Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden.

Festigkeitsträgerverstärkte, schlauchförmige Gebilde werden insbesondere als Schlauchrollbälge für Luftfedern in Fahrzeugen eingesetzt. Ein Schlauchrollbalgrohling ist hierbei aus übereinander geschichteten, rohrför- migen Kautschuk-und Festigkeitsträgerschichten gebildet.

Herkömmlicherweise werden die Schlauchrollbalgrohlinge konfektioniert, indem ausgeschnittene Kautschukplatten und Gewebestreifen übereinan- dergelegt und weiterverarbeitet werden. Dies ist relativ aufwendig und fehleranfällig.

In der EP 0 285 726 B1 ist ein Verfahren zum Aufbringen einer Fadenlage mit definierten Fadenwinkeln auf eine Kautschuklage beschrieben, die auf einen Dorn aufextrudiert ist. Der Dorn mit der Kautschuklage wird hierzu in eine Drehbank eingespannt und rotiert, während ein rotationsfestgehalte- ner Fadenführungsring den Dorn umschließt und in Dornlängsrichtung vor- wärts bewegt.

Aus der DE 27 50 642 C2 ist ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung von mehrlagigen Rohren bekannt, bei dem Kautschuk-und Festigkeitsträ- gerschichten auf einen ortsfest gelagerten rotierenden Dorn aufgewickelt werden. Eine Materialzufuhreinheit wird hierbei in Längsrichtung entlang dem Dorn bewegt. Nachteilig ist, dass dieses Herstellungsverfahren nicht kontinuierlich, sondern auf die Länge des Dorns begrenzt ist. Zudem kann die Dicke und der Winkel der aufgewickelten Kautschuk-und Festigkeits- trägerschichten nicht mit der für Schlauchrollbälge erforderlichen, ausrei- chenden Genauigkeit aufgebracht werden.

In der DE 1 180 513 ist ein Wickelverfahren zur kontinuierlichen Herstel- lung von Schläuchen beschrieben, bei dem Kautschuk-und Festigkeitsträ- gerschichten auf endlos hintereinander gereihte und in eine Förderrichtung vörgetriebene Reihe von Dornen aufgewickelt werden. Der Schlauch wird auf den Dornen vulkanisiert. Anschließend werden die Dornteilstücke abge- zogen und an das Ende des in die Wickelmaschine einlaufenden Dornteil- stücks lösbar angehängt. Die für Luftfederbälge erforderliche Präzision kann nachteilig bei dem Wickelverfahren nicht gewährleistet werden. Zudem werden die Dorne bei dem Vulkanisieren thermisch belastet und es besteht die Gefähr, dass sich die Dorne verformen, so dass eine gleichbleibende Qualität der Schlauchrollbalgrohlinge nicht mehr gewährleistet werden kann.

In der DE 25 45 058 C3 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Her- stellen von gekrümmten Kautschukschläuchen beschrieben, bei dem mit mindestens einem Extruder und einer Fadenarmierungsmaschine Kautschuk- und Festigkeitsträgerschichten auf kontinuierlich in Förderrichtung vorge- triebene Dorne aufgebracht werden. Die Dorne stoßen hierbei unmittelbar nahtlos aneinander. In einer Schneideinrichtung werden zwei Dorne jeweils gegeneinander so verschoben, dass zwischen ihren Stirnseiten ein Spalt entsteht, in den ein Trennmesser der Schneideinrichtung eingreifen kann.

Hierbei wird nachteilig das Fadengelege in dem Schlauchrohling gestreckt und in seiner Lage verschoben. Die Dorne sind flexibel und werden zusam- men mit dem auf einem Dorn befindlichen Schlauchrohlingstück in eine ge- krümmte Lage gebracht und in einer Vulkanisationsanlage vulkanisiert. Der vulkanisierte, gekrümmte Schlauch wird anschließend von dem Dorn ge- trennt.

Durch die Verwendung flexibler Dorne kann die für Luftfedern erforderliche Genauigkeit der Schlauchrollbalgrohlinge nicht gewährleistet werden. Zu- dem besteht bei der Vulkanisation der Schlauchrollbalgrohlinge auf dem Dorn die Gefahr, dass sich die Dorne verziehen. Zudem ist die Herstellung konischer Schlauchrollbälge nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine verbesserte Einrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden zu schaffen, die eine ausreichende Fertigungs- präzision und eine hohe Prozesssicherheit gewährleisten.

Die Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen Einrichtung dadurch gelöst, dass die Dorne starr sind, die Dorne derart aneinander gekoppelt sind, dass jeweils eine umlaufende Schnittzone aus einem zum Dorn unterschiedlichen Material vorgesehen ist, und dass die Einrichtung so ausgerichtet ist, dass das Vulkanisieren der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebil- de erst nach dem Abstrippen erfolgt.

Im Unterschied zu dem Verfahren aus der DE 25 45 058 C3 erfolgt das Extrudieren der Kautschukschichten und das Aufspiralisieren der Fadenla- gen zur Erzeugung der Festigkeitsträgerschichten auf kontinuierlich vorge- triebenen, starren Dornen. Dabei ist zwischen den Stossflächen der anein- ander gekoppelten Dorne jeweils eine umlaufende Schnittzone aus einem zum Dorn unterschiedlichen Material vorgesehen, so dass ein Trennmesser unmittelbar angesetzt werden kann, ohne dass die Dorne relativ gegenein- ander verschoben werden müssen und die Lagen und Winkel der Festig- keitsträgerschichten dadurch beeinflusst werden. Für die Zuverlässigkeit von festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden, insbesondere zur Verwendung bei Luftfedern, ist ein definierter Winkel der Fadenlagen

der Festigkeitsträgerschichten entscheidend. Dadurch, dass die festigkeits- trägerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde vor dem Vulkanisieren von den vereinzelten Dornen abgestrippt werden, wird sichergestellt, dass die Maß- haltigkeit der Dorne durch den thermischen Prozess des Vulkanisierens nicht beeinträchtigt wird. Auf diese Weise wird eine gleichbleibende Ferti- gungsqualität gewährleistet.

Vorzugsweise ist eine Trennmittelauftragvorrichtung zum Aufbringen von Trennmitteln auf dem Umfang der Dorne vorgesehen. Die Trennmittelauf- tragvorrichtung ist in Förderrichtung gesehen vor der ersten Extrusionsein- richtung angeordnet. Durch das aufgetragene Trennmittel wird sicherge- stellt, dass die festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde nach der Fertigung von den vereinzelten Dornen leicht abgestrippt werden kön- nen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Schneideinrichtung zum Zuschneiden der abgestrippten festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde auf definierte Vulkanisationslängen vorzusehen. Die Schneideinrichtung ist im Fertigungsprozess vor einer Vulkanisationseinheit angeordnet. Erfindungs- gemäß werden somit die abgestrippten festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde vor dem Vulkanisieren nochmals geschnitten. Die Schneideinrichtung hat vorzugsweise einen quer zur Längsachse der festig- keitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde und relativ hierzu verfahr- baren Schneidkopf, sowie eine Fixiereinrichtung zum Einspannen und Fixie- ren der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde in Schnittpo- sition.

Die Extrusionsmittel haben vorzugsweise eine Zahnradpumpe zur Förderung des extrudierten Kautschuks-oder Kunststoffs an einen Extrusionskopf.

Hierdurch ist eine präzisere Steuerung der Dicke der Kautschuk-oder Kunststoffschichten möglich.

Weiterhin ist vorzugsweise eine Meßeinrichtung zum kontinuierlichen Mes- sen der Vortriebsgeschwindigkeit der Dorne vorgesehen. Eine Regelung- einheit dient zum Regeln der zum Aufbringen mindestens einer Kautschuk- oder Kunststoffschicht zugeführten Menge und der Rotationsgeschwindig- keit der mindestens einen Spulengattereinrichtung in Abhängigkeit von der Vortriebsgeschwindigkeit derart, dass eine konstante Dicke mindestens der ersten Kautschuk-oder Kunststoffschicht und ein definierter Winkel der mindestens einen Fadenlage ausgebildet wird.

Weiterhin ist vorzugsweise eine Messeinrichtung zum kontinuierlichen Mes- sen der Dicke der unmittelbar auf die Dorne aufgebrachten ersten Kau- tschuk-oder Kunststoffschicht und eine Regelungseinheit zum Regeln der Rotationsgeschwindigkeit der nachfolgenden Spulengatter in Abhängigkeit von der gemessenen Dicke der ersten Kautschuk-oder Kunststoffschicht vorgesehen. Die erste Extrusionseinrichtung bildet somit zusammen mit dem nachfolgenden Spulengatter einen Regelkreis, so dass ein gleichblei- bender Fadenwinkel in Abhängigkeit von der aufgetragenen Dicke der Kautschuk-oder Kunststoffschicht gewährleistet wird.

Weiterhin sind vorzugsweise Prozessgrößenmessmittel zur Messung von Prozessgrößen beim Aufbringen der Kautschuk-oder Kunststoffschichten und Festigkeitsträgerschichten vorgesehen. Eine Fehlermarkierungseinheit dient zum Auftragen von Markierungen auf die festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde, wenn die gemessenen Prozessgrößen ein jewei- liges Fehlertoleranzmaß über-oder unterschreiten. Auf diese Weise kann bei

der fortdauernden, kontinuierlichen Fertigung sichergestellt werden, dass fehlerhafte Bereiche ausgesondert werden.

Die Dorne haben vorzugsweise eine Länge im Bereich von einem bis acht Metern, besonders bevorzugt von zwei bis vier Metern.

Um die Länge der Dorne flexibel an die Produkterfordernisse anpassen zu können, sind Dornadapter vorgesehen, die annähernd nahtlos an einen zu- geordneten Dorn anstoßen und fest mit diesem gekoppelt sind. Die Dornadapter haben jeweils ein Kupplungselement zum Ankoppeln des Dornadapters an einen weiteren Dorn derart, dass eine Schnittzone aus ei- nem zum Dorn unterschiedlichen Material zwischen dem Dornadapter und dem weiteren Dorn vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden hat die Schritte : a) Aufbringen von Kautschuk-oder Kunststoffschichten und Festigkeits- trägerschichten im Verbund auf den Umfang einer Reihe von zylindri- schen, starren Dornen, die fortlaufend aneinander gekoppelt und in einer Förderrichtung kontinuierlich vorgetrieben sind ; b) Schneiden der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde an den Verbindungsstellen aneinander angrenzender Dorne, wobei die Dorne derart aneinander gekoppelt sind, dass jeweils eine umlaufende Schnittzone aus einem zum Dorn unterschiedlichen Material zwischen den Stossflächen aneinander angrenzender Dorne vorgesehen ist ; c) Trennen der aneinander gekoppelten Dorne voneinander ;

d) Abstrippen der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebil- de von den Dornen ; e) Rückführen der Dorne zur Bildung der Reihe von Dornen im Schritt a) ; f) Vulkanisieren der abgestrippten, festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde oder von Teilen davon.

Im Unterschied zu dem kontinuierlichen Herstellungsverfahren aus der DE 25 45 058 C3 wird das erfindungsgemäße Verfahren mit starren Dornen durchgeführt, die jeweils mit einer umlaufenden Schnittzone aus einem zum Dorn unterschiedlichen Material aneinander gekoppelt sind, so dass beim Trennen von festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden in Ab- schnitte kein Auseinanderziehen der Dorne mehr erforderlich ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Lage der Festigkeitsträgerschichten nicht durch den Trennvorgang verändert wird.

Weiterhin erfolgt das Vulkanisieren der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde nach dem Abstrippen so, dass die zur Herstellung der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde verwendeten Dorne nicht dem thermischen Vulkanisationsvorgang ausgesetzt sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Un- teransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt : Figur 1-ein schematisches Blockdiagramm einer Fertigungsein- richtung zur kontinuierlichen Herstellung von festigkeits- trägerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden.

Die Figur 1 lässt eine erfindungsgemäße Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden 1 erkennen, die aus mehreren übereinanderliegenden Kautschuk-oder Kunst- stoffschichten 2a, 2b und Festigkeitsträgerschichten 3 gebildet sind.

Hierzu hat die Fertigungseinrichtung eine erste Extrusionseinheit 4a zum Auftragen einer ersten Kautschuk-oder Kunststoffschicht 2a auf den Um- fang von zylindrischen, starren Dornen 5, die fortlaufend aneinander gekop- pelt sind und mit einer Fördereinrichtung 6 fortlaufend in Förderrichtung X vorgetrieben werden. Die Dorne 5 werden durch die erste Extrusionseinheit 4a hindurchgeführt, so dass ein Kautschuk-oder Kunststoffschlauch ent- steht. Die Dicke der ersten Kautschukschicht 2a wird mit einer Messeinrich- tung 7 gemessen, die in Förderrichtung X gesehen hinter der ersten Extru- sionseinheit 4a angeordnet ist. Die erste Extrusionseinheit 4a hat eine Zahnradpumpe 8 zwischen dem Extruder und einem Extrusionskopf, um die zugeführte Kautschuk-oder Kunststoffmenge präzise in Abhängigkeit von der mit der Messeinrichtung 7 gemessenen Dicke zu regeln.

Anschließend wird mit einer Spulengattereinheit 9, die um die Dorne 5 ro- tiert, eine Fadenlage mit einem definierten Fadenwinkel aufgetragen. Optio- nal können weitere Spulengattereinheiten 9 vorgesehen sein, die beispiels-

weise gegensinnig rotieren, um mindestens eine zusätzliche, gegebenenfalls gegenläufige Fadenlage aufzubringen.

Es ist weiterhin mindestens eine weitere Extrusionseinheit 4b vorgesehen, um eine weitere Kautschuk-oder Kunststoffschicht 2b aufzubringen.

Die Vortriebsgeschwindigkeit der Dorne 5 wird mit einer Messeinrichtung 10 kontinuierlich gemessen. Die Prozessgrößen werden einer Steuer-und Regeiungseinheit 11 zugeführt, und die Extrusionseinheiten 4a, 4b und die mindestens eine Spulengattereinheit 9 werden so gesteuert und in Abhän- gigkeit von der Vortriebsgeschwindigkeit und mindestens der Dicke der er- sten Kautschuk-oder Kunststoffschicht 2a so geregelt, dass eine definierte Festigkeitsträgerschicht 3 mit festgelegten Fadenwinkeln und eine konstan- te Dicke der Kautschuk-oder Kunststoffschichten 2 gewährleistet ist. Ins- besondere die erste Extrusionseinheit 4a und die unmittelbar nachfolgende Spulengattereinheit 9 bilden einen geschlossenen Regelkreis, da die Faden- winkel der auf die erste Kautschuk-oder Kunststoffschicht 2a aufgetrage- nen Fadenlage von der Dicke der ersten Kautschuk-oder Kunststoffschicht 2a abhängig ist. Die Fadenwinkel und die Dicke der ersten Kautschuk-oder Kunststoffschicht stellen wesentliche Qualitätsmerkmale von festigkeitsträ- gerverstärkten, schlauchförmigen Gebilden, insbesondere zur Verwendung bei Luftfedern, dar.

Mit geeigneten Messmitteln werden Prozessgrößen, wie Winkel und Quali- tät der Fadenlagen, für die Festigkeitsträgerschichten 3 sowie die Qualität und Dicken der Kautschuk-oder Kunststoffschichten 2 gemessen. Fehlerhafte Bereiche werden mit einer Fehlermarkierungseinheit 12 durch Auftragen von Markie- rungen auf die festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1 ge-

kennzeichnet, wenn die gemessenen Prozessgrößen ein jeweiliges Fehler- toleranzmaß über-oder unterschreiten.

Es ist weiterhin eine Trennvorrichtung 13 zum Schneiden der festigkeitsträ- gerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1 an den Verbindungsstellen an- einander angrenzender Dorne 5 vorgesehen. Hierzu hat die Trennvorrich- tung 13 oder die Gesamtanlage entweder geeignete Mittel zum Erkennen der umlaufenden Schnittzonen S zwischen aufeinanderfolgenden Dornen 5 oder die Schnittzonen S werden aus der Vortriebsgeschwindigkeit be- stimmt. Die Trennvorrichtung 13 kann z. B. ein um den Umfang der festig- keitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1 umlaufendes Trennmes- ser haben.

Anschließend werden die Dorne 5 voneinander abgekoppelt und die ge- schnittenen festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1 mit einer Abstrippvorrichtung 14 von dem jeweiligen Dorn 5 abgestrippt bzw. abgezogen. Dies erfolgt vorzugsweise durch Einbringen von Druckluft in den Zwischenraum zwischen der Umfangsfläche des Dorns 5 und der In- nenfläche des festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1.

Dabei wandert zunächst eine Druckluftwelle vom vorderen Ende des festig- keitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebildes 1 bis zum hinteren Ende, und der Dorn 5 wird durch die auf seine Stirnfläche wirkende Druckluft her- ausgepresst. Die Dorne 5 sind hierzu vorzugsweise an den Stirnflächen ge- schlossen.

Die vereinzelten Dorne 5 werden dann mit einer Fördereinrichtung an den Anfang der Fertigungseinrichtung zurückgeführt, wie mit den Pfeilen skiz- ziert ist. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Endlos-Fertigungsprozess gewährleistet.

Die abgestrippten, festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1 werden anschließend einer Schneideinrichtung 15 zugeführt und auf defi- nierte Vulkanisationslänge zugeschnitten. Die Schneideinrichtung 15 ist in Fertigungsrichtung gesehen vor einer nachfolgenden, nicht dargestellten Vulkanisationseinheit zum Vulkanisieren der zugeschnittenen Abschnitte der festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde angeordnet. Die Schneideinrichtung 15 hat einen quer zur Längsachse verfahrbaren Schneidkopf 16.

Vorzugsweise ist eine Trennmittelauftragsvorrichtung 17 zum Aufbringen von Trennmittel auf den Umfang der Dorne 5 vorgesehen. Die Trennmitte- lauftragsvorrichtung 17 ist in Förderrichtung X gesehen vor der ersten Ex- trusionseinrichtung 4a angeordnet. Durch das aufgetragene Trennmittel wird sichergestellt, dass die festigkeitsträgerverstärkten, schlauchförmigen Gebilde 1 nach der Fertigung von den vereinzelten Dornen 5 leicht abge- strippt werden können.