DE2645178A1

DE2645178A1 - Vorrichtung zum herstellen von guerteleinlagen von kraftfahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE2645178A1
Application number: DE19762645178
Authority: DE
Inventors: Werner Eichholz; Gerd Krebs
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1976-10-07
Filing date: 1976-10-07
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE2645178C2

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Gürtel-
einlagen von Kraftfahrzeug-Luftreifen Die erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von aus mehrschichtigen und an den Rändern mlgefalteten Kordlagen bestehenden Gürteleinlagen für Kraftfahrzeugreifen oder Karkaßrohrlingen, wobei die Vorrichtung aus zylindrischen Tromtneln besteht, deren Umfang veränderbar ist.
Gürteleinlagen für Kraftfahrzeug-Luftreifen werden für sich auf einer eigens hierfür vorgesehenen Maschine hergestellt. Einfache Gürteleinlagen bestehen aus zwei ringförmigen Kordlagen, deren Fäden schräg zur Umfangsrichtung sich symmetrisch kreuzend verlaufen. Diese Kordlagen sind in Kautschukmischung eingebettet. Die Fäden der Kordlagen können aus Stahl oder Textilmaterial bestehen. Für die hohen Anforderungen an den Reifen in Gürtelbauweise ist ein einfaches Aufeinanderlegen der Kordlagen nicht mit ausreichender Genauigkeit ausführbar. Bei vielen neuen Gürteleinlagen ist vorgesehen, daß sie aus einer oder mehreren Lagen bestehen, die an den Rändern umgefaltet sind. Auch fiir Karkaßrohlinge von Kfz-Reifen bestehen ähnliche Herstellungsvorgänge, die gleichartige Schwierigkeiten zu überwinden haben.
Besonders bei Stahlkord ist das Umfalten von Bedeutung um eine allseitige Ummantelung durch Kautschukmischung zu gewährleisten. Es muß nämlich sichergestellt werden, daß die Enden der Stahlkordfäden einwandfrei im Gummi eingebettet sind. Die Lebensdauer des Reifens kann durch den Gürtel auf diese Weise verbessert werden.
Bei einer besonderen Gestaltung des Gürtels ist vorgesehen, daß bei zwei Lagen eine untere Lage mit den Rändern um die obere Lage herumgeschlagen wird, so daß die Knickmig am Rand um die innere Lage erfolgt und dementsprechend eine verminderte Beanspruchung des Stahlmaterials bewirlct wird. Auch andere Faltungsarten sind üblich.
Die Herstellung solcher Gürteleinlagen oder Karkaßrohlingen ist mit viel Zeit- und Maschinenaufwand verbunden. Dennoch genügt die Genauigkeit der hergestellten Gürtel bzw. der Karkaßrohlinge hinsichtlich seiner Fadenlage zur Umfangsrichtung und seiner Gleichmäßig keit nicht immer den Anforderungen. Die hohe Genauigkeit und Gleichmäßigkeit des Gürtels oder der Karkasse ist aber eine wesentliche Voraussetzung fiir einen qualitativ hochwertigen Reifen. Diese Präzision darf sogar als ein entscheidendes Kriterium fiir die Iteifenqualität gelten. Üblicherweise werden für die Herstellung von Reifenrohlingen oder Giirteln Netalltrommeln verwendet, die nach innen einklappbare Segmente aufweisen. Zum Umfaltender Kordlagenräder zur Mitte hin dienen Rollen verschiedener Ausführung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, mit einem möglichst geringen Aufwand einen Gürtel oder einen Reifenkarkaß rohling aus Kordgewebestreifen zu schaffen, der sich durch eine hohe Präzision hinsichtlich seine Abmessungen und hinsichtlich seiner Gleichmäßigkeit auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß bei der eingangs gvenannte31 Vorrichtung die Trommeln aus drei koaxial zueinander angeordneten Trommelteilen gleichen Durchmessers besteht, jede der Trommeln an den Rändern in radial und axial nach innen eingeknickten konzentrischen Knickrinnen aufweisende auf der Trommelachse luftdicht abgestützte Ringscheiben aufweist, wobei Trommel und Stingsclleiben einstückig aus elastischem Kunststoff mit einem E-Modul von 200 - 1.000, insbesondere ca. 600 kp/cm² bestehen und die beiden äußeren Trommelteile an den der Nitteltrommel zugekerhten Ränder eine innen liegende Ring stufe aufweisen und die äußere Trommel axial relativ zu der Mitteltrommel verschiebbar sind.
Bei dem vorgeschlagenen Kunststoff handelt es sich in erster Linie um Polyesterurethan, der sich durch einen besonder hohen E-Modul, durch eine entsprechende Härte und eine hohe elastische Dehnung auszeichnet. Der E-Modul kann in cien Grenzen von 200 - 1.000 kp/cm² liegen. Diese härte führt dazu, daß er als Naschinenteil eine Druckaufnahmefähigkeit in der Art von Metall aufweist, dennoch aber soweit dehnbar ist, daß eine Streckung selbst über die vorliegende Aufgabe hinaus ohne weiteres möglich ist. Durch die eingeknickten radial verlaufenden Ringscheiben kann der Streckvorgang mit verhältnismäßig geringen technischen Aufwand ausgeführt werden. Die Gestaltung der Ringscheibe führt nämlich bei der radialen Spreizung zu einer Übersetzung des radialen Druckes gegenüber dem zur Anwendung kommenden Luftdruck.
Dieser Druck nimmt am Ende der Spreizung stark zu.
Im wesentlichen besteht die Trommel alls drei koaxialen schmalen Trommelteilen, die aufgrund ihrer besonders gestalteten Ringscheiben bei gleicllelll Luft<iruck in gleicher Weise radial spreizbar sind, ohne daß hierbei Fugen im zylindrischen Mantelteil auftreten.
Während der zylindrische Mantel der mittleren Trommel radiale in einer Ebene verlaufende Randflächen besitzt weisersdie äußeren Ringtrommeln an der der mittleren Ringtrommel zugekehrten Seite radial nach innen gerichtete Abstufungen auf. Außerdem sind die äußeren Trommeln relativ zu der mittleren Trommel axial und radial beweglidl. Die axiale Beweglichkeit erfolgt mittels einer mechanischen Verschiebung auf der Achse.
Die radiale Verformung erfolgt durch den erhöiiten inneren Luftdruck oder ein anderes Druckmedium.
Die genannte Bauart der Trommeln hat für die lierstellung anes Gürtels oder eines Karkaßrohlings die folgende Besonderheit: Die auf die Mitteltrommel aufgelegten und deren Rand überragenden horfllagen werden von den Seitentrommeln an den Rändern radial angehoben, nach innen umgefaltet und radial wieder nach innen zusammengepreßt.
Da diese Vorgänge bei den Trommelteilen neben der axialen Verschiebung durch elastische Dehnunge erfolgt, ist eine völlig gleichmäßige Spreizung der Kordlagen sichergestellt, so daß Inllomogenitäten nicht eintreten können. Durch diese mechaniscjie Verformung durch die Abmessungen der inneren Tronmel und durch die Ringstufe an den beiden äußeren Trommelteilen wird ein äußerst genauer Faltvorgang sichergestellt. Aufgrund der Eigenheiten des Materials, insbesondere des hohen E-Moduls können auch außerordentlich hohe Anpreßdrücke ermöglicht werden. Beim Anrollen mit Driicken in gleicher Größenordnung entsteht stets eine nachteilige Verformung. Der Vorgang wird in Verbindung mit der Zeichnung no eh eingehender erläutert.
Bei der llerstellung der Karkasse müssen zusätzliche Trommelteile vor dem Umfalten der Wulstdrähte auf-gesetzt werden.
Der mittlere Trommelteil sollte hierfür in den passenden Ringzonen Kerben aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindung kann die Ringscheibe auf den äußeren Seiten Stützrippen aufweisen. Diese sind einstückig mit den tingscheiben ausgebildet. Sie dienen dazu, den Verformungsvorgang der Zylinderteile beim Auffüllen mit Luft zu begrenzen.
Eine Begrenzung des Bewegungsvorganges ist allerdings auch durch einen Ring möglich, der in bestimmten Abstand zu der Ringscheibe angeordnet ist.
Damit die Einrichtung im wesentlichen nur mit Preßluft arbeiten kann, weisen die Ringsclleiben im spannungslosen Zustand im Querschnitt gesehen eine Einkuickung von mindestens ca. 900 auf. Aus dieser eingefahrenen Position können alle nachfolgenden und für die Erfindung erforderlichen Positionen durch unterschiedliche Luftdrücke erreicht werden. Damit die Verformung weitgehend gleichmäßig vor sich geht, sind in den Knickzoncn konzentrische Knickrinne vorgesehen, die etwa die halbe Wandstärke ausmachen. Weiterhin kann es nach der Erfindung vorgesehen sein, daß die zylindrische Wandung der Trommelteile zur Mitte hin eine zunehmende Wandstärke aufweist. Diese Wandstärkenänderung iiber den Querschnitt geschen führt dazu, daß beim Verformen der Trommelteile eine zylindrische Gestaltung b(ibehalten wird, solange ein mäßiger Luftdruck aufrechterhalten bleibt. Dieser mäßige Luftdruck ist für alle Vorgänge während des Herstellungsablaufes ausreichend.
In Verbindung mit dem endgültigen Streclcvorgang des fertigen Gürtels kann jedoch eine Wölbung zweckmäßig sein, weil dies dann bereits zu einer balligen Verformung des Gürtels führt, die im fertigen Reifen vorteilhaft sein kann.
Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der mittlere Trommelteil in der Mittelzone eine in Erfangsrichtung verlaufende an einer Saugleitung angeschlossene Rinne aufweist. Diese Rinne bewirkt, daß beim axialen Auseinanderfahren der seitlichen Trommelteile eine seitliche Verschiebung des Gürtels ausgeschlossen ist, auch wenn die Umschläge verhältnismäßig breit sind und d eine zeitlich versetzte Bewegung der seitlichen Trommelteile eintritt. Dies kann bei bestimmten Faltungsarten erforderlich sein. Auch unterschiedlich breite Umschläge kennen ohne weiters sicher umgefaltet werden.
Die an der Rinne angeschlossene Saugleitung führt in Verbindung mit Vakuum zu einer festen Haftung des Gürtels auf diesem Trommelteil. Dies hat darüber hinaus den Vorteil, daß die hohe Konfektionsklebrigkeit wie sie sonst bei der Fertigung von Reifenrohlingen erwünscht ist, nicht erforderlich ist. Auf der Trommel ist damit eine verbesserte Positionierung der Reifenteile vor der Vulkanisation erreicht.
Die Erfindung wird in Verbindung mit mehreren abbildungen beispielsweise beschrieben. Die FiS, 1 zeigt dabei einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Aufbautrommel.
Die Abb. 2 - 16 zeigen die Verfahrenschritte und die Verformungsvorgänge der Trommel während der Herstellung des Gürtels Nach Fig. 1 besteht die Vorrichtung im Querschnitt gesehen aus einer Trommel mit den drei Trommelteflen 1, 2 und 3. Jedes dieser Trommelteile besteht aus einer zylindrischen starken Wandung 4, 5 und 6.
An den Rändern dieser zylindrischen Wandungen 4, 5 und 6 sind Ringscheiben 7, 8, 9, 10, 11, 12 vorgesehen.
Diese sind cinstückig mit den zylindrischen Wandungen 1, 2, 3 ausgebildet. Zur Achse der Trommel hin laufen diese Ringseheiben 7 bis 12 in Randverdidungen 13 aus.
Diese sind bei allen drei Trommelteilen iibereinstimmend.
Diese Randverdickungen sind durch entsprechende Teile 14, 15, 16 in einer Lage fixiert. Die Ringscheiben wandungen sind axial nach innen eingeknickt und weisen gleichzeitig Knickrinnen 17 in den Bereichen auf, die unter erhöhte Spannung gelangen. Zur Bcgrenzung der Streckung unter Luftdruck sind Stützleisten 18 und 19 vorgesehen, die sich gegen entsprechende Scheiben legen.
Die Leisten sind nur so dick, daß sie gerade den auftretenden Druck aufnehmen können, sie sollen an dem Dehnungsvorgang selbst möglichst wenig teilnehmen.
Der Trommelteil 1 ist identisch mit dem Trommelteil 2 und dem Trommelteil 3, so weit sich dies auf die bisherige Beschreibung bezieht. Unterschiedlich ist jedoch, daß die Stirnseiten 20 und 21 der mittleren Trommel radial verlaufende Flächen besitzen, während die gegenüber liegenden Stirnflächen eine Ringstufe 22 aufweisen, die für den llerstellungsvorgang von entscheidender Bedeutung ist. Weitere Einzelheiten der Binrichtung sind dieser Zeichnung 1 zu entnehmen. Es erübrigt sich hierauf näher einzugehen, weil ihre l^.irkung und Gestaltung ohne weiteres erkennbar ist.
In (len*Fig. 2 bis 6 werden die verschiedenen Phasen bei der Herstellung des Gürtels beschrieben. In Abb. 2 liegen die Zylindermantelwandungen 1, 2, 3 bei gleichen Umfang mit ihren Stirnseiten so nebeneinander, daß sie eine geschlossene Trommel bilden. Auf diese Trommel werden die Kordlagen 30 und 31 aufgelegt, wobei die untere Kordlage eine größere Breite aufweist 'als-die obere. Die Fäden kreuzen sich und liegen im gleichen Abstand im entgegengesetzten Winkel zur Umfangsrichtung.
In der Fig. 3 werden die Trommelteile 1 und 3 radial gestreckt und gleichzeitig axial nach außen gefahren.
Dadurch wird der Faltungsvorgang eingeleitet. Eine leichte Streckung der Gürtellage kann gleichzeitig bewirkt werden, indem die Mitteltrommel radial etwas gespreizt wird.
In Fig. Ii werden die beiden äußeren Trommelteile 1 und 3 im gestreckten Zustand über, die Ränder des mittleren Trommelteils 2 gefahren. Hierbei werden die äußeren Ränder der unteren Kordlage 31 umgeschlagen.
In Fig. 5 wird der axiale Verschiebungsvorgang der äußeren Trommelteile 1 und 2 nach innen soweit fortgesetzt, bis die Stufen 22 anstoßen. I3ei übergreifenden Trommelrändern werden die Trommelteile 1 und 2 dann radial nach innen abgesenkt. Ilicrbei pressen sie die innere Lage 31 auf die äußere Lage 32.
Anschließend heben sich entsprechend Fig. 6 die äußeren Trommelteile i und 3 radial von der inneren Trommel ab und fahrern wieder nach außen wie in Fig. 1 dargestellt ist. Durch leichte Streckung des Trommelteils 2 wird dann der Gürtel genau auf das vorgesehene Maß gebracht. Im Anschluß daran können bei gleicher Streckstellung aller drei Trommelteile 1, 2,3 Füllstreifen an die Gürtelränder angesetzt und der Laufstreifen aufgelegt werden.
Nach dem gleichen Herstellungsablauf kann auch eine Karkasse hergestellt werden1 wenn der Trommelteil 2 bei wesentlich größerer Breitc an den Rändern Ringnuten fiir die Wulstkabel aufweist.

Claims

A n s p r ü c h e 1.))Vorrichtung zum herstellen von aus mehrschichtigen und an den Rändern umgefalteten gummierten Kordlagen bestehenden Gürteleinlagen für Efz-Gürtelreifen oder Reifenkarkaßrohlingen, wobei die Vorrichtung aus zylindrischen Aufbautrommeln besteht, deren Umfang veränderbar ist , dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel aus drei koaxial zueinander angeordneten Trommelteilen(1, 2 und 3) gleichen Durchmesser besteht, jede der Trommelteile an den Rändern radiale und axial nach innen eingeknickte konzentrische Knickrinnen (17) aufweisende auf der Trommelachse luftdicht abgestützte Ringscheiben (7, 8, 9, 10, 11 und 12) aufweist, wobei Trommelteile (1 bis 3) und Ringscheibe (7 bis 12) einstückig aus elastischen Kunststoff mit einem E-Modul von 200 - 1.000, insbesondere ca. 600 kp/cm² bestehen und die beiden äußeren Trommelteile (1 und 3) an den dem Mitteltrommelteil (2) zugekehrten Rändern eine innen liegende Ringstufe (22) aufweisen und die äußeren Trommelteile axial relativ zum Mittel trommelteil verschiebbar sind
2) Vorrichtung na cli dem Anspruch 1, dadurch gekenn-.zeichnet9 daß die Ringscheiben (7 bis 12) auf den Außenseiten Stiitzrippen (23, 24) aufweisen.
3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben im spannungslosen Zustand eine im Querschnitt gesehene Einknickung von mindestens ca. 900 aufweisen 4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wandung der Trommelteile eine zur Mitte hin zunehmende Wandung aufweisen 5.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Trommelteil eine in Utnfangsrichtung verlaufende an einer Saugleitungsangeschlossenen Rinne aufweist.