AT383774B - Vorrichtung zur herstellung von schlaeuchen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen zur Bildung von innenliegenden Wandteilen von Fahrzeugreifen aus wenigstens zwei Schichten aus unterschiedlichen
Gummis, Kunststoffen od. dgl. Materialien, wobei die Wandstärke des Schlauches abwechselnd,   z. B.   wellenförmig, dünner und dicker ist, mit einem an wenigstens zwei Extruder anschliessbaren, einen Düsenkern sowie einen diesen umgebenden, als Scheibe ausgebildeten Düsenmantel auf- weisenden Spritzkopf und wenigstens zwei voneinander getrennt zum Düsenaustritt des Spritzkopfes führenden Materialzuführungen. 



   Ein Fahrzeugreifen, insbesondere ein Automobilreifen, wird, bevor er in die Pressform zum Vulkanisieren gelegt werden kann, aus vielen Einzelteilen zusammengesetzt, wobei dem diese Arbeit ausführenden Mann ein Spezialgerät für diesen Aufbau als Basis dient, die sogenannte
Aufbauvorrichtung. 



   Wenn auch der Hauptteil dieser Aufbauvorrichtung, die Trommel, um welche der Reifen aufgebaut wird, mit Hilfe von Pedalen motorisch bewegt werden kann und auch Andruckrollen,   z. B.   pneumatisch betätigt, viele Hilfsarbeiten übernehmen, ist die Herstellung eines Reifens heute doch immer noch vorwiegend Handarbeit. Dabei werden Qualität und Preisgestaltung eines
Reifens weitgehend von zwei Hauptfaktoren bestimmt : a) dem Vorteil in der Herstellung der Einzelteile,   d. h.   also in der Ausführung dieser
Einzelteile für die Arbeit an der Aufbauvorrichtung, und   b)   der sorgfältigen Arbeit des Mannes an der Aufbauvorrichtung sowie den ihm zur Ver- fügung stehenden Möglichkeiten. 



   Ein besonders wichtiger der genannten Einzelteile, welche zur Herstellung eines Reifens verwendet werden, sind die innenliegenden Wandteile des Reifens. 



   Diese Wandteile bilden die innerste Partie des Reifens, dort wo der Reifenschlauch mit dem Reifen in Kontakt kommt. Bei den heute meist gebräuchlichen schlauchlosen Reifen besteht die innerste Schicht aus Butylkautschuk (wegen der etwa achtmal grösseren Luftundurchlässigkeit gegenüber Naturkautschuk) und die zweite Schicht aus einer Naturkautschukmischung, um einen guten Übergang und beste Verbindung mit den nächsten Aufbauschichten zu gewährleisten. 



   Butylkautschukmischungen lassen sich jedoch sehr schlecht mit andern Elastomermischungen verbinden, vor allem in kaltem Zustand, so dass man die innenliegenden Wandteile in Butylqualität vorgängig schon mit dem Übergangsgummi zusammenbringt, u. zw., wenn möglich, wenn beide Schichten sich in warmem Zustand befinden. 



   Dies geschieht heute noch weltweit durch ein sehr arbeitsintensives und kostspieliges Herstellungsverfahren auf Platten und Doublierkalandern. 



   Bei der Herstellung von Reifenschläuchen, die in Fahrzeugreifen eingelegt werden, ist bereits vorgeschlagen worden, mit einem Extruder einen Schlauch aus Gummi   od. dgl.   herzustellen, dessen Wandstärke wellenförmig dünner und dicker wird, den Schlauch an den dünneren Wandbereichen in Umfangsrichtung zu durchtrennen und die in sich geschlossenen Streifen nach Montage eines Ventils in Umfangsrichtung zu falten sowie ihre freien, übereinandergelegten Ränder miteinander zu verbinden.

   Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung entwickelt worden, die einen an einen Extruder anschliessbaren Spritzkopf mit einem Düsenkern und einem diesen umgebenden Düsenmantel aufweist, der mit Hilfe nockengesteuerter Hydraulikzylinder periodisch in Achsenrichtung hin- und herbewegt wird, wodurch der von Düsenkern und Düsenmantel begrenzte, ringförmige Düsenaustritt im Querschnitt vergrössert bzw. verkleinert wird (GB-PS Nr. 1, 084, 462). 



   Weiters ist zur Herstellung von zwei- oder mehrwandigen Rohren ein Spritzkopf der eingangs genannten Art bekannt, wobei die axiale Lage des Düsenkernes mit Hilfe eines steuerbaren Motors einstellbar ist (US-PS   Nr. 4, 056, 344).   



   Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen, die erheblich einfacher aufgebaut ist als die bekannten Konstruktionen. 



   Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss in einer Nut in der Scheibe und/oder im Düsenkern des Spritzkopfes ein elastisch dehnbarer Hohlring angeordnet ist, der an eine steuerbare Pulsiereinrichtung für ein gasförmiges oder flüssiges Medium angeschlossen ist, mit dem der Hohlring mehr oder weniger aufweitbar ist. 

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   Auf diese Weise ergibt sich ein wesentlich einfacherer Aufbau. Der Hohlring ist leicht und einfach herzustellen und lässt sich weiteres in einfacher Weise ansteuern. Ausserdem können bereits bestehende Extruderanlagen ohne weiteres umgerüstet werden, weil lediglich der vorderste
Teil des Spritzkopfes umgebaut zu werden braucht. 



   Nachstehend wird die Erfindung an Hand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen : Fig. 1 den Aufbau des Wandteiles für einen heutzutage üblichen Reifen für Kleinlastwagen, Fig. 2 die optimale Formgebung für solch einen
Wandteil, Fig. 3 schematisch eine mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestellte Schlauch- bahn, Fig. 4 einen Spritzkopf nach der Erfindung und Fig. 5 schematisch einen Ausschnitt aus dem Spritzkopf zur Erläuterung seiner Funktion. 



   Ein heutiger Wandteil,   z. B.   für einen kleinen Lastwagenreifen, ist etwa gemäss Fig. 1 der
Zeichnungen aufgebaut. 



   Da Gummimischungen auf dem Kalander nur bis 1, 5 oder maximal 1, 8 mm Dicke einigermassen frei von Blasen hergestellt werden können, wird die obere Schicht in einer Naturkautschukmischung (oder synthetischer Übergangsmischung) in zwei Folien   1. 1   und   1. 2 (Fig. l)   mit je 1, 5 mm Dicke separat kalandriert, zugeschnitten und auf dem Doublierkalander mit der unteren Schicht aus
Butylkautschuk, welche gleichfalls in zwei je 1, 8 mm dicken Folien   1. 3   und   1. 4 (Fig. 1)   hergestellt worden ist, zusammendoubliert. 



   Schon bei der Herstellung der Folien selbst auf dem Kalander können bei den zu wählenden
Materialdicken Blasenbildungen während des Kalandrierens nicht vermieden werden. Zur Blasenbil- dung (Lufteinschlüsse) kommt es aber immer wieder beim Doublieren zwischen den einzelnen Folien und an den Überlappungen der fertigen Profilplatte. Dies wirkt sich negativ auf die Qualität des fertigen Reifens aus. 



   Das wohl schwierigste Problem in der Handhabung der Wandteile beim Reifenaufbau an der Aufbauvorrichtung ist jedoch die Spleissung,   d. h.   die Nahtstelle der Enden des Wandteiles. 



   Wenn der Wandteil aus kalandrierten Folien zusammengesetzt wird, so ist er zuerst ein offener Streifen, welcher auf der Trommel der Aufbauvorrichtung wie ein Schlauchring endlos gemacht werden muss. Obwohl die schräg geschnittenen Endstellen dieses flachen Streifens entweder mit Lösungsmittel oder Klebelösung kontaktfreudig gemacht werden, bevor sie aufeinander gelegt werden, und obwohl der Mann am Builder dieser Spleissstelle grösste Aufmerksamkeit und viel Zeit widmet, kommt es hier immer wieder zu Lufteinschlüssen, schlechter Verbindung und somit Fehlern an dieser Nahtstelle, was meistens zum Aufreissen der Spleissstelle und zu Ausschuss führt. 



   Das Aufreissen ist insofern leicht verständlich, wenn man sich vor Augen hält, dass der Wandteil auf das Doppelte ausgedehnt wird, bevor er mit den übrigen Einzelteilen als aufgebauter Reifen vulkanisiert wird. Gleichzeitig ist die schlechte Verbindungsfreundlichkeit des Butylmaterials mit andern Elastomeren zu beachten, wobei es dem Mann an der Aufbauvorrichtung nicht immer gelingt, Schnittlinie auf Schlittlinie vom gleichen Material der Endpartien genau aufeinanderzulegen, wenn er den Wandteil auf der Trommel zusammenspleisst. 



   Ein weiterer negativer Punkt bei kalandrierten Wandteilen ist der Umstand, dass seitlich zu viel Material gebraucht wird, welches man einsparen könnte. Die optimale Formgebung für einen Wandteil würde etwa gemäss Fig. 2 aussehen, aus welcher auch (gestrichelt) ersichtlich ist, welches Material gegenüber dem kalandrierten Wandteil eingespart werden könnte. 



   Da der Wandteil in der Mitte, längs des grössten Radius im Innendurchmesser des Reifens, jedoch relativ dick sein muss (Fig. 2) und sich seitlich gegen den kleinsten Innendurchmesser des Reifens hin, dort wo die Felge aufsitzt, abflacht, wird in einem Arbeitsgang ein Schlauch aus zwei unterschiedlichen Gummis extrudiert, dessen Wandstärke sich in genau einstellbaren Intervallen abwechselnd, insbesondere wellenförmig verdickt und verdünnt, wobei diese Verdickungen und Verdünnungen jeweils radial gleichlaufend und zentrisch sind. 
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 usw. hergestellt. 



   Fig. 4 zeigt einen Spritzkopf --4--, bei welchem mit zwei Extrudern gleichzeitig zwei verschie- 

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 dene plastische Massen extrudiert und zu einem Schlauch mit übereinanderliegenden Schichten geformt werden. 



   Dabei sind die zwei Extruder (nicht dargestellt) in einem Winkel von vorzugsweise   45    zur Spritzkopfachse aufgestellt, so dass sich ein guter Materialfluss nach vorn zum Düsenaustritt -   -5-- des Spritzkopfes --4-- ergibt.   Die Materialien fliessen durch zwei ringförmige Materialzuführungen zu, von denen die eine vom   Düsenkern --8-- und   einer diesen umgebenden Hülse - und die andere von dieser   Hülse --6-- sowie   einer weiteren, diese umgebenden Hülse - und von dem als Scheibe --9-- ausgebildeten Düsenmantel begrenzt ist, und treffen sich unter grossem Druck und im Zustand bester Plastizität knapp vor dem   Düsenaustritt --5--.   



   Um die Wandstärke des Schlauches in genau steuerbaren Längsabschnitten und in ebenfalls genau bestimmbarem Ausmass zu verändern,   z. B.   wellenförmig dünner und dicker zu machen (Fig. 3), sind im   Düsenkern --8-- sowie   in der Scheibe --9-- je eine   Nut --10   bzw. 11-- (Fig. 5) eingearbeitet, in die je ein Hohlring --12 bzw. 13-aus elastischem und wärmebeständigem Material eingelegt ist (Pulsierring), welcher von aussen her mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium beschickt und dadurch in gesteuerter Weise mehr oder weniger aufweitbar ist, so dass der   Austrittsquerschnitt --16-- des Düsenaustrittes --5-- entsprechend   verkleinert bzw. vergrössert wird (Fig. 5 ; gestrichelte Linie 14 bzw. 15 am Hohlring --12 bzw. 13--).

   Das Pulsieren des gasförmigen oder flüssigen Mediums erfolgt mit Hilfe einer nicht näher beschriebenen, an sich bekannten steuerbaren Pulsiereinrichtung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen zur Bildung von innenliegenden Wandteilen von Fahrzeugreifen aus wenigstens zwei Schichten aus unterschiedlichen Gummis, Kunststoffen od. dgl. Materialien, wobei die Wandstärke des Schlauches abwechselnd, z.

   B. wellenförmig, dünner und dicker ist, mit einem an wenigstens zwei Extruder anschliessbaren, einen Düsenkern sowie einen diesen umgebenden, als Scheibe ausgebildeten Düsenmantel aufweisenden Spritzkopf und wenigstens zwei voneinander getrennt zum Düsenaustritt des Spritzkopfes führenden Materialzuführungen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Nut (10, 11) in der Scheibe (9) und/oder im Düsenkern (8) des Spritzkopfes (4) ein elastisch dehnbarer Hohlring (12, 13) angeordnet ist, der an eine steuerbare Pulsiereinrichtung für ein gasförmiges oder flüssiges Medium angeschlossen ist, mit dem der Hohlring (12, 13) mehr oder weniger aufweitbar ist.