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Dokumentenidentifikation DE69415569T2 15.07.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0614752
Titel Verfahren und Gerät zur Herstellung von verstärkten Lagen
Anmelder The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio, US
Erfinder Bhagwat, Anand Waman, Akron, Ohio 44313, US;
Palmer, Kenneth Joseph, Wadsworth, Ohio 44281, US;
Prakash, Amit, (nmn), Hudson, Ohio 44236, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69415569
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 23.02.1994
EP-Aktenzeichen 941027047
EP-Offenlegungsdatum 14.09.1994
EP date of grant 30.12.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.07.1999
IPC-Hauptklasse B29D 30/38
IPC-Nebenklasse B29C 70/00   B60C 9/08   B65H 59/04   B65H 59/38   

Beschreibung[de]

Wenn die Erfindung auch Gegenstand eines weiten Anwendungsgebietes ist, so bezieht sie sich doch insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial. Spezieller richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial aus Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomermaterial, wie es in der Produktion von Reifen verwendet wird, wobei das Kordlagen- oder Gürtelmaterial im Inneren verstärkt ist mit mehr als 12 Enden/cm (EPC) (30 Enden/inch (EPI)) von Metall-Monofilamenten oder Korden.

Konventionellerweise haben Radialluftreifen bzw. Luftgürtelreifen zur Verwendung im PKW- und leichten LKW-Bereich Stahlkorde, die in der Karkassenlage eingebettet sind, welche die Reifen bildet. Diese Korde sind aus Stahlfäden gebildet, die miteinander verwebt sind und dazu dienen die Festigkeit der Karkassenlage zu steigern. Die Stahlkorde sind querverlaufend oder anders schrägverlaufend orientiert in bezug auf eine Hauptdimension der Kordlage selber. Aus Gründen der Prokutionsökonomie werden diese Kordlagen erzielt, indem man mit einem kontinuierlichen Werkstück beginnt, in dem die Metallkorde eine Art Metallgewebeeinlage bzw. Kettfäden bilden. Dieses Werkstück wird im wesentlichen durch querverlaufende oder schräge Schnitte in eine Vielzahl von Segmenten gekürzt, die dann längsseits zueinander positioniert und entlang der benachbarten Kanten zusammengeklebt bzw. -gespleißt werden, um die Kordlagen zu bilden.

Solch ein bekanntes Verfahren ist hier mit Bezug zu Fig. 1 beschrieben. Drahtkorde 10 sind um Spulen 12 gewickelt, die einzeln drehbar auf Spindeln 13 getragen werden, die von entgegengesetzt gerichteten Oberflächen 14 und 16 einer Spulentraganordnung 18 hervorragen. Die Korde 10 werden ausgestoßen bzw. abgewickelt in Richtung einer Führungsplatte 20. Die Führungsplatte 20 ist mit einer Zahl von kleinen, gleich beabstandeten Öffnungen ausgebildet, die in drei voneinander beabstandeten Reihen angeordnet sind. Die Korde 10 durchlaufen diese Öffnungen in jeder der Reihen, um in drei Ebenen angeordnet zu werden, die einander im Walzeneingriff bzw. Walzenspalt eines ersten Paares zylindrischer Führungsrollen 22 schneiden, durch welche die Korde 10 dann eingeführt werden. Die Korde 10 treten in einer horizontalen Ebene aus und werden als nächstes durch ein zweites Paar zylindrischer Führungsrollen 24 geführt, um eine stabile Zufuhr der Korde in einen Extruder 26 sicherzustellen. Die Korde werden dann zwischen zwei dünnen Platten bzw. Tafeln 28 und 30 aus Kautschuk bzw. Gummi oder einem Elastomermaterial eingeschlossen und in dem Extruder 26 gepreßt, um einen Abschnitt einer verstärkten Karkassenlage 32 zu bilden, wie sie in der Reifenproduktion verwendet wird.

Als nächstes wird, wie in Fig. 5 gezeigt der Abschnitt der spleißlosen Kordlage 32 gekürzt durch einen querverlaufenden Schnitt in eine Mehrzahl von Segmenten 34, die von einer Fördereinrichtung 36 getragen werden in eine Position längsseits eines anderen Segmentes und dann zusammengespleißt werden entlang der benachbarten Kanten an Station 38, beispielsweise wie in der US-A- 5 221 409 offenbart. Es ist zu verstehen, daß die Korde nun in der Kordlage quer zu der Bewegungsrichtung, die durch den Pfeil angezeigt wird, angeordnet sind. Der sich ergebende Streifen verklebten bzw. gespleißten Kordlagenmaterials 40 wird typischerweise auf eine Rolle 42 geführt.

Das bekannte System verwendet eine einzelne an jede Spindel angebrachte Spule für jeden Draht bzw. für jedes Kabel in der Karkassenlage 32. Für eine typische 122 cm (48 inch) breite Kordlage mit vier Enden pro linearem Zentimeter (EPC) (10 Enden pro linearem inch (EPI)) von Kord 10, waren 480 Spulen auf derselben Anzahl von Spindeln 13 erforderlich. Unter der Annahme, daß die Reißlast bzw. Bruchlast für jeden Kord 45kg (100 lbs) ist, war eine Bruchlast 178 kg pro linearen Zentimeter (1000 lbs pro linearem inch) der Kordlage. Um eine äquivalente Kordlage mit Stahllitzen zu fertigen, wobei jede eine Bruchlast von 13,6 kg (30 lbs) hat, anstelle von Korden, wären 13 EPC (33 EPI) erforderlich, um die Bruchlast von 178 kg pro linearen Zentimeter (1000 lbs pro inch) beizubehalten. Daher würden dreimal soviele Spulen erforderlich sein, um eine Kordlage, die mit Litzen einer gegebenen Bruchlast verstärkt ist, zu fertigen im Vergleich zu einer Kordlage derselben Größe und derselben Bruchlast, verstärkt mit Korden. Da die Spulentraganordnung üblicherweise etwa 1400-1500 Spulen zum Bau eines Autoreifens und etwa 800-900 Spulen zum Bau eines LKW-Reifens hält, ist einzusehen, daß die Traganordnungen bereits sehr groß sind und große Räume in einer Herstellungsfabrik in Anspruch nehmen. Daher ist es inpraktikabel einfach die Abmessung der Traganordnungen 18 zu erhöhen, um die zusätzlichen Spulen zu tragen. Um dies zu tun, würde zusätzlicher Raum benötigt, üblicherweise ein extrem kostenintensives Bestreben. Daher ist es zur Zeit die meist praktikable Lösung, die Weite der Karkassenkordlagen, die gefertigt werden, um ein Drittel zu reduzieren. Dann können die bestehenden Spulentraganordnungen genug Spulen tragen, um eine Kordlage zu bilden mit derselben Bruchlast pro linearem inch bzw. linearem Zentimeter wie eine äquivalent dimensionierte Kordlage, die mit Korden verstärkt ist. Das Problem dieser Lösung ist, daß, da die erzeugte Breite der Abschnitte der Kordlagen jetzt nur 41 cm (16 inch) ist, zwei zusätzliche Spleißungen erforderlich sind für jeden 122 cm (48 inch) Abschnitt des Kordlagenstreifens 40. Die zusätzliche Zahl von Klebungen bzw. Spleißungen bewirkt eine höhere Wahrscheinlichkeit von Defekten und ein weniger gleichförmiges Endprodukt.

Wenn im Stand der Technik auch nicht bekannt ist, eine Vielzahl von Spulen auf einer einzigen Spindel zur Zufuhr von Kabel oder Monofilament für die Produktion von Reifen zu offenbaren, so sind Spulenträger für mehrere Spulen doch in der Textilindustrie bekannt, wie beispielsweise in der US-A-3 109 605 illustriert. Dieses Patent offenbart benachbarte Spulen, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen während der Zeit, in der der Faden abgezogen wird, so daß eine gleichmäßige Spannung auf allen der Fäden erreicht wird. Ferner steuert bzw. regelt eine Reibungskupplung zwischen benachbarten Spulen mit einem Federmechanismus an einem Ende der Spulen die Spannung des abgezogenen Fadens. Das Problem mit dieser Anordnung ist, daß, speziell wenn sie für Korde und Litzen, wie sie in der Herstellung von Reifen verwendet werden, angewandt wird, eine leicht verschiedene Spannung an jeder Spule vorliegen kann. Dieser Unterschied kann hervorgehoben bzw. verstärkt werden als der Verschleiß der Reibungskupplungen. Auch ist es wichtig, wenn eine große Anzahl von Spulen verwendet wird, wie in der vorliegenden Erfindung, daß sie leicht und schnell justiert werden können durch einen Bediener, um eine gleichförmige Spannung bereitzustellen.

Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kordlagen oder Gürtelmaterial zu schaffen, die einen oder mehrere der Beschränkungen und Nachteile der beschriebenen bekannten Anordnungen beseitigt.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu schaffen, bei welcher der entstehende Streifen von Kordlagen- oder Gürtelmaterial im wesentlichen dieselbe Festigkeit wie ein bekannter Streifen von Kordlagenmaterial hat, der mit Korden verstärkt ist, aber jetzt mit Metall-Monofilamenten oder Korden verstärkt ist, die ein EPI bzw. EPC haben, der zwischen zwei- und viermal höher ist als der bekannter Streifen von Kordlagenmaterial.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu schaffen, bei welcher der entstehende Kordlagen- oder Gürtelstreifen im wesentlichen dieselbe Festigkeit und Größe wie ein bekannter Kordlagenstreifen hat, der mit Korden verstärkt ist, aber weniger Spleißungen aufweist und gleichmäßiger ist, als es mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung zur Herstellung eines Kordlagenstreifens möglich ist.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtellagenmaterial zu schaffen, bei welcher der entstehende Kordlagen- oder Gürtelstreifen mit im wesentlichen derselben Festigkeit und Größe eines bekannten Kordlagenstreifens eine verrin gerte Dicke oder ein verringertes Maß hat im Vergleich mit der verstärkten Kordlage, die mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung aufgebaut ist.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu schaffen, bei welcher eine Vielzahl von Spulen, die mit Monofilamenten oder Korden bewickelt sind, auf jeder Spindel einer bekannten Spulentraganordnung getragen wird.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu schaffen, bei welcher eine Vielzahl von Spulen, die mit Monofilamenten oder Korden bewickelt sind, auf jeder Spindel einer bekannten Spulentraganordnung getragen werden, so daß benachbarte Spulen sich in entgegengesetzen Richtungen drehen und eine Feder- und Reibscheibenanordnung zwischen benachbarten Spulen gleichmäßige Spannung auf den Monofilamenten oder Korden, die von den Spulen abgezogen werden, sicherstellt.

Es ist auch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu schaffen, bei welcher alle Spulen, die auf einer Spulentraganordnung getragen werden, leicht und schnell justiert werden können, so daß die Monofilamente oder Korde, die von jeder der Spulen auf jeder der Spindeln abgezogen werden, eine gleichmäßige Spannung haben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, kann ein Streifen Kordlagen- oder Gürtelmaterials, der im Inneren mit mehr als zwölf Enden/cm (30 Enden/inch) von Stahl- Monofilamenten oder -Korden verstärkt ist, zur Verwendung in einem Reifen gebildet werden durch das Verfahren, die Stahl-Monofilamente oder -Korde mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer zu umgeben. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte. Zuerst wird eine Vielzahl von Stahl-Monofilamenten oder Korden von einer Vielzahl von Spulen, die jeweils drehbar an einer Vielzahl von Spindeln befestigt sind an einem inneren Ende einer Spulentraganordnung, zugeführt. Dann werden die Stahl-Monofilamente oder -Korde ausgerichtet in einem vorbestimmten Abstand zueinander. Als nächstes werden die Stahl- Monofilamente oder -Korde in einer horizontalen Ebene angeordnet und mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer bedeckt bzw. umgeben. Dann werden die mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer umgebenen Stahl-Monofilamente oder -Korde geschnitten, um einen Abschnitt von spleißlosem, verstärktem Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu bilden, angepaßt für die Verwendung in der Herstellung von Reifen.

Gemäß der Erfindung beinhaltet der Schritt der Zufuhr einer Vielzahl von Stahl- Monofilamenten oder -Korden den Schritt des Aufbringens einer gleichmäßigen axialen Bremskraft auf jede der Spulen, so daß eine gleichmäßige Spannung auf jedem der Stahl-Monofilamente oder -Korde geschaffen wird, die von dieser zugeführt werden. Dies wird erreicht durch Anbringen einer ersten Reibscheibe auf jeder der Spindeln, so daß sie gegen einen Bund anliegt, der an dem inneren Ende jeder Spindel befestigt ist. Dann wird die Mehrzahl von Spulen auf jeder der Spindeln angebracht, wobei eine erste der Spulen gegen die erste Reibscheibe anliegt. Als nächstes werden federvorgespannte Reibeinrichtungen angebracht auf jeder der Spindeln zwischen jeder der Spulen, die benachbart zueinander angeordnet sind, wobei eine gleichförmige axiale Bremskraft auf jede Spule aufgebracht werden kann. Dann wird eine zweite Reibscheibe auf jeder der Spindeln benachbart zu einem äußeren freien Ende jeder Spindel angebracht, so daß sie gegen eine zweite der Spulen, die benachbart zu dem äußeren freien Ende der Spindel angeordnet ist, anliegt. Weiter werden Haltemittel angebracht an dem freien Ende jeder Spindel, um gegen die zweite Reibscheibe anzuliegen zum Sichern der Spulen auf der Spindel und zum Zusammendrücken der federbelasteten Reibeinrichtungen, wobei die gleichförmige axiale Bremskraft unabhängig auf jede Spule aufgebracht wird, so daß die Monofilamente oder Korde von jeder Spule mit einer gleichförmigen Spannung zugeführt werden. Der Schritt des Aufbringens einer gleichförmigen axialen Bremskraft beinhaltet ebenfalls die Zufuhr der Stahl-Monofilamente oder -Korde von jeder Spule in entgegengesetzten Richtungen zu der einer benachbarten Spule.

Weiter beinhaltet das Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung die Schritte des Schneidens der Abschnitte von spleißlosem Kordlagen- oder Gürtelmaterial in eine Mehrzahl von spleißlosen Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegmenten und des Bewegens jedes geschnittenen spleißlosen Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegments zu einer Position längsseits zu einem zuvor geschnittenen spleißlosen Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegement. Die Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegmente, die längsseits zueinander positioniert sind, werden zusammengeklebt bzw. -gespleißt, um einen Abschnitt von gespleißtem verstärktem Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu bilden, daß in eine Bewegungsrichtung bewegt wird, wobei die Monofilamente oder Korde querliegend zu der Bewegungsrichtung der gespleißten Abschnitte von Kordlagen- oder Gürtelmaterial angeordnet sind.

Gemäß der Erfindung wird ein Reifen aus Kordlagen- oder Gürtelmaterial, das im Inneren mit mehr als 12 Enden/cm (30 Enden/inch) von Stahl-Monofilamenten oder -Korden zur Verwendung in der Herstellung eines Reifens verstärkt ist, durch ein Verfahren des Überdeckens bzw. Umhüllens der Stahl-Monofilamente oder -Korde mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer gebildet. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte. Eine Vielzahl von Stahl-Monofilamenten oder Korden wird zugeführt von einer Vielzahl von Spulen, die drehbar an Spindeln angebracht sind, die an einem inneren Ende an einer Spulentraganordnung befestigt sind, so daß wenigstens zwei der Spulen auf jeder der Spindeln angebracht sind. Die Stahl-Monofilamente oder -Korde sind in einer vorbestimmten Lage zueinander ausgerichtet. Dann werden die Stahl-Monofilamente oder -Korde in einer horizontalen Ebene angeordnet und mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer bedeckt bzw. umhüllt. Als nächstes werden die umhüllten Stahl- Monofilamente oder -Korde in Abschnitte geschnitten, um spleißlose Abschnitte von verstärktem Kordlagen- oder Gürtelmaterial zu bilden zur Herstellung eines Reifens mit einer reduzierten Anzahl von Spleißungen.

Die Erfindung und weitere Entwicklungen der Erfindung werden nun anhand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert, die in den Zeichnungen gezeigt sind. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Vorrichtung zur Fertigung eines Abschnittes von Kordlage oder Gürtel, wie in der Produktion von Reifen verwendet;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer Spulentraganordnung mit drei Spulen auf jeder Spindel gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht von drei Spulen, die auf einer einzigen Spindel angebracht sind gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer federvorgespannten Reibeinrichtung, die zwischen benachbarten Spulen in Fig. 3 angeordnet ist; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Bewegung, des Schneidens, des Spleißens und Rollens des Kordlagen- oder Gürtelmaterials, nachdem es aus einer Vorrichtung von dem Typ wie in Fig. 1 illustriert zugeführt wurde.

Wie oben diskutiert zeigt Fig. 1 ein bekanntes System zur Zufuhr von Drahtkorden 10 von Spulen 12, die jeweils drehbar auf einer einzelnen Spindel 13 getragen werden, die nach außen vorstehen von entgegengesetzt gerichteten Flächen 14 und 16 einer Spulentraganordnung 18. Die Korde 10 laufen in Richtung einer Führungsplatte 20 ab. Die Führungsplatte 20 ist mit einer Zahl von kleinen Öffnungen ausgebildet, die in drei voneinander beabstandeten Reihen angeordnet sind. In jeder Reihe sind die Öffnungen gleich beabstandet. Die Korde 10 laufen durch die Öffnungen in jeder der Reihen, so daß sie in 3 Ebenen angeordnet sind, die einander an dem Walzeneingriff bzw. -spalt zweier zylindrischer Führungsrollen 22 schneiden, durch die die Korde 10 dann eingeführt bzw. geführt werden. Die Korde 10 kommen heraus in einer horizontalen Ebene und werden als nächstes durch ein zweites Paar von zylindrischen Führungsrollen 24 geführt, um die stabile Zufuhr der Korde in einen Extruder 26 sicherzustellen. Die Korde werden dann abgedeckt bzw. umhüllt zwischen zwei Tafeln bzw. dünnen Platten 28 und 30 aus Kautschuk bzw. Gummi oder einem Elastomer und gepreßt in dem Extruder 26, um einen Abschnitt einer verstärkten Karkassenkordlage bzw. Lage oder Gürteln 32 zu bilden, wie sie in der Produktion von Reifen verwendet werden.

In Fig. 2 und 3 ist ein Abschnitt einer neuen Spulentraganordnung 50 gezeigt zur Zuführ von Stahl-Monofilamenten bzw. -Elementarfäden oder -Korden 52 während der Herstellung von Kordlagen- oder Gürtelmaterial, das im Inneren verstärkt ist mit mehr als 12 Enden/cm (30 Enden/inch) der Stahl-Monofilamente oder -Korde 52. Die Ausdrücke Kordlagenmaterial und Gürtelmaterial sind in der Beschreibung durchgehend austauschbar verwendet. Eine Mehrzahl von Spindeln 54 ist an der Spindeltraganordnung 50 befestigt, so daß sie nach außen hervorragen von entgegengesetzten Seiten 56 und 58. An jeder der Spindeln 54 sind drei Spulen 60, 60' und 60" drehbar angebracht mit einem oder mehreren Stahl-Monofilamenten 52, die darauf aufgewickelt sind. Wie durch die Pfeile bezeichnet, dreht sich die mittlere Spule 60' in der entgegengesetzten Richtung zu den anderen zwei Spulen 60 und 60", die auf jeder Seite von dieser angeordnet sind. Während drei Spulen vorzugsweise auf jeder Spindel 54 angebracht sind, so liegt es im Bereich der Erfindung, zwei oder vier Spulen auf jeder Spindel zu befestigen.

Eine Bremsanordnung 61 ist an jeder Spindel vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Monofilamente oder Korde, die um jede Spule 60, 60' und 60" gewickelt sind, mit einer gleichmäßigen Spannung zugeführt werden. Die Bremsanordnung 61 beinhaltet eine federvorgespannte Reibanordnung 62, die an jeder Spindel 54 angeordnet ist, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, und zwischen jedem Paar von benachbarten Spulen angeordnet ist, um diese voneinander zu trennen. Jede der Reibanordnungen 62 beinhaltet ein Paar von kreisförmigen Reibscheiben 64 und 66, die typischerweise aus Reibbronze oder verstärkten Reibkissen bzw. Reibbelägen aufgebaut sind und drehbar angebracht sind an der Spindel 54 und voneinander getrennt sind durch eine Druckfeder 68. Jedes Ende der Druckfeder 68 ist vorzugsweise an der Reibscheibe befestigt, an die es anstößt, durch Mittel wie Hartlöten. Zusätzlich sind einzelne kreisförmige Reibscheiben 69 und 71, typischerweise aus Reibbronze oder verstärkten Reibbelägen aufgebaut, drehbar an jeder Spindel 54 angebracht und benachbart zu den nach außen gerichteten Seiten der Spulen 60 bzw. 60" angeordnet.

Die Bremsanordnung 61 beinhaltet ebenfalls eine Rückhalteeinrichtung 70, die an dem freien Ende 72 jeder Spindel 54 befestigt ist und gegen die Reibscheibe 69 stößt, um die Spulen 60, 60' und 60" an der Spindel zu sichern, um die Federn 68 so zusammenzudrücken, daß die Reibscheiben 64 und 66 in reibendem Eingriff mit der Seite einer benachbarten Spule sind und die Reibscheiben 69 und 71 in reibendem Eingriff mit den nach außen gerichteten Seiten der Spulen 60 bzw. 60" sind. Die Rückhalteeinrichtung 70 umfaßt eine Sicherungsmutter 74, die ein Zylinder ist mit einem Loch durch die Mitte, um die Montage der Mutter auf dem Schaft 54 zu ermöglichen. Ein Gewindeloch, das sich von der äußeren Umfangsfläche der Mutter 74 zu dem Durchgangsloch erstreckt, nimmt eine Klemmschraube 66 auf, die gegen die Spindel 54 angezogen wird, um die Sicherungsmutter in der Lage zu sichern. Vorzugsweise sind Positionslinien an jeder Spindel angezeichnet, um die Sicherungsmutter leicht und schnell an derselben Position auf jeder der Vielzahl von Spindeln zu positionieren. Alternativ können die Sicherungsmuttern bündig mit dem äußeren Ende der Spindel 54 positioniert werden. Die Rückhalteeinrichtung 70 umfaßt ebenfalls eine Schulter bzw. einen Bund 78, der benachbart zu dem inneren Ende von diesem angeordnet ist und integral mit dem Schaft 54 gebildet sein kann. Die Reibscheibe 71 ist abgedeckt bzw. belegt zwischen Bund 78 und der Seitenwand der Spule 60".

Zum Zusammensetzen der Spulenanordnung wird die Reibscheibe 71 zu erst auf der Spindel montiert, so daß sie an dem Bund 78 anliegt. Dann werden die Spulen 60, 60' und 60" auf der Spindel 54 montiert mit den dazwischen liegenden Reibanordnungen 62. Als nächstes wird die Reibscheibe 69 auf der Spindel montiert, so daß sie an der Spule 60 anliegt. Schließlich wird die Sicherungsmutter 74 auf den Schaft 54 geschoben und gegen die Reibscheibe 69 gedrückt, um die Spulen in Richtung des ersten Endes der Spindel zu bewegen und die federvorgespannten Reibanordnungen 62 zusammenzudrücken. Die Sicherungsmutter wird in einer gewünschten Position durch Anziehen der Klemmschraube 76 gegen die Spindel gesichert. Die resultierende Bremskraft wird durch die Kompression der Federn 68 erzeugt, die eine axiale Kraft erzeugt, die die Bremsscheiben gegen die gegenüberliegende Seite der Spule drückt. Ein Merkmal der Erfindung ist, daß die Axialkraft unabhängig und gleich auf jede Spule 60, 60' und 60" aufgebracht wird. Um weiter sicherzustellen, daß die Bremskraft unabhängig und gleich aufgebracht wird, dreht sich die mittlere Spule 60' in der entgegengesetzten Richtung zu den äußeren Spulen 60 und 60". Die einzigartige Bremsanordnung, wie offenbart, stellt sicher, daß die Rotation jeder Spule unbeeinflußt ist durch die Rotation der anderen Spulen auf derselben Spindel, wobei der Draht von jeder der Spindeln mit einer gleichförmigen Spannung zugeführt wird. Da die Sicherungsmutter leicht und schnell in derselben Lage an jeder Spindel befestigt bzw. gesichert werden kann, wird der Draht außerdem von jeder Spule an der Spulentraganordnung 18 mit einer gleichförmigen Spannung zugeführt.

Im Betrieb führt die Spulentraganordnung 18 eine Vielzahl von Stahl-Monofilamenten oder -Korden 52 mit einer gleichförmigen Spannung durch die Führungsplatte 20, um die Stahl-Monofilamente oder -Korde in einem vorbestimmten Abstand zueinander auszurichten. Dann werden die ausgerichteten Monofilamente und Korde in einer horizontalen Ebene angeordnet, indem sie durch zumindest ein Paar zylindrischer Führungsrollen 22 hindurchlaufen. Es ist bevorzugt, daß die Monofilamente oder Korde, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, durch ein zweites Paar zylindrischer Führungsrollen 24 hindurchlaufen, um sicherzustellen, daß die Monofilamente oder Korde in der gewünschten Lage und in dem gewünschtem Abstand zwischeneinander bleiben. Als nächstes werden die ausgerichteten Stahl-Monofilamente oder -Korde durch Kautschuk bzw. Gummi oder ein Elastomer 28 und 30 umhüllt und in einem Extruder 26 zusammengepreßt, um einem Abschnitt von spleißlos verstärktem Kordlagenmaterial 32 zu bilden, das angepaßt ist für die Verwendung in der Produktion von Reifen. Als nächstes wird, wie in Fig. 5 gezeigt, der spleißlose Abschnitt der Kordlage in eine Mehrzahl von Kordlagensegmente 34 zerschnitten, die jeweils zu einer Position längsseits eines zuvor geschnittenen der spleißlosen Kordlagensegmente bewegt werden. Schließlich werden die zwei Segmente längsseits zueinander zusammengespleißt, um einen Abschnitt von gespleißtem verstärktem Kordlagenmaterial 40 zu bilden, das sich in einer Bewegungsrichtung bewegt, wobei die Stahl-Monofilamente oder -Korde quer verlaufend in einem beliebigen Winkel angeordnet sind zu der Bewegungsrichtung des zweiten Abschnittes von Kordlagenmaterial. Wenn auch die Monofilamente oder Korde rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung des Kordlagenmaterial sein können, so liegt es doch im Umfang der Erfindung, daß die Monofilamente oder Korde in jedem beliebigen gewählten Winkel in bezug auf die Bewegungsrichtung angeordnet sind. Der resultierende Streifen von gespleißtem Kordlagenmaterial 40 wird überlicherweise auf eine Rolle 42 zugeführt bzw. aufgewickelt.

Der hergestellte Gegenstand, der aus dem gerade beschriebenen Produktionsverfahren resultiert, ist ein Abschnitt von gespleißtem Kordlagenmaterial 40 mit derselben Breite und im wesentlichen derselben Reiß- bzw. Bruchkraft wie ein Abschnitt einer mit Stahlkorden verstärkten Kordlage, die hergestellt ist unter Verwendung der bekannten Vorrichtung mit nur einer einzigen Spule an jeder Spindel der Spindeltraganordnung. Dennoch ist der verbesserte Abschnitt von gespleißtem Kordlagenmaterial 40, aufgebaut durch die hier offenbarte Erfindung, verstärkt mit Stahl-Monofilamenten oder Korden, die einen EPI haben, der zwischen zwei- und viermal größer und vorzugsweise dreimal größer sein kann als der EPI von Stahlkorden, die verwendet werden, um die bekannten Abschnitte von Kordlagen zu verstärken. Das neue Produktionsverfahren, wie hier beschrieben, verwendet dasselbe System wie das, das verwendet wird, um die bekannten Kordlagen zu fertigen, die mit Stahlkorden verstärkt sind, mit Ausnahme, daß jede der Spindeln 54 an der Spulentraganordnung 18 jetzt mit 3 Spulen anstelle von einer Spule versehen ist. Ferner ist eine Bremsanordnung vorgesehen, die sicherstellt, daß die Monofilamente oder Korde von den Spulen mit einer gleichförmigen Spannung zugeführt werden. Die Abschnitte des gespleißten Kordlagenkords, gefertigt mit dem verbesserten Verfahren, wie hier offenbart, hat mehrere Vorteile gegenüber den Abschnitten von Kordlagen, die durch das bekannte Verfahren aufgebaut sind. Zuerst sind die Stahl-Monofilamente oder -Korde, die in der verbesserten Vorrichtung verwendet werden von kleinerem Durchmesser als die bekannten Stahlverstärkungskorde und daher ist die Dicke oder das Maß des resultierenden Kordlagenmaterials geringer. Das bedeutet, daß weniger Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomermaterial erforderlich ist und signifikante Kosteneinsparung erreicht werden können. Ein zweiter Vorteil ist, daß die Zahl der Spleißungen in einem Abschnitt gespleißten Kordlagenmaterials 40, das mit Stahl-Monofilamenten oder Korden verstärkt ist, wie offenbart, geringer ist, zum Beispiel ein Drittel geringer, als die Zahl von Spleißungen eines Abschnittes von bekanntem Kordlagenmaterial, das mit Stahlkorden verstärkt ist. Die geringere Anzahl von Spleißungen reduziert die Wahrscheinlichkeit von Defekten und resultiert in einem gleichmäßigeren Endprodukt.

Es ist augenscheinlich, daß gemäß dieser Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kordlagenmaterialstreifens, der mit Stahl-Monofilamenten oder -Korden verstärkt ist, für die Verwendung in einem Reifen auf einer bekannten Vorrichtung, die modifiziert wurde, so daß sie eine Vielzahl von Spulen auf jeder Spindel einer Spulentraganordnung hat, geschaffen worden ist. Das gefertigte Produkt, das aus dem Produktionsverfahren und der verbesserten Vorrichtung resultiert, beispielsweise ein gleichmäßiger Streifen von Verstärkung, ein gespleißtes Kordlagenmaterial mit einer höheren EPI und weniger Spleißungen als mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung möglich war, erfüllt die Aufgaben, Wege und Vorteile, die zuvor ausgeführt wurden.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Umhüllen der Stahl-Monofilamente oder -Korde (52) mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer für die Herstellung eines Streifens von Kordlagen oder Gürtelmaterial, verstärkt mit Stahl-Monofilamenten oder -Korden und angepaßt für die Verwendung in einem Reifen, mit den Schritten:

a) Zufuhr einer Vielzahl der Stahl-Monofilamente oder -Korde von einer Vielzahl von Spulen (60, 60', 60"), die frei drehbar auf Spindeln (54) angebracht sind, die an einem inneren Ende einer Spulentraganordnung (50) befestigt sind, so daß die Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") bewegbar angebracht ist auf jeder der Spindeln in einer axialen Richtung;

b) Aufbringen einer unabhängigen axialen Bremskraft auf nach außen gerichtete Seiten einer benachbarten der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60"), wobei die Stahl-Monofilamente oder Korde von jeder der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") mit einer gleichförmigen Spannung zugeführt werden;

c) Ausrichten der Stahl-Monofilamente oder -Korde in einer vorbestimmten beabstandeten Lage zueinander;

d) Anordnen der Stahl-Monofilamente oder -Korde in einer horizontalen Ebene;

e) Bedecken bzw. Umhüllen der Stahl-Monofilamente oder -Korde in einer horizontalen Ebene mit Kautschuk bzw. Gummi oder Elastomer; und

f) Pressen der umhüllten Stahl-Monofilamente oder -Korde, um einen Abschnitt von verstärktem, spleißlosen Kordlagen oder Gürtelmaterial (32) zu bilden, angepaßt für die Verwendung in der Produktion von Reifen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt der Zufuhr der Stahl-Monofila mente oder -Korde (52) von jeder der Spulen (60, 60', 60"), die auf jeder der Spindeln angebracht sind, in entgegengesetzte Richtungen von der einer benachbarten Spule.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 weiter umfassend die Schritte: Schneiden des Abschnittes von spleißlosem Kordlagen- oder Gürtelmaterial in eine Vielzahl von spleißlosem Kordlagen oder Gürtelmaterialsegmenten;

Bewegen eines geschnittenen der geschnittenen spleißlosen Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegmente in eine Position längsseits eines zuvor geschnittenen der spleißlosen Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegmente; und

Zusammenspleißen der spleißlosen Kordlagen- oder Gürtelmaterialsegmente, die längsseits zueinander positioniert sind, zum Bilden eines Abschnittes von verstärktem gespleißtem Kordlagen- oder Gürtelmaterial, welches in einer Bewegungsrichtung bewegt wird, wobei die Monofilamente oder Korde querliegend angeordnet sind zu der Bewegungsrichtung des Abschnittes von gespleißtem Kordlagen- oder Gürtelmaterial.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem der Schritt des Ausrichtens der Stahl-Monofilamente oder -Korde (52) in einer vorbestimmten beabstandeten Lage zueinander den Schritt umfaßt, die Stahl-Monofilamente oder - Korde, die von den Spulen (60, 60', 60") an jeder der Spindeln zugeführt werden durch eine Führungsplatte (20) zu führen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem der Schritt des Anordnens der Vielzahl von Stahl-Monofilamenten oder -Korden (52) in einer horizontalen Ebene den Schritt beinhaltet, die Stahl-Monofilamente oder -Korde nachfolgend zu dem Schritt des Ausrichtens durch ein Paar von zylindrischen Führungsrollen (22) zu führen.

6. Vorrichtung zur Zufuhr von Draht (52) während der Herstellung von verstärktem Kordlagen- oder Gürtelmaterial, umfassend:

eine Spindel (54), die an einem inneren Ende an einer Spulentraganord nung (50) befestigt ist, wobei die Spindel einen Bund (78) der nahe dem inneren Ende gelegen ist, aufweist;

einer Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") mit dem Draht um sie herumgewunden, wobei die Spulen (60, 60', 60") drehbar auf der Spindel angebracht sind;

einer ersten Reibscheibe (71), die an der Spindel angebracht ist und gegen den Bund (78) anliegt;

eine erste der Vielzahl von Spulen (60") anliegend gegen die erste Reibscheibe (71);

eine oder mehrere federvorgespannte Reibanordnungen (62), die auf der Spindel angebracht und zwischen jeder der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") angeordnet sind, die benachbart zueinander gelegen sind, zum Aufbringen einer axialen Bremskraft auf jede der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60");

einer zweiten Reibscheibe (69), die an der Spindel angebracht ist und gegen eine zweite der Vielzahl von Spulen (60) anliegt, die benachbart zu einem äußeren freien Ende der Spindel angeordnet ist; und

einer Rückhalteeinrichtung (70) an dem freien der Spindel, anliegend gegen die zweite Reibscheibe (69) zum Sichern der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") auf der Spindel und zum Zusammendrücken der einen oder der mehreren federvorgespannten Reibungsanordnungen (62), wobei die axiale Bremskraft unabhängig auf jede der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") aufgebracht wird und der Draht (52) von jeder der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") mit einer gleichförmigen Spannung zugeführt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 weiter umfassend eine dritte der Vielzahl von Spulen (60'), die auf der Spindel zwischen der ersten (60") und zweiten (60) der Vielzahl von Spulen (60, 60', 60") angebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher jede der einen oder mehreren federvorgespannten Reibanordnungen (62) ein Paar von Reibscheiben (64, 66) umfaßt, die drehbar auf der Spindel getragen werden und durch eine Feder (68) getrennt werden.







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