DE4129465A1 - Verfahren zur bestimmung von ueberlappungslaengen an aufgewickelten materialstreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Länge, insbesondere zur Bestimmung der Überlappungslänge an einem aufgewickelten Materialstreifen, insbesondere, Kautschukstreifen, bei dem der Materialstreifen auf einer Trommel aufgewickelt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Reifenherstellung werden zur Konfektionierung eines Reifenrohlings auf einer Wickeltrommel Kautschukstreifen unterschiedlicher Art häufig mit Überlappung der Enden aufgewickelt. Im Rahmen dieser Anmeldung soll unter Kautschukstreifen nicht nur ein Materialstreifen aus reinem Kautschuk verstanden werden, sondern auch ein solcher, der aus einem gummierten Gewebe, z. B. Cordgewebe steht. Die Konfektionierung eines Reifenrohlings beginnt mit dem Auflegen der Innenseele, die bereits mit sich überlappenden Enden auf der Wickeltrommel aufgelegt wird. Dabei beträgt die Überlappungslänge ca. 30 mm. Ebenso wird anschließend die Karkaßlage mit sich überlappenden Enden aufgelegt. Im Laufe der weiteren Reifenherstellung werden unterschiedliche Gewebestreifen und Kautschukstreifen ebenso mit einer bestimmten vorgegebenen Überlappungslänge aufgelegt.

Die Kontrolle von Überlappungslängen erfolgte bisher durch den Maschinenbediener durch unmittelbare Messung der Überlappungslänge nach dem vollständigen Auflegen eines Materialstreifens. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß ein Materialstreifen, der unvulkanisierten Kautschuk enthält, plastisch verformbar ist, so daß zwar das außen auf der Wickeltrommel sichtbare Ende des Streifens genau erfaßt werden kann, jedoch nicht mehr der Anfang des Streifens, weil sich in seinem Bereich auf der Außenseite, wo die darüber gewickelten Teile des Streifens liegen, durch plastische Verformung eine Schräge bildet, so daß der Maschinenbediener nicht wissen kann, wo auf dieser Schräge er den Anfang annehmen soll. Dieses Problem erhöht sich noch, wenn der Materialstreifen in mehreren Windungen gewickelt wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren zur exakten Bestimmung der Überlappungslänge anzugeben und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzubieten.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das vordere Ende des Materialstreifens auf der Trommel mittels eines Detektors erfaßt wird und gleichzeitig die zugehörige Winkelstellung der Trommel gemessen wird, daß nach dem Aufwickeln des Materialstreifens sein hinteres Ende von dem Detektor angezeigt und gleichzeitig die dem hinteren Ende zugeordnete Winkelstellung der Trommel gemessen wird und daß schließlich in einer Auswertungseinheit aus dem Differenzwert der Winkelstellungen der Trommel die Länge des Streifens bestimmt wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel eine Einrichtung zur Messung der bei der Rotation zurückgelegten Winkel aufweist, daß ein Detektor zur Erfassung von Anfang und Ende eines Materialstreifens dem Außenumfang der Trommel zugeordnet ist und daß eine Auswertungseinheit vorhanden ist, in der die Signale des Detektors und der Winkelmeßeinrichtung erfaßt und ausgewertet werden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es ungünstig ist, eine Überlappungslänge erst nach dem vollständigen Auflegen eines Materialstreifens zu messen, daß man vielmehr die Messung in zwei zeitlich unterschiedliche Teilmessungen aufgliedern sollte, wobei bei der ersten Teilmessung die exakte Position des Anfangs des Materialstreifens bestimmt wird und bei der zweiten Messung die exakte Position des Endes des Materialstreifens. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß es sich um eine objektive Längenmessung handelt, so daß keine subjektiven Maßnahmen insbesondere Ableseungenauigkeiten des Maschinenbedieners mehr eingehen. Da die Messung maschinell und die Auswertung in einem Rechner erfolgt, ist die Erfindung in vorteilhafter Weise in einen automatischen Fertigungsprozeß integrierbar. Es kann auf einfache Weise eine laufende Kontrolle durchgeführt werden, was bei den immer enger werdenden Fertigungstoleranzen bei der Reifenherstellung von besonderer Bedeutung ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine automatische Abschaltung der Zuführvorrichtung vorgesehen sein, wenn die vorgeschriebene Überlappungslänge ein bestimmtes Toleranzmaß überschreitet. Schließlich ist die Erfindung nicht nur dort einsetzbar, wo Überlappungslängen exakt bestimmt werden müssen, sondern auch dort, wo bei einem stumpfen Aneinandersetzen der Enden eines Materialstreifens mit geraden oder schrägen Kanten sich z. B. eine Lücke zwischen den Enden ergibt, was auf einen zu kurzen Streifen hinweist. Dies Problem ist bei dem Auflegen eines Laufstreifens zur Vervollständigung eines Reifenrohlings vorhanden. Der Laufstreifen wird an seinen Enden schräg zur Radialrichtung geschnitten, wobei diese schrägen Enden dann stumpf aneinanderstoßen sollen. Hierbei sind nur äußerst geringfügige Abweichungen von der exakten Umfangslänge zugelassen, und mit der Erfindung läßt sich auf einfache Weise eine Abweichung sowohl nach oben als auch nach unten von dem vorgeschriebenen Sollbereich feststellen.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht nur bei der Reifenherstellung einsetzbar, sondern überall dort, wo es auf ein Aufwickeln eines Materialstreifens mit einer exakten Umfangslänge ankommt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt in einer schematischen Darstellung,

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Zuführvorrichtung mit aufgelegtem Materialstreifen weiterhin mit einer Trommel, die eine Winkelmeßeinrichtung aufweist sowie mit einem Detektor und einer Auswertungseinheit,

Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 in einer Stellung zur Erfassung des vorderen Endes des Materialstreifens,

Fig. 3 die Vorrichtung der Fig. 1 in einer Stellung zur Erfassung des hinteren Endes des Materialstreifens,

Fig. 4 eine Vorrichtung mit einem aufgewickelten zu kurz geratenen Laufstreifen.

Vor der Erläuterung des Verfahrens soll zunächst die dafür dienende Vorrichtung beschrieben werden. Eine übliche Zuführvorrichtung 1 dient zum Zuführen eines Materialstreifens 2, z. B. eines Kautschukstreifens, zur Trommel 3. Die Trommel 3 weist eine Winkelmeßeinrichtung 4 auf, die fortlaufend den bei der Rotation zurückgelegten Winkel erfaßt. Die Winkelmeßeinrichtung 4 kann z. B. aus einem Drehimpulsgeber bestehen. Dem Außenumfang der Trommel 3 ist ein Detektor 5 zugeordnet, der Anfang und Ende eines auf der Trommel befindlichen Materialstreifens 2 erkennen kann. Der Detektor 5 kann z. B. aus einem Laser oder einem sonstigen bekannten Gerät zur optischen Erfassung bestehen. Die Winkelmeßeinrichtung 4 und der Detektor 5 sind in der Weise mit einer Auswertungseinheit 6 verbunden, daß eine Synchronmessung des Anfangs bzw. Endes des Materialstreifens 2 und des zugehörigen augenblicklichen Winkelwerts der Winkelmeßeinrichtung 4 stattfindet. In der Auswertungseinheit 6 kann außerdem die exakte Umfangslänge der Trommel 3 abgespeichert sein, so daß nicht die absolute Länge eines Materialstreifens 2 ermittelt wird, sondern unmittelbar die Überlappungslänge bzw. eine Lücke zwischen den Enden des Materialstreifens. Die Auswertungseinheit 6 sollte weiterhin eine Anzeigeeinheit enthalten z. B. in Form einer optischen Anzeige oder eines Druckers.

Gemäß Fig. 3 und 4 kann der Auswertungseinheit 6 eine Schaltstufe 7 nachgeschaltet sein, die bei einer Abweichung der Streifenlänge von einem Sollbereich die Zuführvorrichtung 1 automatisch abschaltet.

Nachfolgend wird das Verfahren näher erläutert. Der in Fig. 1 auf der Zuführvorrichtung 1 liegende Materialstreifen 2 wird nach dem Einschalten der Zuführvorrichtung 1 und der Trommel 3 auf der Trommel 3 aufgewickelt, wobei in der Stellung der Fig. 2 das vordere Ende A des Streifens 2 von dem Detektor 5 erfaßt wird.

Dieses Signal wie auch der zugehörige von der Winkelmeßeinrichtung 4 gemessene Winkel für die Trommel 3 werden der Auswertungseinheit 6 zugeführt. Nach dem vollständigen Aufwickeln des Streifens 2 passiert sein hinteres Ende B den Detektor 5, und es werden wiederum das entsprechende Signal im Detektor wie die zugehörige Winkelposition der Trommel erfaßt und der Auswertungseinheit 6 zugeführt.

Durch Auswertung der beiden Messungen in der Auswertungseinheit 6 und durch Differenzbildung für die beiden Winkelmessungen unter Abzug einer vollständigen 360°-Umdrehung der Trommel ist die Auswertungseinheit 6 in der Lage, das Überlappungsmaß ü unmittelbar zu ermitteln und anzuzeigen. Durch Abspeicherung eines Sollwertbereichs für dieses Überlappungsmaß ü und durch Vergleich mit der tatsächlich gemessenen Überlappungslänge läßt sich ein Signal erzeugen, das im Falle einer Abweichung die Schaltstufe 7 ansteuert, die dann die Zuführvorrichtung 2 abschaltet, so daß die Länge für den zuzuführenden Materialstreifen 2 korrigiert werden kann.

Auf der Vorrichtung nach Fig. 4 wurde zunächst ein Karkaßkörper 8 mit seinen unterschiedlichen Bestandteilen auf die Trommel 3 aufgewickelt. Als Materialstreifen 2 wird zum Abschluß ein Laufstreifen aus unvulkanisiertem Kautschuk aufgewickelt, dessen Enden zur Radialrichtung schräggeschnitten sind. Im Normalfall soll die Umfangslänge des Laufstreifens so bemessen sein, daß die schrägen Enden stumpf aneinanderstoßen, d. h. es soll weder eine Überlappung noch eine Lücke vorhanden sein. Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird im Beispiel der Fig. 4 mittels der Vorrichtung ermittelt, daß zwischen den Enden des Laufstreifens eine unerlaubte Lücke klafft, so daß über die Schaltstufe 7 die Zuführvorrichtung 1 abgeschaltet wird und die Länge des Laufstreifens korrigiert werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur Messung einer Länge, insbesondere zur Bestimmung der Überlappungslänge an einem aufgewickelten Materialstreifen, insbesondere Kautschukstreifen, bei dem der Materialstreifen auf einer Trommel aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Materialstreifens auf der Trommel mittels eines Detektors erfaßt wird und gleichzeitig die zugehörige Winkelstellung der Trommel gemessen wird, daß nach dem Aufwickeln des Materialstreifens sein hinteres Ende von dem Detektor angezeigt und gleichzeitig die dem hinteren Ende zugeordnete Winkelstellung der Trommel gemessen wird und daß schließlich in einer Auswertungseinheit aus dem Differenzwert der Winkelstellungen der Trommel die Länge des Streifens bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Differenzwert der Winkelstellungen die Überlappungslänge bestimmt und angezeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lücke zwischen den Enden des Streifens unmittelbar bestimmt und angezeigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abweichung der Streifenlänge von einem Sollwertbereich die Zuführvorrichtung abgeschaltet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Zuführvorrichtung (1) und mit einer Wickeltrommel (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (3) eine Einrichtung (4) zur Messung der bei der Rotation zurückgelegten Winkel aufweist, daß ein Detektor (5) zur Erfassung von Anfang und Ende eines Materialstreifens (2) dem Außenumfang der Trommel (3) zugeordnet ist und daß eine Auswertungseinheit (6) vorhanden ist, in der die Signale des Detektors (5) und der Winkelmeßeinrichtung (4) erfaßt und ausgewertet werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (6) eine Anzeigeeinheit enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswertungseinheit (6) eine Schaltstufe (7) zur Abschaltung der Zuführvorrichtung (1) nachgeschaltet ist.