinsten Durchmesser der Trommel entspricht. Wird nun der Durchmesser der
Reifenaufbautrommel vergrößert, so erhöht sich entsprechend auch die Umfangsgeschwindigkeit,
d.h.,
der Laufstreifen wird beim Aufziehen auf die Reifenaufbautrommel über die als "Überholkupplung"
dienenden Freiläufe von den Rollen abgezogen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert:
Es zeigen Fig.1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Zuführung eines Laufstreifens
zu einer Reifenaufbautrommel nach der Erfindung, Fig.2 eine Draufsicht auf eine
solche Vorrichtung und Fig.3 eine schematische Skizze der Steuerung für die Vorrichtung.
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In den Figuren 1 und 2 ist eine Reifenaufbautrommel dargestellt, auf
der sich bereits ein Lagenpaket (nicht gezeigt) befindet. Auf dieses Lagenpaket
soll ein Laufstreifen aufgebracht werden, der auf einer allgemein mit dem Bezugszeichen
12 versehenen Führung liegt. Wie durch die Räder 30 angedeutet ist, kann diese Führung
12 in ihrer Längsrichtung auf die Reifenaufbautrommel 10 zu bzw. von ihr weggefahren
werden.
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Die Führung 12 weist in einem Rahmen gehalterte, drehbare Rollen 16
auf, die zum Teil über einen Motor 22 angetrieben werden, so daß der auf die Rollen
16 aufgelegte Laufstreifen auf der Führung transportiert werden kann.
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Am vorderen Ende der Führung 12 befindet sich ein schematisch angedeuteter
Lichtvorhang 28, um in üblicher Weise die Länge des auf den Rollen 16 aufliegenden
Laufstreifens zu messen.
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Am vorderen Ende der Führung sind zwei Rollen 18 bzw. 20 mit verstellbaren
Konushülsen angebracht, welche die Kopfkante des Laufstreifens führen. In Abhängigkeit
von der Art des verwendeten Laufstreifens werden die Form und die Größe dieser Rollen
18 bzw. 20 ausgewählt.
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Im folgenden soll die Funktionsweise der in Figur 1 und 2 dargestellten
Vorrichtung beschrieben werden, wobei gleichzeitig auch die in Figur 3 gezeigte
Steuerung erläutert wird.
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Die in Figur 3 dargestellte Steuerung wird entweder automatisch oder
von Hand eingeschaltet, wonach selbsttätig die einzelnen Arbeitsgänge durchgeführt
werden.
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Der auf den Rollen 16 der Führung 12 aufliegende Laufstreifen wird
in die MeB-position gefahren, während sich die Führung in der in Figur 1 mit ausgezogenen
Linien gezeigten Stellung befindet, also im Abstand von der Reifenaufbautrommel
10.
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Da der Lichtvorhang 28 nur eine gewisse Meßlänge hat, also die Ist-Länge
des Laufstreifens nur in einem bestimmten Bereich messen kann, wird zunächst eine
grobe Längenvorwahl durchgeführt. Zu diesem Zweck sind mehrere Fotozellen vorgesehen,
die das hintere Ende des in der Meßposition befindlichen, in Figur 3 schematisch
dargestellten Laufstreifens 32 feststellen können. Die jeweils das Ende des Laufstreifens
32 ermittelnde Fotozelle 34 bildet also gewissermaßen den Null-Punkt für die dann
erfolgende, exakte Längenmessung.
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Laufstreifen mit Minus-Toleranz werden durch den Lichtvorhang 28 abgetastet,
indem auf die in Figur 3 schematisch dargestellte Weise der Laufstreifen 32 zumindest
teilweise einen Reflektor bedeckt, so daß die Menge des reflektierten Lichtes gleichzeitig
ein Maß für die Länge des Laufstreifens 32 ist.
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Der Lichtvorhang 28 erzeugt also ein analoges Signal, d.h., eine Spannung
oder einen Strom, welcher genau dem Ist-Wert der Länge des Laufstreifens 32 entspricht.
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Dieser Ist-Wert wird in dem schematisch angedeuteten Komparator 36
mit dem Soll-Wert verglichen, d.h., mit der Laufstreifenlänge, die für die Fertigstellung
des auf der Reifenaufbautrommel befindlichen Lagenpaketes erforderlich ist.
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Wenn der Komparator 36 eine Plustoleranz feststellt, d.h., der vorliegende
Laufstreifen 32 zu lang ist, so wird auch dieser Streifen über einen Schwellwertschalter
38 ausgeschieden.
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Wenn dieser Laufstreifen 32, was im allgemeinen der Fall sein dürfte,
Minustoleranz hat, also kürzer als die Soll-Länge ist, wird eine entsprechende Spannung
11 U erzeugt, die in einem Analog/Digital-Wandler 40 in ein digitales Signal umgewandelt
wird.
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Das von dem A/D-Wandler 40 gelieferte digitale Signal stellt also
die Minustoleranz des vorliegenden Laufstreifens 32 dar, also die Strecke, um die
der Laufstreifen 32 gedehnt werden muß.
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Wie bereits oben kurz angedeutet wurde, erfolgt gemäß der vorliegenden
Erfindung diese Dehnung durch Auswalzen des Laufstreifens 32, indem der Spalt zwischen
der Führung 12, insbesondere den Rollen 18 und 20 und der Reifenaufbautrommel 10
in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Längenmessung, also entsprechend dem digitalen
Signal eingestellt wird. Dieses digitale Signal bildet also den Soll-Wert für die
Höhenverstellung der Führung 12.
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Die Breite dieses Spaltes zwischen der Führung, also den Konusrollen
18 und 20, und dem Umfang der Reifenaufbautrommel 10 hängt wiederum von der Position
der Hubspindel 26 ab, die das vordere Ende der Führung 12 mittels eines Motors 44
verstellt.
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An der Hubspindel 26 ist deshalb ein Impulsgeber 46 vorgesehen, der
jeweils eine der vorliegenden Stellung der Hubspindel 26 entsprechende Zahl von
Impulsen liefert. Diese Impulse werden in einem Impulszähler 48 gezählt, d.h., als
Ist-Länge liegt eine Impulszahl vor, die der aktuellen Stellung der Hubspindel 26
und damit einer bestimmten Breite des Spaltes zwischen der Führung 12 und dem Umfang
der Reifenaufbautrommel 10 entspricht. Es handelt sich also um eine sogenannte "Inkrementale
Wegeerfassung".
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Dieser Ist-Wert für die Stellung der Hubspindel 26 wird in einem weiteren
Komparator 50 mit dem durch ein digitales Signal dargestellten Soll-Wert für die
Längenänderung des vorliegenden Laufstreifens verglichen.
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Dabei beginnt die Hubspindel 26 ihre Bewegung jeweils in der Grundstellung,
d.h., zu Beginn der Bewegung ist der Ist-Wert im allgemeinen sehr viel kleiner als
der Soll-Wert.
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Solange der Komparator 50 feststellt, daß der Ist-Wert kleiner als
der Soll-Wert ist, wird ein Motor 52 angesteuert, um die Hubspindel 26 weiter zu
verstellen.
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Die Hubspindel 26 wird also so lange verschoben, bis der Ist-Wert
gleich dem oder größer als der Soll-Wert ist.
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In diesen beiden Fällen wird das Ausgangssignal des Komparators 50
auf ein ODER-Glied 54 gegeben, dessen Ausgangssignal ein Steuerglied 56 beaufschlagt.
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Dieses Steuerglied 56 gibt dann ein Freigabesignal ab, um die weiteren
Arbeitsgänge auszulösen.
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Nun wird die Führung 12 mit dem Laufstreifen in die in Fig. 1 und
2 gestrichelt angedeutete Anlegeposition gefahren; wenn der Laufstreifen seine Position
erreicht hat, wird dies durch ein weiteres Signal angezeigt, das auf ein UND-Glied
58 gegeben wird, das auch das Freigabesignal von dem Steuerglied 56 empfängt.
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Wenn nun im Maschinenturnus der Aufziehvorgang ansteht, wird ein Signal
"Laufstreifenauflegen" erzeugt, das ebenfalls dem UND-Glied 58 zugeführt wird.
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Nun erzeugt das UND-Glied 58 ein Ausgangssignal, welches die weiteren
Bewegungsabläufe steuert, die in Figur 3 schematisch angedeutet sind.
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Dabei fährt die Laufstreifenführung 12 unter die Reifenaufbautrommel
10, und zwar in der Weise, daß sich die vordere Konusrolle 18 vor der Trommelachse
und die hintere Konusrolle 20 hinter der Trommelachse befinden. Dadurch entsteht
ein Spalt zwischen der Führung 12, insbesondere den Rollen 18 und 20 und dem Umfang
der Reifenaufbautrommel 10, dessen Breite von der Längenmessung abhängt. Der Laufstreifen
wird nun an die Reifenaufbautrommel angeheftet.
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Bei der folgenden Drehung der Reifenaufbautrommel 10 wird der Laufstreifen
32 durch diesen Spalt gezogen, so daß sich seine Höhe verringert und seine Gesamtlänge
zunimmt. Bei diesem Aufziehvorgang wird also der Laufstreifen 32 über seine gesamte
Länge gleichmäßig so gestreckt, daß die Stoßstelle ohne Nacharbeit paßt, also Anfang
und Ende des Laufstreifens 32 bündig aneinanderliegen.
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Wenn die Reifenaufbautrommel 10 eine Umdrehung beendet hat, gibt sie
ein Signal "Laufstreifenaufgelegt" ab; dieses Signal wird einerseits dem Steuerglied
56 zugeführt, um dieses zurückzusetzen. Andererseits wird dieses Signal auf ein
weiteres UND-Glied 60 gegeben, das den Motor 44 für die Hubspindel 26 ansteuert,
um die Hubspindel in die Grundstellung zurückzubringen. Sobald die Hubspindel 26
die Grundstellung erreicht, wird dies durch das Ausgangssignal eines Näherungsinitators
62 angezeigt, das ebenfalls dem UND-Glied 60 zugeführt wird, um den weiteren Antrieb
des Motors 44 zu verhindern.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nach jedem Aufziehvorgang
die Hubspindel 26 immer in ihre Grundstellung zurückgebracht wird, damit der Vergleich
zwischen Ist-Wert und Soll-Wert in dem Komparator 50 immer von der Grundstellung
ausgehend beginnen kann.
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