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Dokumentenidentifikation DE69517008T2 14.12.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0737523
Titel Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Auswechseln von Walzen in einer Kalanderanlage
Anmelder The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio, US
Erfinder Downing, Daniel Ray, Uniontown, US;
Head, William James, Ravenna, US;
Benzing II, James Alfred, Stow, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69517008
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 28.12.1995
EP-Aktenzeichen 952035699
EP-Offenlegungsdatum 16.10.1996
EP date of grant 17.05.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2000
IPC-Hauptklasse B21B 31/08
IPC-Nebenklasse B29C 43/24   B29C 43/44   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austauschen von Kalanderwalzen für eine Kalandervorrichtung. Die Kalandervorrichtung ist insbesondere zum Bilden von Reifenbestandteilen mit vorherbestimmten Querschnitten geeignet.

Die GB-A-2 117 296 offenbart ein Auswechseln einer Walzwerkzeugbestückung in Kaltwalzwerken. Die Werkzeugbestückung ist auf Werkzeugwellen montiert, die auf Lagern gestützt sind, die von den Endabschnitten von Stummelwellen getragen sind. Die Stummelwellen sind in Bohrungen von zwei seitlich beabstandeten Walzenstützblöcken montiert. Um die Werkzeugbestückung zu entfernen, werden die Stummelwellen axial in den Walzenstützblöcken bewegt, bis sie von den Lagern freigeben werden. Der gesamte Werkzeugaufbau kann dann vertikal aus der Maschine entfernt werden.

Die US-A 4 653 304 offenbart ein Walzengerüst mit einem Paar Stützwellen für Walzenringe, die auf die Wellen geschoben werden können. Die Wellen sind in Lagern getragen, die in einem ersten und einem zweiten axial beabstandeten Walzengehäuse montiert sind. Das erste Walzengehäuse kann axial von dem zweiten Walzengehäuse unter Zuhilfenahme eines auf Rollen fahrbaren Trägerschlittens wegbewegt werden. Die Walzenringe werden aus dem Walzengerüst zusammen mit dem ersten Walzengehäuse herausgebracht. Andere Trägerschlitten mit Walzengehäusen und Walzenringen können dann in das Walzgerüst hineinbewegt werden.

In der Vergangenheit ist der Luftreifen als ein laminierter Aufbau mit im allgemeinen torusförmiger Gestalt hergestellt worden, der Wülste, eine Lauffläche, eine Gürtelverstärkung und eine Karkasse aufweist. Der Reifen ist aus Kautschuk, Gewebe und Stahl hergestellt. Die größtenteils angewandten Herstellungstechniken umfassen den Zusammenbau der vielen Reifenbestandteile aus ebenen Materialstreifen oder -bahnen. Jeder Bestandteil wird auf eine Aufbautrommel gesetzt und auf Länge geschnitten, so daß sich die Enden eines Bestandteils treffen oder überlappen, wodurch eine Zusammenfügung erzeugt wird.

Diese ebenen Streifen aus elastomerem Material könnten entweder unter Verwendung eines Extruders oder eines mit einem Profil versehenen Kalanders gebildet werden. In jedem Fall würde der Bestandteil mit einem vorherbestimmten Querschnitt gebildet werden.

Wenn die Querschnittsform des Bestandteils zur Verwendung in einem Reifen von einem unterschiedlichen Typ oder mit einer unterschiedlichen Größe geändert wurde, war eine mit einem unterschiedlichen Profil versehene Kalanderwalze erforderlich. Herkömmliche Kalanderwalzen sind präzise auf großen, festen Rahmen getragen. Diese Walzen weisen im allgemeinen Wellen auf, die in schwere Lageranordnungen eingesetzt sind, wobei die Lager Anordnungen sind, die mit diesen Rahmen verschraubt sind. Der Austausch von Kalanderwalzen kann herkömmlich einige Stunden dauern. Dies ist normalerweise dadurch kein großes Problem, daß die Notwendigkeit, Walzen zu wechseln, in der Vergangenheit gewöhnlich auf Beschädigung oder Verschleiß begrenzt war.

Die vorliegende Erfindung wird jedoch auf eine solche neuartige Weise angewandt, daß die Kalanderwalzen häufig gewechselt werden müssen, um sich an unterschiedliche Formen, Größen und Anordnungen zum Bilden eines Reifenbestandteils anzupassen. Es war eine Forderung, eine Vorrichtung herzustellen, die zu einem schnellen Walzenaustausch geeignet ist. Die Vorrichtung und das Verfahren, welche hierin beschrieben sind, benötigen wenige Minuten im Gegensatz zu Stunden, um Walzen auszutauschen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die zum schnellen Austauschen von Kalanderwalzen entworfen sind.

Die Kalandervorrichtung 302 zum Bilden elastomerer Bestandteile weist einen Rahmen 180, zwei oder mehr im allgemeinen zylindrische Walzen 350, 352, ein Mittel 314, 316 zum Klemmen und Stützen der Kalanderwalzen 350, 352 und ein Mittel zum Drehen 340, 342 von einem oder mehreren der drehbaren Klemm- und Stützmittel 314, 316 auf.

Der Rahmen 180 weist ein erstes Ende 310 und ein zweites Ende 312 auf, wobei das zweite Ende 312 relativ zu dem ersten Ende 310 schiebebeweglich ist.

Jede der zylindrischen Walzen 350, 352 ist hohl und weist ein erstes und ein zweites Ende auf. Das erste Ende 357 und die zweiten Enden 358 der Kalanderwalzen 350, 352 sind vorzugsweise konisch verjüngt. Die Enden 357, 358 sind vorzugsweise unter einem Winkel von ungefähr 6º verjüngt.

Die Mittel zum Klemmen und Stützen 314, 316 der Kalanderwalzen 350, 352 sind drehbar getragen und nebeneinander angeordnet, wobei ihre jeweiligen Achsen (R) parallel zueinander liegen. Die Klemm- und Stützmittel 314, 316 sind in der Axialrichtung der Walzen 350, 352 bewegbar, um die Klemmkraft zu verändern. Das Mittel 340, 342 zum Drehen von einem oder mehreren der drehbaren Klemm- und Stützmittel wird von einem oder mehreren Motoren mit variabler Geschwindigkeit 340, 342 gebildet.

Die Mittel zum Klemmen und Stützen der Enden 357, 358 der Walze 350, 352 sind drehbare Naben 314, 316 mit konischen Flächen, die zu den konischen Enden 357, 358 der Walzen 350, 352 passen. Die Naben 314, 316 sind unter einem Winkel von ungefähr 6º konisch verjüngt.

Die Vorrichtung 302, wie sie oben beschrieben ist, vereinfacht den Austausch von Kalanderwalzen stark.

Das Verfahren zum Austauschen einer Kalanderwalze 350, 352 einer Kalandervorrichtung 302 durch eine unterschiedliche Kalanderwalze 350, 352, wobei die Vorrichtung axial ausgerichtete erste und zweite drehbare Stützen 314, 316 aufweist, zwischen denen die Kalanderwalze 350, 352 drehbar geklemmt ist, weist die folgenden Schritte auf, daß: die Klemmung der Walze 350, 352 gelöst wird, indem der Abstand zwischen der ersten und der zweiten drehbaren Stütze 314, 316 vergrößert wird; die Walze 350, 352 entfernt wird; und eine unterschiedliche Kalanderwalze 350, 352 zwischen die erste und die zweite Stütze 314, 316 geklemmt wird, indem der Abstand zwischen diesen verringert wird und die jeweiligen Enden 357, 358 der unterschiedlichen Walze 350, 352 mit der ersten und der zweiten Stütze 314, 316 in Eingriff gebracht werden.

Das Verfahren umfaßt ferner den Schritt, daß die Größe der auf die unterschiedliche Walze 350, 352 ausgeübten Klemmkraft gesteuert wird. Die Klemmkraft wird gesteuert, indem zusammenpassende konische Flächen an der Walze 350, 352 an den Enden 357, 358 und der ersten und der zweiten Stütze 314, 316 vorgesehen werden, und indem der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stütze 314, 316 nach ihrem Eingriff mit der unterschiedlichen Walze gesteuert wird.

Das oben beschriebene Verfahren beschreibt das Austauschen einer Walze 350 oder 352, wobei, wenn es erforderlich ist, beide Walzen 350 und 352 gleichzeitig durch einen unterschiedlichen Satz Walzen 350 und 352 unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens ausgetauscht werden können.

Es ist das Verfahren zum Austauschen von mehreren Kalanderwalzen 350, 352 durch unterschiedliche Walzen 350, 352 in einem Kalandersystem 200 mit einer Vielzahl von Kalandervorrichtungen 302 offenbart, wobei mehr als eine Kalandervorrichtung 302 mindestens eine Kalanderwalze 350, 352 aufweist, die durch eine unterschiedliche Walze 350, 352 ersetzt wird, und axial ausgerichtete erste und zweite Stützen 314, 316 aufweist, zwischen denen eine auszutauschende Kalanderwalze 350, 352 geklemmt ist. Das Verfahren weist die Schritte auf, daß: ein Lagerbereich festgelegt wird, der eine Vielzahl von unterschiedlichen Walzen enthält, die für die Vielzahl von in dem Kalandersystem auszutauschenden Kalanderwalzen 350, 352 ausgetauscht werden sollen; die Vielzahl von unterschiedlichen Walzen 350, 352 gleichzeitig mit einem Übertragungsmechanismus 400 zum Kalandersystem 200 transportiert wird; die auszutau schenden Walzen 350, 352 in dem Übertragungsmechanismus 400 gegriffen werden; die Klemmung der auszutauschenden Walzen von ihren jeweiligen ersten und zweiten Stützen 314, 316 gelöst wird; der Übertragungsmechanismus 400 weitergeschaltet wird; die unterschiedlichen Walzen 350, 352 zwischen jeweiligen ersten und zweiten Stützen 314, 316 jeder Kalandervorrichtung 302 geklemmt werden; und die gegriffenen Walzen 350, 352 mit dem Übertragungsmechanismus 400 zu einem Bereich von den Kalandervorrichtungen weg transportiert werden. Das obige Verfahren beschreibt das Ersetzen von Walzen aus mehr als einer Kalandervorrichtung 302. Das Verfahren kann praktisch ausgeführt werden, indem gleichzeitig mindestens eine, vorzugsweise zwei Walzen 350, 352, von jeder Vorrichtung 302 ausgetauscht wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 veranschaulicht eine Perspektivansicht einer Vielzahl der Kalandervorrichtungen 302, die erfindungsgemäß hergestellt sind, wobei die Ausrüstungskombination eine einzige Maschine 200 zum Bilden eines Laminats 10 ist.

Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Kalanders 302, entlang der Linien 2- 2 von Fig. 1 genommen, wobei ein Teil des Kalanders im Querschnitt gezeigt ist.

Fig. 3 ist eine Endansicht des Kalanders, entlang der Linien 3-3 von Fig. 2 genommen.

Fig. 4 ist eine Endansicht des Kalanders, die die Stützenden der Kalanderwalzen in einer ausgefahrenen Stellung und die abgenommene Walze zeigt.

Fig. 5 ist eine Perspektivansicht des Kalanders mit angebrachten Walzen.

Fig. 6 ist eine Perspektivansicht des Kalanders mit abgenommenen Walzen.

Fig. 7 ist eine Perspektivansicht eines Walzenübertragungsmechanismus, der die Vorrichtung zu Beginn belädt.

Fig. 8 ist eine zweite Ansicht des Walzenübertragungsmechanismus, der Walzen darstellt, die in die Vorrichtung hinein geladen werden.

Fig. 9 ist eine dritte Ansicht des Übertragungsmechanismus, der in einen Walzenlagerbereich bewegt wird.

Die Fig. 10 bis 14 veranschaulichen eine Übertragung von Walzen in eine einsatzbereite Vorrichtung, wobei die Figuren einen Austausch von einem Satz Walzenpaaren durch einen zxveiten Satz darstellen. Fig. 10 zeigt den Übertragungsmechanismus, der sich bewegt, um einen Satz Walzenpaare aufzunehmen. Fig. 11 zeigt den Mechanismus, der die Ersatzwalzen trägt. Fig. 12 zeigt den Übertragungsmechanismus, der abgesenkt und auf den ersten Satz Walzenpaare geklemmt wird. Fig. 13 zeigt den Übertragungsmechanismus, der weitergeschaltet wird, um den zweiten Satz Walzen zwischen die geöffneten Enden einer Kalandervorrichtung zu bewegen. Fig. 13 zeigt auch die Kalandervorrichtung, die geschlossen wird, wodurch der zweite Satz Walzen befestigt wird. Fig. 14 zeigt den ersten Satz Walzen, der in einen Walzenlagerbereich zurückgeführt wird.

Definitionen

"Aspektverhältnis" bezeichnet das Verhältnis seiner Querschnittshöhe zu seiner Querschnittsbreite.

"Axial" und "in Axialrichtung" bezeichnet die Linien oder Richtungen, die parallel zur Drehachse des Reifens verlaufen.

"Wulst" bezeichnet denjenigen Teil des Reifens, der ein ringförmiges Zugelement umfaßt, das aus Lagencorden gewickelt ist, und der mit oder ohne andere Verstärkungselemente, wie Wulstfahnen, Chipper, Wulstkernreiter, Zehenschützer und Wulstbänder, derart gestaltet ist, daß er auf die Felgenform paßt.

"Gürtelaufbau" oder "Verstärkungsgürtel" bezeichnet mindestens zwei ringförmige Schichten oder Lagen aus parallelen Corden, gewoben oder nicht gewoben, die der Lauffläche unterlegt sind, nicht an dem Wulst verankert sind und sowohl linke als auch rechte Cordwinkel im Bereich zwischen 17º und 27º in bezug auf die Äquatorialebene des Reifens aufweisen.

"Umfangs-" bezeichnet Linien oder Richtungen, die sich entlang des Umfangs der Oberfläche der ringförmigen Lauffläche senkrecht zur Axialrichtung erstrecken.

"Karkasse" bezeichnet ein nicht vulkanisiertes Laminat aus auf Länge geschnittenem Reifenlagenmaterial und anderen Reifenbestandteilen, die zum Zusammenfügen zu einer zylindrischen oder torusförmigen Gestalt geeignet oder bereits zusammengefügt sind. Zusätzliche Bestandteile können der Karkasse hinzugefügt werden, bevor sie vulkanisiert wird, um den geformten Reifen zu schaffen.

"Wulstbänder" bezeichnet schmale Materialstreifen, die um die Außenseite des Wulstes herum angeordnet sind, um Cordlagen vor der Felge zu schützen, Biegevorgänge über die Felge zu verteilen und den Reifen abzudichten.

"Cord" bezeichnet einen der Verstärkungsstränge, aus denen die Lagen in dem Reifen bestehen.

"Äquatorialebene (EP)" bezeichnet die Ebene, die senkrecht zur Drehachse des Reifens steht und durch die Mitte seiner Lauffläche verläuft.

"Aufstandsfläche" bedeutet die Kontaktfläche oder den Bereich des Kontaktes der Reifenlauffläche mit einer ebenen Fläche bei einer Geschwindigkeit von Null und unter normaler Last und normalem Druck.

"Innerliner" bedeutet die Schicht oder Schichten aus Elastomer oder anderem Material, die die Innenfläche eines schlauchlosen Reifens bildet und die das Füllfluid innerhalb des Reifens hält.

"Lage" bedeutet eine kontinuierliche Schicht aus gummibeschichteten, parallelen Corden.

"Radial" und "in Radialrichtung" bezeichnet Richtungen radial zur Drehachse des Reifens.

"Radialreifen" bezeichnet einen mit einem Gürtel versehenen oder in Umfangsrichtung festgelegten Luftreifen, bei dem die Lagencorde, die sich von Wulst zu Wulst erstrecken, unter Cordwinkeln zwischen 65º und 90º in bezug auf die Äquatorialebene des Reifens gelegt sind.

"Schulter" bezeichnet den oberen Abschnitt einer Seitenwand knapp unter der Laufflächenkante.

"Seitenwand" bezeichnet denjenigen Abschnitt eines Reifens zwischen der Lauffläche und dem Wulst.

"Laufstreifen" bezeichnet einen Kautschukbestandteil, der, wenn er mit einer Reifenkarkasse verbunden ist, denjenigen Abschnitt des Reifens umfaßt, der in Kontakt mit der Straße gelangt, wenn der Reifen normal aufgepumpt ist und unter normaler Last steht.

"Laufflächenbreite" bezeichnet die Bogenlänge der Laufflächenoberfläche in der Axialrichtung, d. h., in einer Ebene parallel zur Drehachse des Reifens.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 200 zum Aufbauen eines Laminats 10A aus einer Anordnung von Reifenbestandteilen veranschaulicht, die zur Verwendung beim Bilden einer Karkasse für einen Radialluftreifen geeignet ist.

Das Laminat 10A ist ein im wesentlichen ebener Verbundaufbau, der viele Reifenbestandteile aufweist, die an einer Radiallage 20 angebracht und geklebt sind.

Wie gezeigt, sind alle Bestandteile entweder Materialbahnen oder -streifen mit im wesentlichen der gleichen Länge. Jeder gezeigte Bestandteil ist seitlich in bezug zu einem anderen präzise angeordnet.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Mittel 200 zum Bilden der Reifenbestandteile vorzugsweise eine Vielzahl von Kalandervorrichtungen 302.

Diese Vorrichtung zum Bilden von Reifenbestandteilen 200 umfaßt ein Mittel 500 zum Aufbringen der gebildeten Bestandteile direkt auf mindestens eine Seite des beförderten Lagenmaterials, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wodurch das Laminat 10A gebildet wird. Das Mittel 500 umfaßt eine Walze 502, die sich unter dem Förderband 207 befindet, wobei die Walze 502 einen Druck auf das Förderband 20 und den gebildeten Bestandteil aufbringt, wodurch bewirkt wird, daß der Bestandteil an dem Lagenmaterial 20 anhaftet. Das gebildete Laminat 10A kann dann auf eine Länge geschnitten werden, die zum Aufbauen einer Reifenkarkasse geeignet ist, oder das Laminat 10A kann, wie es in Fig. 1 veranschaulicht ist, einen Trennungsliner 11 aufweisen, der an einer Seite des Laminats 10A ange bracht ist und auf eine große Rolle oder Spule 210 gewickelt wird. Wenn eine ausreichende Größe oder eine vorherbestimmte Länge des Laminats 10A auf eine Rolle 210 gewickelt worden ist, wird das Laminat 10A parallel zu den Corden geschnitten.

Während der Prozedur des Schneidens der Rolle aus Laminat 10A ist es ratsam, daß eine doppelte Laminatreservestation 210 vorgesehen ist, so daß die Vorrichtung 200 entweder fortfahren kann, das Laminat 10A zu bilden, oder mindestens die Arbeitsunterbrechung der Maschine 200 zum Rollenwechsel minimiert ist. Es ist ein Mittel 209 zum Drehen der Rollen 210, 211 und der Trennungslinerrolle 212 vorgesehen, wobei das Mittel 209 einen Motor aufweist.

Wie es in Fig. 1 veranschaulicht ist, wird ähnlich die Zufuhr der Rollen 211 aus Lagenmaterial 20 am besten gehandhabt, indem ausgerichtete Rollen 211 aus Lagenvorrat verfügbar gehalten werden, um eine konstante Materialzufuhr zur Vorrichtung 200 aufrechtzuerhalten.

Die Vorrichtung 200 kann, wie konstruiert, für kurze Zeitdauern von einigen Minuten angehalten werden, ohne Unregelmäßigkeiten in dem Laminat 10A zu schaffen. Jedoch können diese Arbeitsunterbrechungen bei der Materialbildung, wie dargestellt, durch die doppelten Lagenzufuhr- 211 und Laminatrollen 210 minimiert oder tatsächlich beseitigt werden.

Sobald eine Laminatrolle 210 voll ist, kann sie zu einem Lagerbereich oder direkt zu einer Reifenaufbauarbeitsstation transportiert werden. Sobald sie sich an der Reifenaufbaustation befindet, kann das Laminat 10A auf eine vorherbestimmte Länge geschnitten und auf die Reifenaufbautrommel aufgebracht werden.

In Fig. 1 ist eine detaillierte Ansicht der Kalanderanordnung 300 gezeigt. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfaßt die Vorrichtung 200 eine Vielzahl von Kalanderanordnungen 300. Jede Kalanderanordnung 300 ist im Grunde gleich wie die nächste oder benachbarte, mit der Ausnahme des Paares Kalanderwalzen 350, 352.

Jede Kalanderanordnung 300 stellt ein Mittel zum Bilden eines Elastomerstreifen oder von Elastomerstreifen von Reifenbestandteilen dar. Vorzugsweise umfaßt jede Kalanderanordnung 300 ein Mittel zum Verteilen verarbeiteten Elastomermaterials 25 auf den Walzenspalt der beiden Kalanderwalzen, wobei sich der Walzenspalt radial über und zwischen den beiden Kalanderwalzen 350, 352 befindet. Das Mittel zum Verteilen verarbeiteten Elastomermaterials ist, wie gezeigt, ein Extruder 360, wobei jede Laminatbildungsvorrichtung 200 vorzugsweise mindestens einen derartigen Extruder 360 umfaßt, insbesondere umfaßt jede Kalanderanordnung 300 einen Extruder 360.

Die Kalanderanordnung 300 weist ein Mittel 320 zum seitlichen Anordnen des verarbeiteten Elastomermaterials an einem vorherbestimmten seitlichen Ort über den Kalanderwalzen 350, 352 auf. Die Mittel 320 zum Anordnen, xvie sie in Fig. 1 gezeigt sind, werden Leitorgan genannt. Mindestens zwei Leitorgane 320 sind seitlich an einem vorherbestimmten Ort radial über den beiden Kalanderwalzen 350, 352 angeordnet. Jedes Leitorgan 320 weist ein Paar steife Elemente 324 auf, die mit einer Kontur versehen sind, so daß sie genau über und zwischen die beiden Walzen 350, 352 passen. Jedes Leitorgan 320 ist vorzugsweise seitlich neben einem seitlichen Ende 354 einer Bestandteilbildungsvertiefung 356 angeordnet, die sich an einer oder beiden Kalanderwalzen 350, 352 befindet. Dieses Anordnen der Leitorgane 320 sichert und schafft die seitliche Unterstützung, während es verhindert, daß sich ein Überlauf von kalandriertem Material an der beförderten Lage 20 bildet und an dieser anhaftet.

Der Extruder 360, der einem Paar Kalanderxvalzen 350, 352 verarbeitetes Material 25 zuführt, kann mit einer einzigen Speisequelle versehen sein, um einen Bestandteil, wie einen Liner 50, zu erzeugen. Wenn jedoch zwei identische Bestandteile, wie die Gummischulterstreifen 40 oder die Seitenwände 70 oder der Kernreiter 30 oder das Wulstband 60 gebildet werden, kann das Extrudat auf zwei Strömungswege aufgespalten werden. Ein Strömungsweg speist jeden Bestandteilbildungsabschnitt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Damit die Vorrichtung automatisch funktioniert, muß ein Mittel 362 zum Dosieren der Extrudatströmung zu den Kalandern vorgesehen sein. Das Mittel kann einfach ein Sensor sein, der in Kombination mit der Ventilsteuerung der Strömung oder der Geschwindigkeit des Extruders verwendet wird. Nichtsdestoweniger wird es als bevorzugt angesehen, daß das extrudierte Material in den Kalandern 302 überwacht und gesteuert wird.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, können in jeder Kalanderanordnungsstation 300 Sensoren 362 vorgesehen sein, die mit einer Steuerkonsole 240 verbunden sind, die die Strömung von Extrudat an einer gegebenen Station 300 automatisch einstellen kann.

Nach Fig. 2 weist jede Kalanderanordnung 300 eine Kalandervorrichtung 302 auf, die zwei Kalanderwalzen 350, 352 aufweist, wobei eine Walze die Übertragungswalze 350 ist und die andere die Mitlaufwalze 352 ist. Jede Walze ist ein allgemein hohler Zylinder, der an jedem Ende 357, 358 geöffnet oder verjüngt ist und eine Drehachse R aufweist.

Die Kalandervorrichtung 302 weist einen Rahmen 180 auf. Wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, weist der Rahmen ein erstes und ein zweites Ende 310, 312 auf, wobei das erste Ende 310 fest ist und das zweite Ende 312 schiebebeweglich ist. An jedem Ende 310, 312 des Rahmens 180 ist eine Vielzahl von Klemm- und Stützmitteln 314, 316 angebracht. Die Klemm- und Stützmittel 314, 316 sind drehbare Naben 314, 316. Das erste Ende 310 und das zweite Ende 312 des Rahmens 180 weisen jeweils ein Paar drehbare Naben 314, 316 auf, wobei eine Nabe 314, 316 in jedes Ende 357, 358 der Walze paßt. Die beiden Naben 314, 316 weisen, wenn sie in eine Walze 350 oder 352 eingepaßt sind, eine Drehachse R auf, die mit der Drehachse R der Walze 350 oder 352 zusammenfällt. Jede Nabe 314, 316 ist unter einem Winkel α von mindestens 6º konisch verjüngt. Die zylindrische Walze 350, 352 ist an jedem Ende ähnlich verjüngt, so daß beim Zusammenbau die Einrichtung der Nabe und der Walze geklemmt und befestigt wird, so daß kein Rutschen auftritt, das eine Unregelmäßigkeit in dem gebildeten Bestandteil schaffen könnte. In Fällen, in denen die Verjüngung größer als 6º ist, oder bei starker Drehmomentbelastung können die Naben und Walzen mechanisch verkeilt xverden, um ein Rutschen zu verhindern.

Wie es in Fig. 2 weiter veranschaulicht ist, weist jede Kalandervorrichtung 302 mindestens einen, vorzugsweise zwei Motoren 340, 342 auf, wobei je der Motor eine Antriebswelle 344 antreibt, die Antriebswelle 344 mit einer drehbaren Nabe 314, 316 verbunden ist und die Nabe eine Drehbewegung von einer der Kalanderwalzen 350 oder 352 liefert.

Obwohl ein Motor 340 ausreicht, um eine Walze 350 anzutreiben, wird es als bevorzugt angesehen, zwei Motoren mit variabler Geschwindigkeit zu besitzen, wobei ein Motor jede Walze antreibt. Der erste Motor 340, der mit einer Walze verbunden ist, die die Übertragungswalze 350 genannt wird, ist derart synchronisiert, daß er zur Geschwindigkeit des Linearförderbandes 207 paßt oder diese geringfügig überschreitet, so daß der gebildete Reifenbestandteil auf das Förderband 20 mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeitsrate aufgebracht werden kann, mit der er gebildet wird.

Der zweite Motor 342 ist mit der Walze verbunden, die die Mitlaufwalze 352 genannt wird, und er liefert die Drehbewegung mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 95% von derjenigen des ersten Motors 340. Diese Differenzgeschwindigkeit der Walzen 350 und 352 stellt sicher, daß der kalandrierte Bestandteil immer an dem Förderband 20 haftet im Gegensatz dazu, daß er sich selbst auf der Mitlaufwalze 352 festsetzt.

Wie es in den Fig. 4 bis 9 gezeigt ist, ist jede Kalanderanordnung 302 zu einem schnellen Auswechseln von Walzen ausgebildet. Dieses Merkmal wird zum Teil durch das Verfahren zum Anbringen der Walzenzylinder 350 oder 352 an einem Paar verjüngten Naben 314, 316 und durch Vorsehen eines Mittels 322 zum verschiebbaren Ausfahren und Zurückziehen relativ zu einem anderen der ersten und zweiten Enden 310, 312 des Mittels 304 zum Stützen der Kalanderwalzen bewerkstelligt. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ist das zweite Ende 312 verschiebbar an dem festen Abschnitt des Rahmens 180 der Vorrichtung angebracht, und bei Betätigung eines Hydraulikzylinders 322 kann das zweite Ende 312 verschiebbar ausgefahren oder zurückgezogen werden, wodurch ein schnelles Entfernen der Kalanderwalze 350, 352 gestattet wird.

Die Vorrichtung 302 weist zwei oder mehr zylindrische Kalanderwalzen 350, 352 auf, wobei jede Walze an jedem Ende durch eine drehbare Stütze 314, 316 geklemmt und unterstützt ist, wobei ein Paar dieser Stützen 314, 316 axial ausgerichtet ist und relativ zur anderen axial ausgerichteten Stütze bewegbar ist.

Das Verfahren weist die Schritte auf, daß die Klemmung einer Walze 350, 352 gelöst wird, indem eine drehbare Stütze 316 relativ zu der anderen axial ausgerichteten Stütze 314 nach außen bewegt wird, wodurch die Walze von einer Stütze 314 abgenommen wird, dann die Walze von der anderen Stütze 316 abgenommen wird, die Walze 350, 352 entfernt wird und eine zweite oder Ersatzwalze 350, 352 zwischen das Paar axial ausgerichtete Stützen 314, 316 eingesetzt wird, und dann die zweite Walze 350 geklemmt wird, indem eine axial ausgerichtete Stütze 316 relativ zu der anderen Stütze 314 nach innen bewegt wird.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Austauschen einer Kalanderwalze 350 von einer Kalandervorrichtung 302 weist die Verfahrensschritte auf, daß gleichzeitig die Klemmung von zwei Walzen 350, 352 gelöst wird, indem ein Paar drehbare Stützen 316, 316 relativ zu dem Paar drehbare Stützen 314, 314 an den entgegengesetzten Enden der Walzen nach außen bewegt wird, wodurch jede Walze 350, 352 von einer Stütze 314 abgenommen wird, dann jede Walze von der verbleibenden Stütze 316 abgenommen wird; ein zweites Paar Walzen 350, 352 zwischen die beiden Paare axial ausgerichtete Stützen 314, 316 eingesetzt xvird und gleichzeitig das zweite Paar Walzen 350, 352 geklemmt wird, indem gleichzeitig das Paar drehbare Stützen 316 in Richtung ihrer jeweiligen axial ausgerichteten, drehbaren Stützen 314 nach innen bewegt wird.

Es wird angenommen, daß das Verfahren zum Klemmen eines Paares hohler, im allgemeinen zylindrischer Kalanderwalzen 350, 352 in einer Kalandervorrichtung 302 sehr neuartig ist. Die Vorrichtung 302 weist zwei hohle, zylindrische Kalandenvalzen auf, wobei jede Walze an jedem Ende 357, 358 durch eine drehbare Stütze 314, 316 getragen ist. Zwei Stützen 314, 316 sind voneinander beabstandet und axial ausgerichtet, wobei die Stützen 314 und 316 relativ zueinander bewegbar sind. Das Verfahren umfaßt die Schritte, daß eine zylindrische Kalanderwalze 350 zwischen die Paare axial ausgerichtete, beabstandete, drehbare Stützen 314, 316 eingesetzt wird und die zylindrischen Walzen 350 geklemmt und unterstützt werden, indem eine drehbare Stütze 316 relativ zu der anderen drehbaren Stütze 314 nach innen bewegt wird.

Die bevorzugte Vorrichtung umfaßt einen Rahmen 180, der ein relativ zu einem festen ersten Ende 310 verschiebbares zweites Ende 312 aufweist, zwei oder mehr zylindrische Walzen 350, 352, wobei jede zylindrische Walze hohl ist und ein erstes Ende 357 und ein zweites Ende 358 aufweist; und eine Vielzahl von Mitteln 314, 316 zum Klemmen und Stützen der Kalanderwalzen 350 an den ersten und zweiten Enden 357 und 358. Die Mittel 314, 316 zum Klemmen und Stützen sind jeweils um eine Drehachse R drehbar. Zwei der Stütz- und Klemmittel 314, 316 sind axial ausgerichtet, wobei die beiden Stütz- und Klemmittel an jedem jeweiligen Ende des Rahmens 310, 312 angebracht sind. Ein Paar der Mittel 316 ist relativ zu den anderen axial ausgerichteten Mitteln 314 nach innen und nach außen bewegbar.

Die Vorrichtung 302 umfaßt auch ein Mittel 340 zum Drehen von einem oder mehreren der drehbaren Klemm- und Stützmittel und ein Mittel 322, um ein oder mehrere axial ausgerichtete, drehbare Mittel 316 zum Klemmen und Stützen relativ zu den entgegengesetzten, axial ausgerichteten, drehbaren Mitteln 314 zum Klemmen und Stützen nach innen und nach außen zu bewegen.

Fig. 7 veranschaulicht, wie Paare dieser Schnellwechselwalzen durch einen über Kopf befindlichen, bewegbaren Übertragungsmechanismus 400 befördert werden können, um die Laminatbildungsvorrichtung 200 zu Beginn zu beladen. Dann wird der Mechanismus 400, wie in Fig. 8, in Position abgesenkt, und das verschiebbare Ende 312 des Rahmens 180, der die Klemm- und Stützmittel 316 aufweist, wird geschlossen, so daß die Kalanderwalzen 350, 352 in Position befestigt werden. Der über Kopf befindliche Mechanismus 400 wird dann, wie in Fig. 9, in einen Walzenlagerbereich 420 zurückbewegt, bei dem er auf den nächsten Satz Walzenpaare wartet, um einen Reifen mit einer unterschiedlichen Größe oder einem unterschiedlichen Stil aufzubauen.

In den Fig. 10 bis 14 ist der Austausch von Sätzen aus Walzenpaaren 350, 352 in eine einsatzbereite Vorrichtung 200 im normalen Betrieb gezeigt. In Fig. 10 ist der Übertragungsmechanismus 400 gezeigt, der sich bewegt, um vier neue Sätze Walzen 350, 352 aus einem Walzenlagerbereich aufzunehmen, die in die Vorrichtung 200 eingebaut werden sollen. Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, weist der Übertragungsmechanismus 400 eine nicht beladene Station 402 neben einer Station 402 auf, die jeden neuen Satz Walzenpaare 350, 352 hält. Die nicht beladenen Stationen 402 werden über den zu ersetzenden Walzenpaaren 350, 352 zentriert, die in der Vorrichtung 200 geklemmt sind, und dann in Position abgesenkt, so daß der erste und der zweite Arm 404, 406 jeder nicht beladenen Station 402 ein zu entfernendes Walzenpaar greifen kann, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Das Ende 316 wird dann ausgefahren, so daß die zu ersetzenden Walzenpaare 350, 352 freigegeben werden. Der Übertragungsmechanismus 400 wird, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, eine Station 402 weitergeschaltet, wodurch der neue Satz Walzenpaare 350, 352 zentriert wird. Das Ende 316 der Vorrichtung 200 wird geschlossen, wodurch die neuen Walzenpaare geklemmt und unterstützt werden, xvie es in Fig. 12 gezeigt ist. Die Arme 404 und 406 werden geöffnet, und der Übertragungsmechanismus 400 wird angehoben und zurück in den Walzenlagerbereich geschickt, wobei er die ersetzten Walzen trägt, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Die oben beschriebene Schnellwechselvorrichtung steigert die Fähigkeit stark, Kalanderwalzen sicher und effizient zu wechseln. Das oben beschriebene Mittel 400 zum Entfernen der Walzen weist eine Vielzahl von Stationen 402 zum Greifen und Tragen von einer oder mehreren Walzen 350, 352 auf. Jede Station 402 weist einen Aufbau auf, der einen angelenkten ersten Arm 404 und einen zweiten Arm 406 aufweist. Die Arme 404, 406 sind mit einer Kontur versehen und derart ausgebildet, daß sie ein Paar Walzen 350 und 352 greifen, wenn der Bediener einen Zylinder 408 betätigt, der es gestattet, daß sich die Arme 404, 406 auf den Befehl des Bedieners hin öffnen oder schließen. Sobald die zylindrischen Walzen 350, 352 sicher gehalten sind, können sie leicht bewegt werden, wie es in den Darstellungen gezeigt ist, ohne daß irgendein Anheben von Hand erforderlich ist. Je de Station 402 ist mit dem über Kopf befindlichen Balken 440 durch zwei Schwenkverbindungen 450 verbunden. Dies ermöglicht es, daß die Arme 404, 406 relativ zu dem Kalander 302 schwenkbeweglich sind. Dies erleichtert das Schließen des verschiebbaren Endes 312 mit dem Klemm- und Stützmittel 316, ohne daß sich die Walzen 350 oder 352 an den Naben 314, 316 verklemmen. Diese gesamte Prozedur kann in Minuten bewerkstelligt werden, was sehr schnelle Wechsel des Reifenaufbaus mit minimaler Handarbeit ermöglicht.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Austauschen einer Kalanderwalze (350, 352) einer Kalandervorrichtung (302) durch eine unterschiedliche Kalanderwalze, wobei die Vorrichtung axial ausgerichtete erste und zweite drehbare Stützen (314, 316) aufweist, zwischen denen die Kalanderwalze drehbar geklemmt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß:

die Klemmung der Walze (350, 352) gelöst wird, indem der Abstand zwischen der ersten und der zweiten drehbaren Stütze (314, 316) vergrößert wird;

die Walze (350, 352) entfernt wird;

eine unterschiedliche Kalanderwalze zwischen die erste und die zweite Stütze (314, 316) geklemmt wird, indem der Abstand zwischen diesen verkleinert wird und die jeweiligen Enden (357, 358) der unterschiedlichen Walze mit der ersten und der zweiten Stütze in Eingriff gebracht werden; und

die Größe der Klemmkraft, die auf die unterschiedliche Walze (350, 352) ausgeübt wird, gesteuert wird, indem zusammenpassende konische Flächen an den Walzen (350, 352) und der ersten und der zweiten Stütze (314, 316) vorgesehen werden und indem der Ab stand zwischen der ersten und der zweiten Stütze nach ihrem Eingriff mit der unterschiedlichen Walze gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfaßt, daß eine Vielzahl von Kalanderwalzen (350, 352) durch unterschiedliche Walzen in einem Kalandersystem (200) mit einer Vielzahl von Kalandervorrichtungen (302) ausgetauscht wird, wobei mehr als eine Kalandervorrichtung mindestens eine Kalanderwalze (350, 352) aufweist, die durch eine unterschiedliche Walze ersetzt wird, und axial ausgerichtete erste und zweite Stützen (314, 316) aufweist, zwischen denen eine auszutauschende Kalanderwalze geklemmt ist, wobei das Verfahren zusätzlich die Schritte umfaßt, daß:

ein Lagerbereich festgelegt wird, der eine Vielzahl von unterschiedlichen Walzen enthält, die für die Vielzahl von Kalanderwalzen (350, 352) ausgetauscht xverden sollen, die in dem Kalandersystem ausgetauscht werden sollen;

die Vielzahl von unterschiedlichen Walzen gleichzeitig mit einem Übertragungsmechanismus (400) zum Kalandersystem (200) transportiert wird;

die auszutauschenden Walzen (350, 352) in dem Übertragungsmechanismus (400) gegriffen xverden;

die Klemmung der auszutauschenden Walzen von ihren ersten und zweiten jeweiligen Stützen (314, 316) gelöst wird;

der Übertragungsmechanismus (400) weitergeschaltet wird;

die unterschiedlichen Walzen zwischen jeweiligen ersten und zweiten Stützen (314, 316) jeder Kalandervorrichtung (302) geklemmt werden; und

die gegriffenen Walzen mit dem Übertragungsmechanismus zu einem Bereich von den Kalandervorrichtungen weg transportiert werden.

3. Kalandervorrichtung (302) zum Bilden elastomerer Bestandteile, wobei die Vorrichtung umfaßt:

einen Rahmen (180), wobei der Rahmen ein erstes (310) und ein zweites Ende (312) aufweist, wobei das zweite Ende relativ zu dem ersten Ende schiebebeweglich ist;

zwei oder mehr im allgemeinen zylindrische Kalanderwalzen (350, 352), wobei jede zylindrische Walze hohl ist und ein erstes (357) und ein zweites (358) Ende aufweist, wobei die ersten (357) und zweiten (358) Enden der Kalanderwalzen (350, 352) konisch verjüngt sind;

drehbare Naben (314, 316), die konische Flächen aufweisen, die zu den konischen Enden (357, 358) der Walzen (350, 352) passen, um die Kalanderwalzen (350, 352) an ihren ersten und zweiten Enden zu klemmen und zu stützen, wobei die Kalanderwalzen drehbar getragen und nebeneinander angeordnet sind, wobei ihre jeweiligen Achsen (R) parallel zueinander liegen, wobei das Klemm- und Stützmittel in der Axialrichtung der Walzen bewegbar ist, um die Klemmkraft zu verändern; und

ein Mittel (340, 342), um eines oder mehrere der drehbaren Klemm- und Stützmittel zu drehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Nabe (314, 316) unter einem Winkel von mindestens 6º konisch verjüngt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Walzenenden (357, 358) unter einem Winkel von mindestens 6º konisch verjüngt sind.







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