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Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen
Es sind Vorrichtungen zur Vulkanisation von Reifenrohlingen aus einem die Reifenrohlinge aufnehmenden, mehrteiligen Formbett sowie Einrichtungen zur Innen- und Aussenbeheizung des Rohlings bekannt. Die Innenbeheizung erfolgt dabei zumeist durch eingelegte Heizschläuche, denen ein Heizdruckmittel, wie Dampf, Heissluft oder ein Heissluft-Dampf-Gemisch sowie gegebenenfalls eine Heizflüssigkeit zugeführt wird. Die Aussenbeheizung erfolgt entweder in sogenannten Einzelheizern oder in Autoklaven. Die Beheizung des Autoklaven oder die Durchführung der Heizung in Einzelheizern, die eine nachteilig grosse und teure Presse erforderlich machen, erfolgt von aussen mit Dampf oder ebenfalls Heissluft bzw.
Heissluft-Dampf-Gemisch oder einer Heizflüssigkeit. Bei einer derartigen Form der Beheizung ist eine lange Aufheizzeit und damit Vulkanisationszeit notwendig, bis in dem Reifenrohling die notwendige Vulkanisationstemperatur erreicht wird.
Letzteres ist insbesondere deshalb der Fall, weil die Form in der Presse nicht ganz von dem Heizmittel führenden Raum umhüllt sein kann, wodurch Wulstteil und Lauffläche weniger günstig beheizt werden als die Seitenteile. Ausserdem geht ein grosser Teil der zur Heizung verwendeten Wärme bei den Heizpressen durch Abstrahlung, bei Autoklaven beim öffnen derselben verloren.
Es ist vorgeschlagen worden, bei Vorrichtungen zur Vulkanisation von Reifenrohlingen, die aus einem die Reifenrohlinge aufnehmenden, mehrteiligen Formbett für die Einrichtungen zur Innenund Aussenbeheizung des Rohlings besteht, die Beheizung mit Hochfrequenz vorzunehmen, so dass eine dielektrische Beheizung durch dielektrische Verluste im zu vulkanisierenden Reifenrohling entsteht. Eine derartige Beheizung erfordert einen verhältnismässig grossen gerätemässigen Aufwand und ist darüber hinaus nicht hinreichend gleichmässig, zumal der Reifenrohling wesentlich unterschiedliche Wandstärken, beispielsweise in der Lauffläche und an den Seitenwandungen, aufweist.
Letzteres gilt insbesondere für Reifenrohlinge von Reifen für Erdbewegungsmaschinen, die der Vulkanisation besondere Schwierigkeiten bereiten und beispielsweise einen Durchmesser von 2, 5 m bei 0, 75 m Breite besitzen.
In andern Zweigen der Technik, nämlich zur Herstellung von Schaumgummi, ist es bekannt, die
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zu erzeugen. Zur Vulkanisation von Reifenrohlingen hat man eine Infrarotbeheizung jedoch bisher nicht verwirklichen können. Doch ist eine Strahlungsbeheizung zur Vulkanisation bei bereits vulkanisierten Reifen bekanntgeworden, bei denen nachträglich, z. B. auf den Profilen, zusätzliche Vulkanisationsarbeiten durchzuführen waren. Die Praxis arbeitet daher im allgemeinen nach den eingangs beschriebenen Verfahren der Beheizung des Formbettes von aussen in Autoklaven oder Einzelheizern mit den zugehörigen Pressen und der Innenbeheizung durch Heizschläuche. Die Praxis hat daher die eingangs erwähnten erheblichen Nachteile bis heute in Kauf genommen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen so auszubilden, dass unter Verzicht auf Massnahmen der Aussenbeheizung in Autoklaven oder Einzelheizern unter wesentlicher Verkürzung der Vulkanisationszeit hochqualitative Vulkanisationen von Reifenrohlingen ausgeführt werden können.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen aus einem die Reifenrohlinge aufnehmenden mehrteiligen Formbett sowie Einrichtungen zur Innen- und Aussenbeheizung des Rohlings, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale : a) Dass als Einrichtung zur Innenbeheizung und zur Erzeugung des Innendruckes in an sich be- kannter Weise im Reifenrohling ein Heiz- schlauch oder eine Heizmanschette angeordnet und b) dass als Einrichtung zur Aussenbeheizung ein das Formbett von aussen umfassender Strah- lungsheizmantel vorgesehen sind sowie c) dass Strahlungsheizmantel und Formbett rela- tiv zueinander um ihre gemeinsame Achse be- wegbar sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsheizmantel lediglich ein Segment des Formbettes abdeckt. Die Intensität der Strahlungsbeheizung ist erfindungsgemäss der zu bestrahlenden unterschiedlichen Stärke des Vulkanisationsgutes und der Formausbildung des Rohlings angepasst. Das Strahlungsmittel kann Infrarotstrahlung, aber auch jede andere geeignete Strahlung sein.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass unter wesent- licher Vereinfachung des vorrichtungsmässigen
Aufwandes gegenüber den üblichen Vorrichtungen zur Vulkanisation von Reifenrohlingen hochwer- tige Vulkanisationsprodukte erzeugt werden kön- nen, da infolge der Anpassung der Beheizung an die zu vulkanisierenden Reifenrohlingsstärken eine gleichmässige Beheizung erzielt wird, wozu vor allem auch die Relativbewegung zwischen Formbett und Reifenrohling beiträgt, welche die an sich von singulären Strahlungsstellen ausgehende Strahlungsbeheizung so vergleichmässigt, dass überall gleichmässige Vulkanisationstemperaturen erreicht werden und folglich die Vulkanisation unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden kann.
Von besonderem Vorteil ist, dass in an sich bekannter Weise zu Beginn der Vulkanisationsarbeiten die Strahlungstemperatur zur Aufheizung des Formbettes wesentlich höher gewählt werden kann, als der Vulkanisationstemperatur des Reifenrohlings entspricht, wodurch kurze Aufheizzeiten entstehen, die den gesamten Vorgang der Vulkanisation eines Reifenrohlings erheblich abzukürzen gestatten. Endlich lässt sich die wirkliche, im Rohlings herrschende Vulkanisationstemperatur durch Einstellung der Strahlungsbeheizung leicht regeln.
Ein besonderer Vorschlag der Erfindung besteht darin, dass ein Mantel das gesamte Formbett längs des Umfanges umgibt und der Mantel über den gesamten Umfang oder über einen Sektor desselben mit Heizvorrichtungen versehen sowie dadurch als Strahlungsheizmantel ausgebildet ist. Vorzugsweise sorgt man dafür, dass der Mantel mehrere nach der unterschiedlichen Materialstärke des Vulkanisationsgutes geteilte, regelbare Heizzonen aufweist und letztere für sich regelbar, z. B. ein-und ausschaltbar sind. Dabei kann es vorteilhaft sein, dass die Guttemperatur ermittelnde Temperaturfühler vorgesehen und eine Regelvorrichtung angeordnet ist, die nach den so ermittelten Istwerten die Heizzonen steuert. Im allgemeinen wird man die Temperaturfühler im Formbett, und zwar an dessen Innenseite, vorsehen.
Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten zur Anordnung der Temperaturfühler durchführbar, z. B. kann der Heizschlauch mit Temperaturfühlern versehen sein.
Um auf einfache Weise den Mantel in Heizzonen einzuteilen, die nach der unterschiedlichen Materialstärke des Vulkanisationsgutes sowie gegebenenfalls der Form geteilt sind, empfiehlt die Erfindung, dass bei einem Mantel, der in Umfangs- richtung des zu vulkanisierenden Reifenrohlings rotiert, die Strahlungsheizkörper, die z. B. rohrförmig ausgebildet sind, ebenfalls in Umfangsrichtung verlaufend anzuordnen, wobei dann die den Seitenflächen, den Laufflächen und dem Wulst des Reifenrohlings zugeordneten Strahlungsheizkörper für sich regelbar, z. B. ein- und ausschaltbar sind und ausserdem deren Anzahl für die Seitenflächen und die Umfangsflächen verschieden gewählt sein kann.
Ein anderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, die Strahlungsheizkörper so anzuordnen, dass sie schräg zur Umfangsrichtung verlaufen und bei ihrer Rotation folglich Gebiete des Vulkanisationsgutes bzw. des Formbettes überstreichen. Es kann vorteilhaft sein, nicht nur die einzelnen Heizzonen nach den ermittelten Istwerten zu regeln, sondern ausserdem die Rotationsgeschwindigkeit des Mantels nach diesen Werten einzustellen. Es empfiehlt sich ferner, dass die Heizstäbe Reflektionsspiegel aufweisen und letztere verstellbar sind.
Der Vulkanisationsvorgang kann bei der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer genau vorgegebenen Vulkanisationstemperatur, die dem jeweils eingesetzten Gut entspricht sowie den un- terschiedlichen Wandstärken des zu vulkanisieren- den Reifenrohlings genauestens angepasst werden kann, durchgeführt und so nach optimalen Bedin- gungen ausgeführt werden kann.
Im einzelnen lässt sich die Vorrichtung nach der
Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen.
Sie wird beispielsweise an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert ; es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin- dungsgemässen Verfahrens und Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 mit aufgeschnittener Haube sowie Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1 und Fig. 4 eine Aufsicht auf den Strahlungsmantel der Fig. 3 in geöffneter Stellung.
In den Fig. 1 und 2 ist die untere Hälfte der selbsttragenden Vulkanisationsform 1, 4 auf einer Tragsäule 17 befestigt. Die obere Hälfte ist mit Hilfe einer Transporteinrichtung abnehmbar. Der Reifenrohling 2 wird mit seinem Heizschlauch 3 in die Formunterhälfte 4 eingelegt und danach die Formoberhälfte 1 mit einer Transporteinrichtung aufgelegt. Die Form selbst ist durch eine Spannund Verschlussvorrichtung 5, 6 gegebenenfalls unter Zuhilfenahme pneumatischer Einrichtungen fest verschlossen. Um die Form herum ist ein Strahlungsheizmantel 9 angeordnet, der lediglich einen Sektor der Form umgibt. Der Strahlungsheizmantel wird von einem Zahnkranz 12 getragen, der um die Tragsäule 17 herumgeht und sich auf Rollen 13 abwälzt.
Der Antrieb des Zahnkranzes 12 erfolgt über ein Zahnrad 14, welches durch ein Kegelradgetriebe 15 von einem Elektromotor 16 mit Wechselgetriebe 21 angetrieben wird. Die Figur zeigt fernerhin die Zuführungsleitungen zur Einführung eines Heizmittels für den in den Reifenrohling 2 eingelegten Heizschlauch 3 sowie Druckmittelleitungen 11 der Formunterhälfte 4. Der mittels Scharnier 10 aufklappbare Strahlungsmantel 9 wird zweckmässigerweise elektrisch beheizt, wobei die Intensität der Infrarotstrahlung entsprechend der unterschiedlichen Querschnittsstärke des Reifens 2 eingestellt wird.
Die gesamte Vorrichtung ist durch eine Haube 18 abgedeckt, die in eine Dichtungsnut 22 hineinragt und durch Dichtungsmittel 23 24 längs dieser Nut abgedeckt ist.
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Die Haube besteht beispielsweise aus Blech 18 mit einer Auskleidung aus Aluminiumfolie und gegebenenfalls mit einer Isolierstoffunterlage 20 zur Verhinderung von Wärmeverlusten. An der Haube befindet sich eine ase 19 zum Einhängen der Haube 18 in einen Kran.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist die untere Hälfte des in den Figuren dargestellten selbsttragenden Formbettes 101a als Vulkanisationsform für die Vulkanisation von Reifenrohlingen 102 auf einer Tragsäule 103 befestigt. Die obere Hälfte 101 b ist mit Hilfe einer nicht gezeichneten Transporteinrichtung abnehmbar. Der Reifenrohling 102 ist mit seinem Heizschlauch 104 in die Formunterhälfte 101 a eingelegt, danach ist die Formoberhälfte 101 b mit der Transportvorrichtung aufgesetzt worden. Die Form 101 a, 101 b selbst ist durch eine Spann- und Verschlussvorrichtung, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme pneumatischer Einrichtungen, fest verschlossen. Um die Form herum ist ein Mantel 105 angeordnet, der in diesem Beispiel die gesamte Form 101a, 101b am Umfang umgibt.
Der Mantel 105 ist von Abstützungen 106 getragen, die ihrerseits auf ein Kugellager 107 aufgesetzt sind. Der Aussenring des Kugellagers ist als Zahnkranz 108 ausgebildet. Der Antrieb erfolgt über Motor und Vorgelege 109.
Die Zuführungsleitungen 110 zur Einführung eines Heizmittels in den Heizschlauch 104 des Reifenrohlings 102 sind durch die Tragsäule 103 des Formbettes hindurchgeführt.
Der aufklappbare Strahlungsheizmantel 101 a, 101 b ist elektrisch beheizt. Wie insbesondere Fig.
4 erkennen lässt, laufen Heizkörper 111 in Form von Rohren in Umfangsrichtung, und zwar über einen Sektor des Mantels. In Fig. 3 sind einzelne Zonen 1, II, 111, in denen die Heizrohre 111 in unterschiedlicher Anzahl angebracht sind, erkennbar. Die Zonen unterscheiden den Wulst, die Seitenflächen des Reifenrohlings sowie die Laufflächen. Diese Zonen sind für sich regelbar, z. B. für sich ein- und ausschaltbar. Die Ein- und Ausschaltung erfolgt über eine Regelvorrichtung, der die Istwerte der Vulkanisationstemperatur über Temperaturfühler 112 zugeführt werden, die in Fig. 1 im rechten Teil am Formbett angebracht sind.
Die Regelvorrichtung ist im einzelnen nicht beschrieben und arbeitet in üblicher Weise mit Thermostat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen aus einem die Reifenrohlinge aufneh- menden, mehrteiligen Formbett sowie Einrichtungen zur Innen- und Aussenbeheizung des Rohlings, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale : a) Dass als Einrichtung zur Innenbeheizung und zur Erzeugung des Innendruckes in an sich be- kannter Weise im Reifenrohling ein Heiz- schlauch oder eine Heizmanschette (3) ange- ordnet und b) dass als Einrichtung zur Aussenbeheizung ein das Formbett (1, 4) von aussen umfassender
Strahlungsheizmantel (9) vorgesehen sind sowie c) dass Strahlungsheizmantel (9) und Formbett (1, 4) relativ zueinander um ihre gemeinsame
Achse bewegbar sind.