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Dokumentenidentifikation DE60312949T2 13.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001431023
Titel Vorrichtung zur Herstellung einer Reifenlage
Anmelder The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio, US
Erfinder Dyrlund, Christopher David, Akron, Ohio 44313, US;
Kubinski, Donald Chester, Medina, Ohio 44256, US;
Bull, Jeffrey Ford, Tallmadge, Ohio 44278, US;
Edwards, Frank Alan, Uniontown, Ohio 44685, US
Vertreter Kutsch, B., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., Colmar-Berg, LU
DE-Aktenzeichen 60312949
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.12.2003
EP-Aktenzeichen 031046832
EP-Offenlegungsdatum 23.06.2004
EP date of grant 04.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse B29D 30/42(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B29C 65/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Vorrichtung zum Formen einer Stoßverbindung zwischen Enden erster und zweiter Lagen zum Miteinanderverspleißen der ersten und zweiten Lagen.

Hintergrund der Erfindung

Bei der Konstruktion eines Radialreifens wird eine aus einer oder mehreren Vorbereitungslagen aus Elastomermaterial bestehende Karkasse auf einer generell zylindrischen Trommel aufgebaut. Die Vorbereitungslage wird so angebracht, dass Verstärkungskorde von Wulst zu Wulst in einer Richtung verlaufen, die generell parallel zur Trommelachse ist. Somit muss vor der Herstellung der Karkasse zuerst die Vorbereitungslage mit den quer verlaufenden Verstärkungskorden hergestellt werden.

Es ist bekannt, die Vorbereitungslage zu fertigen, indem zuerst eine Platte aus Elastomermaterial produziert wird, in der Verstärkungskorde sich in Längsrichtung erstrecken. Während der Produktion läuft die Platte aus Elastomermaterial zwischen Kalandrierwalzen durch. Die kalandrierte Materialplatte wird dann in vierseitige, beispielsweise rechteckige, Stücke geschnitten, reorientiert und dann werden die kalandrierten Kanten miteinander verspleißt, um einen kontinuierlichen Streifen aus Vorbereitungslagenmaterial zu bilden. Die Reorientierung führt dazu, dass die Verstärkungskorde im Wesentlichen parallel zu den Spleißverbindungen und im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Vorbereitungslagenstreifens verlaufen.

Wenn das Elastomermaterial Verstärkungskorde aus Metall aufweist, so haben die kalandrierten Seitenkanten des Materials relativ gerade und gleichförmige Ränder. Somit werden bei der Herstellung einer Vorbereitungslage, die Verstärkungskorde aus Metall aufweist, die benachbarten Enden der Streifen in direkte Gegenstellung plaziert und ohne jede Überlappung der Enden zusammengebracht, um eine Ende-an-Ende- oder Stoßverbindung zu bilden, welche die beiden Enden miteinander verspleißt. Somit werden die Enden nur durch die Klebrigkeit des unvulkanisierten Kautschuks über dem Gebiet der benachbarten Enden zusammengehalten. Verstärkungskorde aus Metall verschaffen eine relativ lineare kalandrierte Kante, die für eine durch die Klebrigkeit des Elastomermaterials erzeugte Stoßspleißbindung geeignet ist.

Wenn das Elastomermaterial jedoch nichtmetallische Verstärkungskorde aufweist, sind die kalandrierten Seitenkanten nicht gerade, sondern wellenförmig. Solche gebogenen kalandrierten Kanten verschaffen einen ungleichförmigen und veränderlichen Spalt zwischen den benachbarten Enden der Stücke und werden somit generell nicht als für eine Stoßspleißung geeignet angesehen. Folglich wird oft, obwohl eine Stoßspleißung bei der Herstellung einer Vorbereitungsspleißung bevorzugt würde, ein Überlappspleiß verwendet, um die abgeschnittenen Stücke, die nichtmetallische Verstärkungskorde aufweisen, zu verbinden.

Daher besteht ein Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Herstellung einer Vorbereitungslage mit Stoßspleißen. Spezieller besteht ein Bedarf an einer Vorrichtung zur automatischen Stoßverspleißung einer Vorbereitungslage mit nichtmetallischen Verstärkungskorden.

US-A-3,935,056 offenbart eine Gummituchspleißvorrichtung, welche eine Vorwärts-Schwingfördereinrichtung, eine Stoßspleißvorrichtung, eine Rückwärts-Schwingfördereinrichtung und eine Aufnahmefördereinrichtung umfasst. Jedes Stück Gummituch wird von der Vorwärts-Schwingfördereinrichtung auf den rückwärtigen Tisch der Stoßspleißvorrichtung zugeführt und wird in Position darauf festgeklemmt, während das vorangehend gespleißte Gummituchstück von der Rückwärts-Schwingfördereinrichtung rückwärts auf den vorderen Tisch der Stoßspleißvorrichtung geführt und gleichermaßen darauf in Position geklemmt wird. Eine andere Vorrichtung zum Formen einer Stoßverbindung zwischen Lagen ist in DD-A-271616, EP-A-1358999, EP-A-0958913, US-A-5,514,233 oder WO-A-00/46013 offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 wird verschafft, welche automatisch die Stoßspleißung einer Vorbereitungslage mit metallischen oder nichtmetallischen Verstärkungskorden durchführt. Die Vorrichtung ist von relativ einfacher Gestaltung und weniger teuer als andere, zum Stoßspleißen einer Vorbereitungslage verwendete Maschinerie. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verschafft ungeachtet des Verstärkungskordmaterials einen qualitativ hochwertigen Stoßspleiß und ist daher besonders nützlich bei der Herstellung einer Vorbereitungslage mit nichtmetallischen Verstärkungskorden.

Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Illustration einer Produktionslinie für Vorbereitungslagen mit nichtmetallischem Kord, welche eine Stoßspleißvorrichtung und eine Gumstreifenanbringvorrichtung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufweist.

2 ist eine Seitenansicht der Stoßspleißvorrichtung und der Gumstreifenanbringvorrichtung von 1.

3 ist eine Seitenansicht der Stoßspleißvorrichtung von 2.

4 ist eine Perspektiv-Teilansicht eines Teils der Stoßspleißvorrichtung von 2, welche die Vielzahl von Paaren unterer und oberer Zahnstangen veranschaulicht.

5 ist eine Endansicht der Stoßspleißvorrichtung von 2.

Die 6 und 6A sind schematische Blockdiagramme eines zur Steuerung des Betriebs der Stoßspleißvorrichtung und der Gumstreifenanbringvorrichtung von 1 angewendeten Steuersystems.

7 ist ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten Unterprogramms zum Positionieren eines Vorbereitungslagenstücks vor einem Stoßspleißzyklus.

Die 8-8C sind Endansichten, welche verschiedene Positionen von Zahnstangen an der Stoßspleißvorrichtung von 1 beim Durchführen des Stoßspleißzyklus von 6 darstellen.

9 ist ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten Unterprogramms zum Stoßspleißen der Vorbereitungslagenmaterialien.

10 veranschaulicht, wie die oberen Paare von Zahnstangen nicht-starr in Klemmbackenmontageklammern an der Stoßspleißvorrichtung von 2 montiert sind.

11 ist eine Endansicht der Gumanbringvorrichtung von 2.

12 ist eine Seitenansicht der Gumanbringvorrichtung von 2.

13 ist eine teilweise Draufsicht der Gumanbringvorrichtung von 2, welche die Horizontalantriebsbauteile veranschaulicht.

14 ist eine teilweise Endansicht der Gumanbringvorrichtung von 2, welche die Vertikalantriebsbauteile veranschaulicht.

15 ist ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten Unterprogramms zum auf Länge Schneiden eines Gumstreifens.

16 ist ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten Unterprogramms zum Aufnehmen des Gumstreifens mit dem Vakuumkopf.

17 ist ein Ablaufdiagramm eines von dem Steuersystem von 6 angewendeten Unterprogramms zum Anbringen des Gumstreifens mit dem Vakuumkopf.

18 ist ein Zustandsdiagramm, das die Wirkungsweise des Steuersystems von 6 zum gleichzeitigen Betreiben der Stoßspleißvorrichtung und der Gumstreifenanbringvorrichtung von 2 veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bezugnehmend auf 1 wird in einer Vorbereitungslagenproduktionslinie 20 ein Streifen kalandrierten Materials 22 von Kalanderwalzen (nicht dargestellt) auf bekannte Weise zugeführt. Das kalandrierte Material 22 ist 0,040-0,060 Zoll dick und weist aus einem nichtmetallischen Material hergestellte Korde 24 auf, die in Längsrichtung generell parallel zu den kalandrierten Kanten 26 verlaufen. Dass die nichtmetallischen Korde 24 weniger starr sind als metallische Korde, führt dazu, dass die kalandrierten Kanten 26 nichtlinear und wellenförmig sind. Das kalandrierte Material wird von einer Fördereinrichtung 28 an einem Abschneider 30 vorbeigeführt, der das kalandrierte Material auf gewünschte Längen schneidet, abhängig von der Anwendung. Die resultierenden rechteckigen Stücke 32 werden dann auf eine quergerichteten Zuführfördereinrichtung 34 übertragen. Die Stücke werden dann in einer Stromabwärtsrichtung 35 zu einer Stoßspleißmaschine 36 befördert, welche Stoßverbindungen 40 zwischen den kalandrierten Kanten 26 der abgeschnittenen Stücke 32 bildet, um einen kontinuierlichen Vorbereitungslagenstreifen 38 zu formen. Die Stoßverbindungen 40 werden durch jeweilige Gumstreifen 42 verstärkt, die von einer Gumstreifenanbringvorrichtung 44 über den Verbindungen 40 plaziert werden. Der resultierende kontinuierliche Vorbereitungslagenstreifen wird auf bekannte Weise auf Aufwickelrollen 43 gesammelt. Der kontinuierliche Vorbereitungsstreifen 38 weist nichtmetallische Korde 24 auf, die im Wesentlichen parallel zu den Stoßverbindungen 40 und Gumstreifen 42 sind und quer zu einer Längsachse 46 des Vorbereitungslagenstreifens 38 sind.

Zum Zweck dieser Beschreibung wird der Begriff "stromabwärts" zur Identifikation der Bewegungsrichtung des Vorbereitungslagenmaterials 38 durch die Stoßspleißvorrichtung 36 und die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 verwendet, das heißt, von rechts nach links, wie in 1 gesehen. Der Begriff "stromaufwärts" wird zur Bezeichnung einer Bewegung in einer entgegengesetzten Richtung verwendet. Bauteile an der Stoßspleißvorrichtung 36, die als "stromabwärts" identifiziert werden, befinden sich dichter bei der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 als Bauteile, die als "stromaufwärts" befindlich identifiziert werden.

2 ist eine Seitenansicht eines Teils der Vorbereitungslagen-Produktionslinie 20, eines Streifens kalandrierten Materials 22, welche die Zuführfördereinrichtung 34, die Stoßspleißvorrichtung 36 und die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 umfasst. Es ist anzumerken, dass außer der Stoßspleißvorrichtung 36 und der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 alle Elemente von 1 in der Reifenproduktionsindustrie bekannt sind und angewendet werden. Es ist auch anzumerken, dass die Vorbereitungsausrüstung 48 für die Gumstreifenanbringvorrichtung 44, die den Gumstreifen von einer Rolle zuführt und eine Decklage über dem Gumstreifenklebstoff abtrennt und aufwickelt, ebenfalls bekannt ist.

Bezugnehmend auf die 4 und 5 weist die Stoßspleißmaschine 36 ein Gestell 72 auf, das schwimmend gelagerte Tische 70 an sowohl den stromaufwärts als auch stromabwärts befindlichen Seiten der Stoßspleißvorrichtung 36 trägt. Paare oberer Zahnstangen 50 und Paare unterer Zahnstangen 52 sind so montiert, dass sie sich quer über die Breite der Stoßspleißmaschine erstrecken. Jedes Paar oberer Zahnstangen 50 besteht aus einer nicht schwenkbaren, stromaufwärts befindlichen Zahnstange 54 mit Zähnen 56, die mit Zähnen 58 einer schwenkbaren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 60 in Eingriff gebracht werden können. Gleichermaßen besteht jedes Paar unterer Zahnstangen 52 aus einer nicht schwenkbaren, stromaufwärts befindlichen Zahnstange 62 mit Zähnen 64, die mit Zähnen 66 einer schwenkbaren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 in Eingriff gebracht werden können. Die Paare unterer Zahnstangen 52 sind angehoben unmittelbar benachbart zu dem Tisch 70 befestigt, der die abgeschnittenen Streifen 32 stützt, wenn sie von der Zuführfördereinrichtung 34 der Stoßspleißvorrichtung 36 zugeführt werden. Die Zahnstangen 54, 60, 62, 68 sind kommerziell erhältliche Getriebezahnstangen.

Jede der oberen, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54 ist an einem unteren Ende einer jeweiligen oberen, nicht schwenkbaren, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammer 75 montiert, welche auf einem Schlitten 76 montiert ist. Der Schlitten 76 ist verschiebbar auf einer linearen Führung 77 montiert, welche an einem oberen Paar Querschienen 78 des Gestells 72 befestigt ist. Jede der oberen, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60 ist an einem unteren Ende einer jeweiligen oberen, schwenkbaren, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammer 79 montiert. Obere Enden jeder der oberen Klemmbackenmontageklammern 76, 79 sind mechanisch mit einem Klemmantrieb verbunden, der aus einer jeweiligen oberen Klemmbetätigungsvorrichtung 82, beispielsweise einem Pneumatikzylinder, wie in 5 gezeigt, besteht. Die Zylinder 82 sind an einem Fachwerkträger 95 montiert, der auf Getriebekästen 97 an dem Gestell 72 montiert ist. Die Getriebekästen 97 sind durch eine Welle 99 verbunden und werden durch ein Handrad 101 bedient. Somit gestattet Drehen des Handrads 101 das Einstellen der vertikalen Position der Zylinder 82 und des oberen Paars Zahnstangen 50. Die oberen Enden jeder der Klemmbackenmontageklammern 75, 79 sind schwenkbar mittels eines Schwenkzapfens 80 mit einem distalen Ende einer Zylinderstange 81 eines jeweiligen Zylinders 82 verbunden. Das gleichzeitige Bedienen der Zylinder 82 in einem Stand wirkt so, dass die oberen Klemmbackenmontageklammern 75, 79 und jeweilige Paare oberer Zahnstangen 50 gleichzeitig abwärts hin zu dem Paar unterer Zahnstangen 52 bewegt werden. Das Umkehren des Betriebs der Zylinder 82 wirkt so, dass die oberen Zahnstangen 50 von den unteren Zahnstangen 52 weg bewegt werden.

Wie in 4 gezeigt, sind die oberen, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60 schwenkbar in Bezug auf jeweilige obere, stromaufwärts befindliche Zahnstangen 54, mittels eines aus jeweiligen oberen Eingriffsbetätigungselementen 83, beispielsweise einem Pneumatikzylinder, bestehenden Eingriffantriebs. Spezifisch sind die Zylinder 83 an jeweiligen oberen, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 9 montiert; und, wie in 3 gezeigt, sind distale Enden jeweiliger Zylinderstangen 85 mit jeweiligen entgegengesetzten oberen, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 75 verbunden. Die gleichzeitige Bedienung der Eingriffzylinder 83 in einem Stand veranlasst die oberen, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 79 und jeweiligen oberen, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, zu den oberen, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 75 und den jeweiligen oberen, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54 hin zu schwenken, wodurch ihre jeweiligen Zähne 58, 56 ineinandergreifen. Das Umkehren des Betriebs der Eingriffzylinder 83 veranlasst die oberen, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, sich gleichzeitig von den oberen rückwärtigen Zahnstangen 54 weg zu bewegen, wodurch ihre jeweiligen Zähne 58, 56 sich voneinander lösen.

Jede der unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 62 ist an einem unteren Ende einer jeweiligen unteren, stromaufwärts befindlichen, nicht schwenkbaren Klemmbackenmontageklammer 84 montiert, die an einem unteren Paar an dem Gestell 72 befestigter Querschienen 87 befestigt ist. Jede der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 68 ist an einem unteren Ende einer jeweiligen unteren, schwenkbaren, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammer 88 montiert. Obere Enden jeder der unteren Klemmbackenmontageklammern 84, 88 sind mittels eines Schwenkzapfens 89 schwenkbar verbunden. Die unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 68 sind schwenkbar in Bezug auf jeweilige untere, stromaufwärts befindliche Zahnstangen 62, mittels eines Eingriffsantriebs, bestehend aus jeweiligen unteren Eingriffsbetätigungsvorrichtungen 90, beispielsweise einem Pneumatikzylinder. Spezifisch sind die Zylinder 90 auf jeweiligen unteren, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 88 montiert; und, wie in 3 gezeigt, sind die distalen Enden jeweiliger Zylinderstangen 91 mit jeweiligen unteren, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 84 verbunden. Gleichzeitiges Bedienen der Eingriffzylinder 90 in einem Stand veranlasst die unteren, stromabwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 88 und jeweiligen unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 68, zu den unteren, stromaufwärts befindlichen Klemmbackenmontageklammern 84 und den jeweiligen unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 62 hin zu schwenken, wodurch ihre jeweiligen Zähne 66, 64 ineinandergreifen. Das Umkehren des Betriebs der Eingriffzylinder 90 veranlasst die unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 68, sich gleichzeitig von den unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 62 weg zu bewegen, wodurch ihre jeweiligen Zähne 66, 64 sich voneinander lösen.

Bezugnehmend auf 6 wird der Betrieb des schwimmend gelagerten Tischs 70 und der Zylinder 90, 82, 83 durch den Betrieb von Elektromagneten 94 gesteuert, die auf bekannte Weise Druckluft von einer Quelle 96 übertragen. Die Betriebsstadien der Elektromagneten werden durch Ausgangssignale von einer Steuerung 98, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder anderen Mikrosteuerung, betätigt. Der Betrieb der Steuerung 98 wird durch Eingabevorrichtungen gesteuert, beispielsweise eine Benutzer-Eingabe-Ausgabe 100, einen Kantensensor 102 usw. Die Steuerung 98 verschafft auch Ausgangssignale, die den Betrieb eines Zuführfördereinrichtungsmotors 104 (2) und eines Abfördereinrichtungsmotors 106 betätigen, welche die jeweiligen Zuführ- und Abfördereinrichtungen 34, 108 betreiben.

Der Betrieb der Stoßspleißvorrichtung 36 wird durch verschiedene Betriebszyklen gesteuert, die auf bekannte Weise in der Steuerung 98 als Gruppe von Unterprogrammen programmiert sind. Beispielsweise wirkt ein in 7 dargestelltes Unterprogramm so, dass es abgeschnittene Stücke 32 in der Stoßspleißvorrichtung 36 positioniert, in Vorbereitung der Herstellung der Stoßverbindung. Der Arbeitsablauf von 5 beginnt mit einer Vorbereitungslage in der Stoßspleißvorrichtung 36, und eine Stoßverbindung ist gerade vollendet worden. Bezugnehmend auf die 1, 2, 6 und 7 gibt die Steuerung 98, bei 502, zur Positionierung der Vorbereitungslage 38 und eines neuen abgeschnittenen Stücks 32 für die nächste Spleißung, Ausgangssignale ab, um zu veranlassen, dass die Zuführ- und Abfördereinrichtungsmotoren 104 beziehungsweise 106 laufen. Gleichzeitig gibt die Steuerung 98 ein Ausgangssignal zu dem Elektromagneten 94d ab, wodurch er veranlasst wird, seinen Stand zu ändern und Druckluft zu den schwimmend gelagerten Tischen 70 zu übertragen. Somit kann Material über die Stoßspleißvorrichtung 36 bewegt werden, bei minimaler Reibung von einem darunter befindlichen Träger. Der gleichzeitige Betrieb der Zuführ- und Abfördereinrichtungen 34, 108 veranlasst den Vorbereitungslagenstreifen 38, sich in einer Stromabwärtsrichtung 35 zu bewegen, wie in den 1, 2 und 8 ersichtlich. Diese Bewegung des Vorbereitungslagenstreifens 38 führt dazu, dass eine hintere Kante 110 (8) unter einem an der Stoßspleißvorrichtung 36 montierten Kantensensor 102 durchläuft. Beim Erfassen der hinteren Kante 110 gibt der Kantensensor 102 ein Ausgangssignal, bei 504, zur Steuerung 98 ab.

Die Steuerung 98 überwacht dann den Betrieb der Abfördereinrichtung 108, um festzustellen, wenn die hintere Kante 110 in Bezug zu den Zähnen 66 der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 in eine gewünschte Position bewegt worden ist. Der Abstand zwischen dem Punkt, an dem die hintere Kante 110 von dem Kantensensor 102 erfasst wird, und der Endposition der hinteren Kante an der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 ist ein bekannter Wert. Daher kann der Betrieb des Abfördereinrichtungsmotors 106 präzise gesteuert werden, sodass die Abfördereinrichtung 108 gestoppt wird, wenn die hintere Kante 110 an ihrer gewünschten Position an der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 ist. Die gewünschte Position der hinteren Kante schwankt abhängig von der Gestaltung der Stoßspleißvorrichtung 36, der Tiefe der Zähne der Zahnstangen, der Natur des Vorbereitungslagenmaterials usw. Die gewünschte Position der hinteren Kante 110 ist zurückversetzt von den vorderen Kanten der Zähne 66 der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68. Der gewünschte Betrag des Rücksprungs der hinteren Kante 110 wird jedoch in jeder Anwendung experimentell ermittelt und kann beispielsweise ein Abstand sein, der etwas weniger als die halbe Länge der Zähne 66 beträgt.

Das Erfassen dessen, wann die hintere Kante 110 in Position ist, kann auf mehrere Arten und Weisen vollzogen werden. In einer Ausführungsform ist eine Codiereinrichtung 112 an dem Abfördereinrichtungsmotor 106 befestigt; und jeder Ausgangspuls von der Codiereinrichtung stellt eine inkrementelle Verlagerung der Abfördereinrichtung 108 dar. Somit kann die Steuerung 98 Ausgangspulse von der Codiereinrichtung 112 erfassen und zählen und, bei 506, erfassen, wenn die hintere Kante 110 an ihrer gewünschten Position an den Zähnen 66 der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 ist. In einer alternativen Ausführungsform kann, wenn die Geschwindigkeit der Abfördereinrichtung 108 festgelegt ist, die Steuerung 98 einen internen Zeitmesser starten, der die Millisekunden zählt, die zum Bewegen der hinteren Kante 110 von ihrer Position unter dem Kantensensor 102 zu einer gewünschten Position an den Zähnen 66 der unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstange 68 erforderlich sind. In beiden Fällen gibt die Steuerung 98, wenn sie, bei 506, feststellt, dass die hintere Kante in ihrer gewünschten Position ist, bei 508 ein Ausgangssignal an den Abfördereinrichtungs-motor 106 ab, das ihm befiehlt, zu stoppen. Zusätzlich gibt die Steuerung 98 ein Ausgangssignal ab, das den Stand des Elektromagneten 94d umschaltet, um die Zufuhr von Druckluft von dem stromabwärts befindlichen schwimmend gelagerten Tisch 70 zu entfernen, wodurch ein starrerer Träger für das abgeschnittene Stück 38 verschafft wird.

Gleichzeitig, mit dem Bewegen der Vorbereitungslage 38, veranlasst der Betrieb der Zuführfördereinrichtung 34 durch die Steuerung 98 auch ein neues abgeschnittenes Stück 32, sich in der Stromabwärtsrichtung 35 zu der Stoßspleißvorrichtung 36 hin zu bewegen. Nach dem Erfassen der hinteren Kante 110 der Vorbereitungslage 38 erfasst der Kantensensor 102 die vordere Kante 114 des nächsten abgeschnittenen Stücks 32, das an den Vorbereitungslagenstreifen 38 zu spleißen ist; und seine Ausgabe verändert bei 510 ihren Zustand. Wenn die Steuerung 98 diese Zustandsänderung erfasst, beginnt sie, Pulse von einer Codiereinrichtung 116 zu zählen, die mit dem Zuführfördereinrichtungsmotor 104 verbunden ist. Durch Zählen von Codiereinrichtungspulsen ist die Steuerung 98 in der Lage, festzustellen, wenn die vordere Kante 114 an einer gewünschten Position an den Zähnen 64 der unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstange 62 ist. Wieder variiert die gewünschte Position der vorderen Kante 11 abhängig von der Gestaltung der Stoßspleißvorrichtung 36, der Tiefe der Zähne der Zahnstangen, der Natur des Vorbereitungslagenmaterials usw. Die gewünschte Position der vorderen Kante 114 wird auf dieselbe Weise ermittelt, wie in Bezug auf die gewünschte Position der hinteren Kante 110 beschrieben. Wenn die Steuerung 98, bei 512, die gewünschte Position der vorderen Kante 114 erfasst, gibt sie, bei 514, ein Ausgangssignal an den Zuführfördereinrichtungsmotor 104 ab, das ihm befiehlt, zu stoppen. Es ist anzumerken, dass die Zuführfördereinrichtung 34 und die Abfördereinrichtung 108 normalerweise etwa gleiche Geschwindigkeiten haben, jedoch kann die Abfördereinrichtung geringfügig schneller laufen als die Zuführfördereinrichtung, um den Spalt zwischen der hinteren Kante 110 der Vorbereitungslage 38 und der vorderen Kante des Lagenabschnitts 32 während des Förderns zu vergrößern.

Zusätzlich gibt die Steuerung 98 ein Ausgangssignal ab, das den Stand des Elektromagneten 94d umschaltet, um die Zufuhr von Druckluft von dem stromaufwärts befindlichen schwimmend gelagerten Tisch 70 zu entfernen, wodurch ein starrerer Träger für das abgeschnittene Stück 32 verschafft wird. An diesem Punkt befinden die Kanten 110, 114 sich an gewünschten Standorten an jeweiligen Zähnen 66, 64 der unteren hinteren und vorderen Zahnstangen 68 beziehungsweise 62.

Nachdem die Kanten sich an den gewünschten Standorten befinden, ist die Stoßspleißvorrichtung bereit, eine Stoßspleißung zu formen, welche den Vorbereitungslagenstreifen 38 mit dem neuen abgeschnittenen Stück 32 verbindet. Bezugnehmend auf 9 beginnt ein Arbeitsablauf zur Herstellung einer Stoßspleißung damit, dass die Steuerung 98, bei 516, ein Ausgngssignal zu dem Elektromagneten 94a abgibt, das den Elektromagneten veranlasst, seinen Stand umzuschalten und Druckluft zu den Klemmzylindern 82 zu übertragen. Die Klemmzylinder senken die Vielzahl oberer Zahnstangen 50 gleichzeitig ab, bis die oberen, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60 mit einem Teil des Vorbereitungslagenstreifens 39 benachbart zu der hinteren Kante 110 in Kontakt kommen, der von jeweiligen unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 68 getragen wird. Etwa zur gleichen Zeit kommen die oberen, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54 mit einem Teil des abgeschnittenen Streifens 32 benachbart der vorderen Kante 114 in Kontakt, der von den unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 62 getragen wird, wie in 8A gezeigt. Die zum Bewegen der oberen Zahnstangen in ihre Klemmposition erforderliche Zeit kann gemessen werden, und die Steuerung 98 kann programmiert werden, einen internen Zeitmesser gleich dieser Klemmbetriebszeit in Gang zu setzen. Wenn dieser Zeitmesser dann abläuft, stellt die Steuerung 98 dann fest, bei 518, dass die oberen Paare von Zahnstangen 50 zu ihren jeweiligen gewünschten Klemmpositionen bewegt worden sind.

Danach gibt die Steuerung 98 dann, bei 520, Ausgangssignale zu den Elektromagneten 94b, 94c ab, um die Stände dieser Elektromagneten zu ändern und Druckluft in die oberen und unteren Eingriffszylinder 83 beziehungsweise 90 zu übertragen. Die Eingriffszylinder 83, 90 wirken so, dass sie die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 hin zu ihren zusammenpassenden oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 bewegen. Die festgeklemmten oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 bewegen die Vorbereitungslage 38 in einer Stromaufwärtsrichtung 117 (8A), um die hintere Kante 110 des vorbereitungslagenstreifens mit der vorderen Kante 114 des abgeschnittenen Stücks in ein Stoßverhältnis zu bringen. Die fortgesetzte Bewegung der oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 zwingt die hintere Kante 110 des Vorbereitungslagenstreifens fest gegen die vordere Kante 114 des abgeschnittenen Stücks, um die Stoßspleißung 40 zu formen (8B). Die Klebrigkeit des Elastomermaterials hilft, die vordere Kante 114 des abgeschnittenen Stücks in innigem Kontakt mit der hinteren Kante 110 des Vorbereitungslagenstreifens zu halten. Diese Bewegung setzt sich fort, bis die Zähne 58, 66 der jeweiligen oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 vollständig im Eingriff mit den Zähnen 56, 64 der jeweiligen oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 sind, wie in 8B gezeigt.

Wiederum ist, wie vorangehend beschrieben, die Steuerung 98, mittels eines internen Zeitmessers, in der Lage, festzustellen, bei 522, dass die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 vollständig mit jeweiligen oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 im Eingriff sind. An diesem Punkt gibt die Steuerung 98, bei 524, ein Ausgangssignal ab, um den Stand von Elektromagnet 94a umzuschalten, wodurch die Übertragung von Druckluft zu den Klemmzylindern 82 umgekehrt wird. Die Betätigung der Klemmzylinder 82 veranlasst, dass die Paare oberer Zahnstangen 50 angehoben und in ihre ungeklemmte Position zurückbewegt werden, wie in 8C gezeigt. Unmittelbar danach gibt die Steuerung 98, bei 526, Ausgangssignale an die Elektromagneten 94b, 94c ab, die Stände der oberen und unteren Eingriffszylinder 83, 90 umzuschalten, wodurch die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 in der Stromabwärtsrichtung 35 von den oberen und unteren, stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 wegbewegt werden. Dieser Vorgang veranlasst die Zahnstangen, sich zu einer in 8 dargestellten Position zu öffnen.

In dem obigen Arbeitsablauf ist anzumerken, dass, wenn die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 sich zu den jeweiligen stromaufwärts befindlichen Zahnstangen 54, 62 hinbewegen, die stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 und die Vorbereitungslage 38 sich simultan bewegen. Nachdem jedoch die hintere Kante 110 der Vorbereitungslage mit der vorderen Kante 114 des abgeschnittenen Stücks in Kontakt kommt, haben die oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 eine relative Bewegung in Bezug zu dem Vorbereitungslagenstreifen 38 und müssen daher über die Hauptoberflächen des vorbereitungslagenstreifens 38 gleiten, ohne eine Beschädigung zu verursachen. Zur Erleichterung dessen sind die Seiten 93 der verschwenkenden, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 mit einem "TEFLON"-Material beschichtet. Zusätzlich sind die Zähne der oberen und unteren, stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 an ihrer vorderen Kontaktkante, das heißt, der Fläche 92, abgefast (4). Die exakte Konfiguration einer abgefasten Fläche 92 ist anwendungabhängig und variiert mit der Natur des Lagenmaterials, der Länge der Zahnstangen usw. In manchen Anwendungen hat die abgefaste Fläche 92 einen Winkel von etwa 10° in Bezug zur Seitenfläche 93 der Zahnstange; während die abgefaste Fläche in anderen Anwendungen einen Winkel von etwa 20° hat. Der die beste Leistung verschaffende Winkel wird experimentell durch Versuch und Irrtum ermittelt. Gleichermaßen wird auch die gewünschte Länge der abgefasten Fläche 92 und ihre gewünschte Tiefe ab der Seitenfläche 93 ebenfalls experimentell durch Versuch und Irrtum ermittelt. Eine solche abgefaste Fläche 92 erleichtert eine Gleitbewegung der stromabwärts befindlichen Zahnstangen 60, 68 über den Vorbereitungslagenstreifen 38 ohne Rillenbildung oder sonstigen Schaden zu verursachen.

Im Betrieb der Stoßspleißvorrichtung 36 ist festgestellt worden, dass das Vorhandensein einer Vielzahl von Paaren oberer und unterer Zahnstangen 50, 52 eine konsistentere, qualitativ hochwertigere Stoßspleißung verschafft, als wenn die oberen und unteren Zahnstangen 50, 52 sich kontinuierlich über eine volle Breite der Stoßspleißvorrichtung 36 erstreckten. Die Zuverlässigkeit und Qualität der Stoßspleißung wird weiter verbessert durch nicht-starres Montieren der oberen Zahnstangen 54, 60 an jeweilige obere Klemmbackenmontageklammern 75, 79. Die nicht-starren Montagen der Zahnstangen 54, 60 sind identisch; und die Montage von Zahnstange 54 an die Klemmbackenmontageklammer 75 ist in 10 dargestellt. Ansatzbolzen 122 haben Ansätze, die sich durch Schlitze 123 in der Klemmbackenmontageklammer 75 erstrecken und mit Gewinde an der Zahnstange 54 angreifen. Somit ist die Zahnstange 54 nicht-starr an der jeweiligen Klemmbackenmontageklammer montiert, sondern kann sich um einen von der Größe der Schlitze 123 abhängigen Betrag relativ zu dieser Klammer frei bewegen. Weiter weist das Ende der Klemmbackenmontageklammer 75 eine generell L-förmige Kerbe 124 auf, die sich über eine Breite der Klemmbackenmontageklammer 75 erstreckt. Die Schlitze 123 kreuzen eine erste Kerbenfläche 125, die mit einer rückwärtigen Fläche der Zahnstange 54 in Kontakt ist. Eine senkrechte Fläche 126 der Kerbe ist gebogen, beispielsweise mit einem Radius von 30 Zoll, um zuzulassen, dass die Zahnstange 54 darauf schaukelt. Es ist festgestellt worden, dass ein solch nichtstarres Montieren der oberen Zahnstangen 54, 60 an jeweiligen Klemmbackenmontageklammern 75, 79 die Qualität der Stoßspleißung 40 wesentlich verbessert.

Der Betrieb der Stoßspleißvorrichtung 36 wirkt so, dass er zuverlässige und qualitativ hochwertige Stoßverbindungen bei der Bildung eines Vorbereitungslagenstreifens verschafft. Weiter ist anzumerken, dass die Stoßspleißvorrichtung 36 verwendet werden kann, um Stoßspleißungen zu formen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Zuführfördereinrichtung 34 sind, sowie Stoßspleißungen, die schräg zu, oder oder leicht abgewinkelt von, einer Senkrechten zu der Zuführfördereinrichtung 34 sind. Bezugnehmend auf 3 ist ein Vorderbein 131 des Gestells 72 der Stoßspleißvorrichtung 36 schwenkbar an einer Grundplatte 132 montiert. Ein (nicht dargestelltes) Hinterbein des Gestells 72 wird von einer Schwenkrolle 133 getragen, die auf der Grundplatte 132 verfährt. Eine Kugelumlaufspindel- und -mutter-Baugruppe 134 ist zwischen dem Hinterbein und einem Handrad 135 verbunden. Drehen des Handrads 136 rotiert die Kugelumlaufspindel und veranlasst die Mutter, die schwenkbar an dem Hinterbein des Gestells 72 befestigt ist, sich entlang der Kugelumlaufspindel zu bewegen. Wenn die Mutter bewegt wird, schwenkt das Hinterbein des Gestells 72 in Bezug zu dem Vorderbein 131, wobei es die Reihen oberer und unterer Zahnstangen 50, 52 in Bezug zu einer Linie senkrecht zu einer längsgerichteten Mittellinie der Zuführfördereinrichtung 34 schrägstellt. Eine mit dem Handrad 135 zusammenwirkende Anzeige ist in Schritten von einem Grad geeicht. Ein Zulassen des Schwenkens des Gestells 72 durch einen Winkel von bis zu etwa 10 Grad ist für die meisten Anwendungen ausreichend.

Es ist festgestellt worden, dass für Vorbereitungslagenstreifen, die mit nichtmetallischen Korden hergestellt wurden, die Stoßverbindung während des Reifenfertigungsvorgangs stärker und stabiler ist, wenn sie mit einem Gumstreifen abgedeckt wird. Für den effizientesten Betrieb arbeitet die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 simultan mit der Stoßspleißvorrichtung 36. Daher ist die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 in Bezug zu der Stoßspleißvorrichtung 36 so positioniert, dass, gleichzeitig mit dem Positionieren der hinteren Kante der Vorbereitungslage an der Stoßspleißvorrichtung 36, die am rezentesten geformte Stoßspleißung an einer Stelle positioniert ist, an der ein Gumstreifen von der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 angebracht werden kann.

Bezugnehmend auf 11 wird die Abfördereinrichtung 108 von einer Basis 126 getragen. Die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 hat ein Gestell 127, das unabhängig von einer Basis 128 mit Beinen 129 getragen wird. Somit sind die Abfördereinrichtung 108 und die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 in Bezug auf die Stoßspleißvorrichtung 36 unabhängig positionierbar. Die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 ist so positioniert, dass, wenn eine Stoßspleißung auf der Stoßspleißvorrichtung 36 geformt wird, eine zuvor hergestellte Stoßspleißung sich an einer Stelle 140 auf der Abfördereinrichtung 108 befindet, die es der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 gestattet, einen Gumstreifen an der zuvor hergestellten Stoßspleißung anzubringen. Bezugnehmend auf 12 weist die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 eine Gumstreifenfördereinrichtung 142 und eine Vakuumkopfbaugruppe 144 auf. Die Vakuumkopfbaugruppe 144 hat zwei Freiheitsgrade, die ihr gestatten, einen Gumstreifen von der Fördereinrichtung 142 abzunehmen und ihn auf einer an dem stromaufwärts befindlichen Standort 140 positionierten Stoßspleißung zu plazieren.

Bezugnehmend auf 13 ist ein X-Achsen-Horizontalantriebsmotor 146 mechanisch mit einem Ende einer Kugelumlaufspindel 148 verbunden; und ein Zahnkranz 150 ist an einem entgegengesetzten Ende der Kugelumlaufspindel 148 montiert und greift wirksam an einem Zahnriemen 152 an. Der Zahnriemen 152 ist weiter mit einem zweiten Zahnkranz 154 verbunden, der an einem Ende einer zweiten Kugelumlaufspindel 156 montiert ist. Die Kugelumlaufspindeln 148, 156 haben jeweilige Kugelumlaufmuttern 158, 160, welche einen Karren 162 stützen und tragen, der von Linearlagern 163 in seiner linearen Bewegung gestützt und geführt wird. Wie in 13 gezeigt, trägt der Karren 162 die Vakuumkopfbaugruppe 144. Die Vakuumkopfbaugruppe 144 hat eine Länge, die im Wesentlichen gleich der Länge der Stoßspleißung ist, das heißt, der vollen Breite des Vorbereitungslagenstreifens. Rotation des Horizontalantriebsmotors 146 wirkt so, dass sie die Kugelumlaufmuttern 158, 160 (13), den Karren 162 und die Vakuumkopfbaugruppe 144 in einer horizontalen Richtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Vorbereitungslagenstreifens simultan bewegt.

Bezugnehmend auf 14 ist ein Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 montiert auf, und wird getragen von, dem Karren 162 und ist mit einem Ende einer ersten Kugelumlaufspindel 166 mechanisch verbunden. Ein erster Zahnkranz 168 ist an einem entgegengesetzten Ende der ersten Kugelumlaufspindel 166 montiert und greift wirksam an einem Zahnriemen 170 an, der ebenfalls an einem Zahnkranz 170, der an einem Ende einer zweiten Kugelumlaufspindel 174 montiert ist, angreift. Erste und zweite Kugelumlaufmuttern 176, 178 sind rotierbar an den jeweiligen Kugelumlaufspindeln 166, 178 montiert und sind mit einem Vakuumkopfhohlraum 180 verbunden, der von Linearlagern 181 in seiner linearen Bewegung geführt wird.

Bezugnehmend auf 12 wird ein Vakuumkopf 182 von vertikalen Pfosten 184 getragen, die an dem Hohlraum 180 befestigt sind. Spannkomponenten, beispielsweise Druckfedern 181, sind an den Pfosten 184 zwischen dem Vakuumkopf 182 und dem Hohlraum 180 montiert. Der Vakuumkopf 182 hat eine Länge, die sich über im Wesentlichen die gesamte Breite der Abfördereinrichtung sowie die Länge einer Stoßspleißung in dem Vorbereitungslagenstreifen erstreckt. Somit veranlasst der Betrieb des Vertikalantriebsmotors 164 ein Anheben und Absenken des Vakuumhohlraums 180 und Vakuumkopfs 182 in Bezug auf die Abfördereinrichtung 108.

Bezugnehmend auf 6B gibt die Steuerung 98 Ausgangssignale zu dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 ab und empfängt Eingangsimpulse von einer Streifenfördereinrichtungs-Codiereinrichtung 188, durch welche die Steuerung 98 die lineare Bewegung der Streifenfördereinrichtung 142 bestimmen kann. Gleichermaßen, in Reaktion auf Ausgangssignale, welche den Betrieb der Horizontal- und Vertikalantriebsmotoren 146, 164 betätigen, empfängt die Steuerung 98 Rückkopplungssignale von den Codiereinrichtungen 190, 192, welche die Bewegung des Vakuumkopfs 182 darstellen. Die Steuerung 98 ist auch wirksam mit einer Vakuumpumpe 194 verbunden, welche den teilweisen Vakuumdruck auf den Vakuumkopfhohlraum 180 anlegt. Ein Vakuum wird von dem Vakuumkopf 182 mittels eines Vakuumauslassventils 196 angelegt und gelöst, welches Ventil zwischen dem Vakuumkopfhohlraum und dem Vakuumkopf 182 angeschlossen ist. Wenn es in seinem ersten Stand ist, schließt das Ventil 196 den Vakuumkopf zur Atmosphäre hin ab und öffnet ihn zu dem Vakuumkopfhohlraum 180, wodurch ein teilweises Vakuum an dem Vakuumkopf 182 angelegt wird. In seinem entgegengesetzten Stand schließt das Ventil 192 die Verbindung zwischen dem Vakuumkopf 182 und dem Vakuumkopfhohlraum 180 und öffnet den Vakuumkopf 182 zur Atmosphäre, wodurch das teilweise Vakuum darin dissipiert wird. Die Steuerung 98 ist auch mit einem Elektromagneten 94e verbunden, der wirksam ist, um den Stand eines Messerzylinders 198 zu ändern, wodurch ein Messer 200 an der Gumstreifenvorbereitungsausrüstung 48 (2) betrieben wird, um die Gumstreifen auf gewünschte Längen zu schneiden.

Es bestehen drei unabhängige, aber aufeinander abgestimmte Vorgänge oder Unterprogramme, die von der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 ausgeführt werden. Bezugnehmend auf 12 wird zuerst ein Gumstreifen 42 von der Fördereinrichtung 142 zu einem Standort bereit zur Übertragung zu dem Vakuumkopf 182 bewegt. Ein zweiter Arbeitsgang ist, dass der Vakuumkopf 182 den Gumstreifen von der Fördereinrichtung 142 aufnimmt und bereit ist, den Gumstreifen an der Stoßverbindung anzubringen. Ein dritter Arbeitsgang ist das Anbringen des Gumstreifens an der Stoßverbindung, nachdem die Stoßverbindung zu der gewünschten Stelle 140 bewegt worden ist (11). Bezugnehmend auf die 6B, 12 und 15, um einen Gumstreifen auf Länge zu schneiden, gibt die Steuerung 98, bei 552, ein Ausgangssignal ab, um den Streifenfördereinrichtungsmotor 186 zu betätigen, wodurch die Streifenfördereinrichtung 142 veranlasst wird, den Gumstreifen zuzuführen. Beim Zuführen des Gumstreifens 42 überwacht und zählt die Steuerung 98 Ausgangspulse von der Streifenfördereinrichtungs-Codiereinrichtung 188. Wenn die Steuerung 98, bei 554, eine Anzahl Pulse gleich der gewünschten Länge des Gumstreifens zählt, gibt die Steuerung 98, bei 556, ein Ausgangssignal ab, das dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 befiehlt, zu stoppen. Danach gibt die Steuerung 98, bei 558, ein Ausgangssignal ab, das dem Elektromagneten 94e befiehlt, seinen Stand zu ändern, wodurch Druckfluid zu dem Messerzylinder 198 übertragen und das Messer 200 betätigt wird. Unmittelbar danach ändert das Ausgangssignal von der Steuerung 98 seinen Zustand, wodurch es den Stand des Elektromagneten 94e umkehrt und den Messerzylinder 198 in seine Ausgangsposition zurückbringt. Dieser Arbeitsgang des Betätigens des Messerzylinders bewegt das Messer 200 hin und her und erstellt ein abgeschnittenes Ende des Gumstreifens 45. Dieser Vorgang verschafft einen Gumstreifen auf der Streifenfördereinrichtung 142, der von der gewünschten Länge ist, das heißt, der Länge des Stoßstreifens 40.

Danach gibt die Steuerung 98, bei 560, ein Ausgangssignal ab, das dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 befiehlt, zu starten; und die Streifenfördereinrichtung 142 transportiert den Gumstreifen 42 über die Breite der Abfördereinrichtung 108. Wieder überwacht und zählt die Steuerung 98 Ausgangspulse von der Streifenfördereinrichtungs-Codiereinrichtung 188 und ist in der Lage, festzustellen, wenn der abgeschnittene Gumstreifen sich in seiner gewünschten Position befindet. Wenn diese Position, bei 562, erfasst wird, gibt die Steuerung 98, bei 564, ein Ausgangssignal ab, das dem Streifenfördereinrichtungsmotor 186 befiehlt, zu stoppen. An diesem Punkt befindet sich ein Gumstreifen 42 der gewünschten Länge auf der Streifenfördereinrichtung 142 an einer Stelle, bereit, um von dem Vakuumkopf 182 aufgenommen zu werden.

Bezugnehmend auf die 6B, 11 und 16, wird, zum Aufnehmen des Gumstreifens von der Gumstreifenfördereinrichtung 142, angenommen, dass der Vakuumkopf 182 angehoben ist und der Karren 162 so positioniert ist, dass er den Vakuumkopf 182 an einer stromabwärts befindlichen Stelle über der Gumstreifenfördereinrichtung 142 anordnet, bereit zum Aufnehmen eines Gumstreifens. Die Steuerung 98 gibt, bei 565, ein Ausgangssignal an das Vakuumablassventil 196 ab, das den Vakuumkopf 182 zur Atmosphäre abschließt und den Vakuumkopf zu dem Vakuumkopfhohlraum 180 öffnet. Dann wird ein Vakuum an den Vakuumkopf 182 angelegt. Die Steuerung 98 gibt auch, bei 565, Ausgangssignale zu dem Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 ab, wodurch die Kugelumlaufspindeln 166, 174 in eine solche Richtung rotiert werden, dass der Vakuumkopf 182 vertikal abwärts zu der Gumstreifenfördereinrichtung 142 bewegt wird. Die Steuerung überwacht und zählt Ausgangspulse von der Codiereinrichtung 192 des Vertikalantriebs und erfasst, bei 566, wenn der Vakuumkopf 182 sich an seiner gewünschten Position unmittelbar über der Streifenfördereinrichtung 142 befindet. An dieser Position befindet der Vakuumkopf 182 sich dicht genug bei der Streifenfördereinrichtung 142, sodass der Vakuumkopf 182 in der Lage ist, den Gumstreifen von der Gumstreifenfördereinrichtung 142 abzuheben.

Die Steuerung 98 gibt dann, bei 567, Ausgangssignale zu dem Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 und dem X-Achsen-Horizontalantriebsmotor 146 ab, wodurch der Vakuumkopf veranlasst wird, sich in eine Bereitschaftsposition unmittelbar über dem Standort 140 zu bewegen, an dem sich die Stoßverbindung befindet. Wie gewürdigt werden wird, kann die Steuerung 98 programmiert werden, um zuerst den Vertikalantriebsmotor 164 zu bedienen, um den Vakuumkopf 182 anzuheben, und danach den Horizontalantriebsmotor 146 zu bedienen, um den Vakuumkopf horizontal zu einer Bereitschaftsposition über dem Stoßverbindungsstandort 140 zu bewegen. Alternativ können, in anderen Anwendungen, die Motoren 146 und 164 simultan bedient werden, um den Vakuumkopf 182 zu der Bereitschaftsposition zu bewegen. In jeder Ausführung überwacht das Steuersignal Ausgangspulse von den Codiereinrichtungen 190, 192 auf eine vorangehend beschriebene Weise, um, bei 568, zu erfassen, dass der Vakuumkopf 182 sich an der Bereitschaftsposition befindet. Danach gibt die Steuerung 98, bei 569, Ausgangssignale entweder zu einem der oder beiden Motoren 146, 164 ab, wodurch sie angewiesen werden, den Vakuumkopf 182 an der Bereitschaftsposition zu stoppen.

Bezugnehmend auf die 6B, 11, 12 und 17, wird, um den Gumstreifen an der Stoßverbindung anzubringen, angenommen, dass eine Stoßverbindung zu dem Standort 140 unter dem Vakuumkopf 182 an der Bereitschaftsposition bewegt worden ist. Die Steuerung 98 gibt, bei 572, Ausgangssignale zu dem Z-Achsen-Vertikalantriebsmotor 164 ab, der die Kugelumlaufspindeln 166, 174 in eine solche Richtung rotiert, dass der Vakuumkopf 182 veranlasst wird, sich auf den Vorbereitungslagenstreifen 38 abzusenken und mit diesem in Kontakt zu kommen. Der Gumstreifen hat eine Länge, die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Stoßspleißung erstreckt. Weiter hat der Gumstreifen eine solche Breite, dass er sich über die Stoßspleißung und über einen Teil der Hauptflächen an beiden Seiten der Stoßspleißung 40 erstreckt. Der Vakuumkopf 182 ist in Bezug auf den Vakuumkopfhohlraum 180 federnd und bewegbar montiert. Daher kommt, wenn der Vertikalantriebsmotor 164 fortfährt, den Vakuumkopfhohlraum 182 abwärts zu bewegen, der Vakuumkopf 182 mit dem Vorbereitungslagenstreifen 38 in Kontakt und legen die Federn 181 eine gewünschte, abwärtsgerichtete Spannkraft an dem Vakuumkopf 182 an, wodurch sie eine gewünschte Anbringkraft an dem Gumstreifen 42 anlegen. Diese Kraft wird durch Federkonstanten der Federn 181 bestimmt und ist effektiv, um zu veranlassen, dass das Klebemittel an dem Gumstreifen 42 besser an dem Vorbereitungslagenstreifen 38 haftet.

Wiederum überwacht die Steuerung 98 die Ausgangspulse von der Codiereinrichtung 190 und erfasst, bei 573, wenn der Vakuumkopf 182 in seine niedrigste Position bewegt worden ist. Danach gibt die Steuerung 98, bei 574, ein Ausgangssignal an den Vertikalantriebsmotor 164 ab, wodurch er angewiesen wird, zu stoppen. Zusätzlich gibt die Steuerung 98 ein Ausgangssignal an das Vakuumablassventil 196 ab, wodurch der Stand des Ventils so geändert wird, dass die Fluidverbindung zwischen dem Vakuumkopfhohlraum und dem Vakuumkopf 182 blockiert ist und der Vakuumkopf 182 zur Atmosphäre hin offen ist. An diesem Punkt kann die Steuerung 98 es dem Vakuumkopf 182 gestatten, an seiner niedrigsten Position zu verweilen, um ein Aushärten des Klebemittels an dem Gumstreifen zu gestatten. Eine solche Verweilzeit wird durch einen internen Zeitmesser in der Steuerung 98 bestimmt und kann auf bekannte Weise von Null bis auf jede gewünschte Anzahl von Sekunden eingestellt werden.

Danach gibt die Steuerung 98, bei 575, Ausgangssignale ab, die den Antriebsmotor 146, 162 anweisen, den Vakuumkopf zurück in die Aufnahmeposition über der Gumstreifenfördereinrichtung 142 zu bewegen. In einer Weise, wie vorangehend beschrieben, überwacht die Steuerung die Codiereinrichtungen 190, 192, um, bei 576, zu erfassen, wenn der Vakuumkopf 182 sich an der Aufnahmeposition befindet; und danach gibt die Steuerung 98, bei 577, Ausgangssignale ab, um die Antriebsmotoren 146, 164 zu stoppen.

Wie zuvor angedeutet, ist es wünschenswert, dass die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 simultan mit der Stoßspleißvorrichtung 36 arbeitet, um den Gumstreifen 42 über der am rezentesten geformten Stoßspleißung anzubringen, während die Stoßspleißvorrichtung 36 das nächste abgeschnittene Stück 32 an den Vorbereitungslagenstreifen 38 spleißt. Daher wird, bevor ein Spleiß zu der Position 140 bewegt wird, die Gumstreifenanbringvorrichtung 44 so betrieben, dass sie einen Gumstreifen zur Anbringung vorbereitet. Aus dem Vorangehenden ist deutlich, dass für eine effizientere Arbeitsweise mehrere der obigen Arbeitsgänge und Unterprogramme gleichzeitig arbeiten können. Beispielsweise kann, während eine Stoßspleißung hergestellt wird (9) und ein Gumstreifen über einer zuvor hergestellten Stoßspleißung angebracht wird (17), ein Gumstreifen zurechtgeschnitten und in die Gumstreifenanbringvorrichtung bewegt werden (15 und 16). 18 ist ein Zustandsdiagramm eines Programms in der Steuerung 98, welches den gleichzeitigen Ablauf mehrerer Arbeitsgänge oder Unterprogramme gestattet.

Wenn bei 580 kein Gumstreifen auf der Gumstreifenfördereinrichtung 142 ist, führt die Steuerung 98, bei 581, das Unterprogramm von 15 aus, um einen Gumstreifen auf Länge abzuschneiden. Wenn sich ein Gumstreifen auf der Fördereinrichtung 142 befindet, ermittelt die Steuerung 98, bei 582, ob der Vakuumkopf leer ist; und wenn das so ist, führt sie, bei 583, das Unterprogramm von 16 durch, um einen Gumstreifen von der Fördereinrichtung 142 aufzunehmen. Wenn der Vakuumkopf 182 einen Gumstreifen festhält, ermittelt die Steuerung, bei 584, ob eine Stoßspleißung in Position und bereit zur Herstellung ist. Wenn dies so ist, fährt die Steuerung 98, bei 585, 586, fort, eine Stoßspleißung herzustellen, indem sie das Stoßspleiß-Unterprogramm von 9 durchführt und gleichzeitig Gumstreifen auf einer zuvor hergestellten Stoßspleißung anbringt, indem sie das Unterprogramm von 17 durchführt. Wenn die Steuerung 98, zu irgendeiner Zeit, bei 584 erfasst, dass eine Stoßspleißung nicht in Bereitschaftsposition zur Herstellung ist, bringt sie ein neues abgeschnittenes Stück 32 in die Stoßspleißvorrichtung 36, indem sie das Vorbereitungslagenposition-Unterprogramm von 7 durchführt. Das vorgenannte Verfahren verschafft eine wirtschaftliche, effiziente und zuverlässige Stoßspleißung von Vorbereitungslagen, wodurch ein qualitativ höherwertiges Reifenfertigungsverfahren verschafft wird.

Es ist anzumerken, dass der Standort der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 in Bezug auf die Stoßspleißvorrichtung 36 angepasst werden kann, um sich an verschiedene Breiten kalandrierten Materials, das der Zuführfördereinrichtung 34 zugeführt wird, anzupassen. Bezugnehmend auf 12 weist jede Seite des Gumstreifenanbringgestells 127 gerillte Walzen 136 auf, die an entgegengesetzten Seiten einer an dem Unterteil 128 befestigten linearen Führung 137 montiert sind. Wie in 11 gezeigt, ist eine Kugelumlaufspindel- und -mutter-Baugruppe 138 an dem Unterteil 128 montiert. Ein Handrad 139 ist wirksam mit der Kugelumlaufmutter verbunden und ist rotierbar an dem Gestell 127 montiert. Rotation des Handrads 139 rotiert die Kugelumlaufspindel, wodurch diese veranlasst wird, das Gestell 127 und die davon getragenen Bauteile in Bezug zu dem Unterteil 128 und der Stoßspleißvorrichtung 36 zu bewegen. Somit kann kalandriertes Material verschiedener Breiten leicht aufgenommen werden. Es ist anzumerken, dass, wenn der Standort des Gestells 127 und der Gumstreifenfördereinrichtung 142 verändert werden, auch die Zufuhr des Gumstreifens 42 von der Vorbereitungsausrüstung 48 (2) auf bekannte Weise angepasst werden muss, beispielsweise durch Bewegen des Standorts der Ausrüstung 48.

In der beschriebenen Ausführung sind die Eingriffsbetätigungselemente 85, 90 und das Klemmbetätigungselement 82 als Pneumatikzylinder beschrieben; wie zu würdigen ist, können diese Betätigungselemente, in alternativen Ausführungen, hydraulische Betätigungselemente oder elektromechanische Antriebssysteme sein.

In der beschriebenen Ausführung werden individuelle Klemmzylinder 82 für jedes obere Paar Zahnstangen 50 verwendet; in einer alternativen Ausführung können jedoch alle schwenkbaren Klemmbackenmontageklammern 79, 88 mechanisch mit einem gemeinsamen Antriebsgestänge verbunden sein, das nur von einem oder zwei Betätigungselementen bedient wird. In einer anderen alternativen Ausführung können alle oberen, schwenkbaren Klemmbackenmontageklammern 79 mechanisch mit einem gemeinsamen Antriebsgestänge verbunden sein, das nur von einem oder zwei Betätigungselementen bedient wird; und alle unteren, schwenkbaren Klemmbackenmontageklammern 88 können mechanisch mit einem anderen gemeinsamen Antriebsgestänge verbunden sein, das nur von einem oder zwei Betätigungselementen bedient wird. In der beschriebenen Ausführung sind die oberen Paare von Zahnstangen vertikal bewegbar und sind die unteren Paare von Zahnstangen 52 angehoben fixiert. In alternativen Ausführungen kann diese Anordnung umgekehrt werden, wobei die oberen Paare von Zahnstangen fixiert und die unteren Paare von Zahnstangen bewegbar sind.

Weiter sind, in der beschriebenen Ausführung, die oberen und unteren Paare von Zahnstangen an der stromabwärts befindlichen Seite des Gestells 72 montiert. Somit befinden die verschwenkenden Zahnstangen 60, 68 sich stromabwärts von den nicht verschwenkenden Zahnstangen 54, 62; jedoch können, in einer alternativen Ausführung, die oberen und unteren Paare von Zahnstangen 50, 52 an der entgegengesetzten, stromaufwärts befindlichen Seite des Gestells 72 montiert sein. In dieser Ausführung befinden die verschwenkenden Zahnstangen 60, 68 sich stromaufwärts von den nicht verschwenkenden Zahnstangen 54, 62; und die nicht verschwenkenden Zahnstangen 54, 62 halten die Vorbereitungslage 38 fest, während die verschwenkenden Zahnstangen 60, 68 das abgeschnittene Stück 32 zu der Vorbereitungslage 38 hin ziehen, um die Stoßspleißung zu formen.

In der beschriebenen Ausführung ist die Steuerung 98 als eine einzige Einheit abgebildet; wie jedoch gewürdigt werden wird, kann die Steuerung 98 aus mehreren unterschiedlichen Steuereinheiten bestehen, die in elektrischer Verbindung miteinander stehen. Weiter befinden solche unterschiedlichen Steuereinheiten sich oft an verschiedenen Standorten. Beispielsweise kann eine Steuereinheit bei der Stoßspleißvorrichtung 36 plaziert sein, eine andere bei der Gumstreifenanbringvorrichtung 44 und eine dritte bei der Vorbereitungsausrüstung 48.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Formen einer Stoßverbindung zwischen Enden erster und zweiter Lagen zum Miteinanderverspleißen der ersten und zweiten Lagen, umfassend:

Paare oberer Zahnstangen (50), die sich Ende an Ende erstrecken, wobei jedes der Paare oberer Zahnstangen erste und zweite obere Zahnstangen (54, 60) aufweist, die in Bezug zueinander bewegbar sind; Paare oberer Montageklammern, wobei jedes Paar oberer Montageklammern

eine nicht schwenkbare erste obere Montageklammer (75), welche eine erste obere Zahnstange eines der Paare oberer Zahnstangen stützt, und

eine zweite obere Montageklammer (79), welche in Bezug zu der nicht schwenkbaren ersten oberen Montageklammer schwenkbar ist und eine zweite obere Zahnstange des einen der Paare oberer Zahnstangen stützt, umfasst;

Paare unterer Zahnstangen (52), die sich Ende an Ende benachbart zu den Paaren oberer Zahnstangen erstrecken, wobei jedes der Paare unterer Zahnstangen erste und zweite untere Zahnstangen (62, 68) aufweist, die in Bezug zueinander bewegbar sind, wobei die ersten und zweiten Zahnstangen zum Stützen von Enden der ersten beziehungsweise zweiten Lagen eingerichtet sind;

Paare unterer Montageklammern, wobei jedes Paar oberer Montageklammern

eine nicht schwenkbare erste untere Montageklammer (84), welche eine erste untere Zahnstange eines der Paare unterer Zahnstangen stützt, und

eine zweite untere Montageklammer (88), welche in Bezug zu der nicht schwenkbaren ersten unteren Montageklammer schwenkbar ist und eine zweite untere Zahnstange des einen der Paare unterer Zahnstangen stützt, umfasst;

einen Klemmantrieb (81, 82), der wirksam mit den Paaren oberer Montageklammern verbunden ist und betrieben werden kann, um die Paare oberer Zahnstangen auf die Paare unterer Zahnstangen zuzubewegen, um die Enden der ersten und zweiten Lagen zwischen den Paaren oberer Zahnstangen und den Paaren unterer Zahnstangen festzuklemmen; und

einen Eingriffsantrieb (83, 90), der wirksam mit den Paaren oberer Montageklammern und den Paaren unterer Montageklammern verbunden ist und betrieben werden kann, um gleichzeitig zweite obere Zahnstangen und zweite untere Zahnstangen in Bezug auf erste obere Zahnstangen und erste untere Zahnstangen zu bewegen, um die Enden der ersten und zweiten Lagen fest zusammenzudrücken und eine Stoßverbindung zu bilden, welche die Enden der ersten und zweiten Lagen miteinander verspleißt.
Vorrichtung von Anspruch 1, wobei der Eingriffsantrieb weiter umfasst:

einen ersten Eingriffsantrieb, der wirksam mit den Paaren oberer Zahnstangen verbunden ist; und

einen zweiten Eingriffsantrieb, der mit den Paaren unterer Zahnstangen verbunden ist.
Vorrichtung von Anspruch 1, wobei der Eingriffsantrieb weiter umfasst:

obere Eingriffsbetätigungselemente, wobei jedes Eingriffsbetätigungselement wirksam mit einem unterschiedlichen der Paare oberer Zahnstangen verbunden ist; und

untere Eingriffsbetätigungselemente, wobei jedes der unteren Eingriffsbetätigungselemente wirksam mit einem unterschiedlichen der Paare unterer Zahnstangen verbunden ist.
Vorrichtung von Anspruch 1, wobei der Klemmantrieb weiter Klemmbetätigungselemente aufweist, wobei jedes der Klemmbetätigungselemente wirksam mit einem unterschiedlichen der Paare oberer Zahnstangen verbunden ist.






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