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Vorrichtung zum Formen eines ringförmigen Laufstreifens für Fahrzeugreifen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen eines ringförmigen Laufstreifens
für Fahrzeugreifen aus einer plastischen Masse.
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Es ist bereits eine Vorrichtung der erwähnten Art vorgeschlagen worden,
bei welcher außer dem Formnest ein Raum für die beim Schließen der Form in das Formnest
zu pressende Rohmasse vorgesehen ist und bei der ringförmige Mantelteile teleskopisch
ineinander verschiebbar angeordnet sind und jedes dieser Mantelteile eine ringförmige
Fläche aufweist, die einander in axialer Richtung gegenüberstehen und den Raum für
die Rohmasse axial begrenzen, und bei der ein im wesentlichen zylindrischer Kern
innerhalb der teleskopisch ineinander verschiebbar angeordneten Mantelteile gleitbar
eingesetzt ist und in jedem der Mantelteile, anschließend an die den Raum für die
Rohmasse begrenzenden Ringflächen, Ausnehmungen vorgesehen sind, welche mit dem
Kern Teile des Formnestes bilden.
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Die Vorrichtung nach der bekannten Anordnung weist axial unsymmetrische
Formhohlräume während des Übergangs von der Stufe auf, bei welcher der bewegliche
Formteil zuerst mit der Masse in Berührung kommt, bis zu der Stufe, bei welcher
die Form völlig geschlossen und die Masse in das Formnest gepreßt worden ist. In
der Stufe, in welcher der obere Formteil zuerst mit der Masse in Berührung kommt,
ist der obere Formhohlraum viel größer und weiter geöffnet als der untere Formhohlraum,
so daß die Masse, die den Weg des geringsten Widerstandes nimmt, natürlich das Bestreben
hat, den oberen Hohlraum zu füllen. Wenn sich dann die Form schließt, verringert
sich die Größe des oberen Hohlraumes, so daß die Masse, die zuerst frei in den oberen
Hohlraum fließen konnte, wieder zurückfließen und in den unteren Hohlraum eintreten
muß. Hierdurch entstehen Falten und Fehler in der nichtvulkanisierten Masse.
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Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß die Ausnehmungen in
allen relativen Stellungen der Mantelteile zueinander von der Stellung, an der die
einander gegenüberliegenden Ringflächen zuerst die Rohmasse berühren, bis zu der
Stellung, in der die Ringflächen in Schließstellung der Form zusammengebracht sind,
axial symmetrisch und symmetrisch zu einer jeweils in der Mitte zwischen den Ringflächen
senkrecht zur Formachse stehend gedachten Fläche sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders in den Fällen vorteilhaft,
in welchen das Material durch Preßspritzen lediglich geformt und nicht in der Form
vulkanisiert werden soll. Obwohl die bekannte Anordnung zufriedenstellend sein kann,
wenn die Masse
in der Preßspritzform vulkanisiert wird, ist diese jedoch nicht geeignet,
wenn die Masse aus der Preßspritzform vor dem Vulkanisieren herausgenommen werden
muß, wie dies beim Formen einer Lauffläche mit Seitenwänden der Fall ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen
näher beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 einen Aufriß der Vorrichtung, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in
Fig. 2, Fig. 4 einen Teilschnitt mit teilweise über dem Rohmaterial geschlossener
Form, Fig. 5 einen Teilschnitt mit völlig geschlossener Form, Fig. 6 einen Teilschnitt
von einer geänderten Form mit schwimmend angeordnetem Gesenkteil, Fig. 7 einen Teilschnitt
an einer in anderer Weise geänderten Form.
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Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, gehört zu der Vorrichtung
ein Sockel 10, auf dem sich ein unterer Formmantelll aufbaut, in welchen ein oberer
Mantel 12 sich wie bei einem Teleskop hineinschiebt.
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Innerhalb beider Mantelelemente 11 und 12 gleitend eingepaßt, befindet
sich ein in der Regel zylindrischer Kernl3. Der untere Mantelll besitzt einen Wandungsteil
14, dem bei 16 eine solche Form erteilt wurde, daß er eine Formfläche für die eine
Hälfte der
Außenseite einer Reifenlauffläche bildet. Der untere
Mantel 11 hat eine Verlängerung 17, in welcher der Wandungsteil 18 des oberen Mantels
12 gleitet. Dem Wandungsteil 18 wurde bei 19 eine solche Form gegeben, daß dieser
Teil die äußere Formoberfläche für die andere Hälfte der Außenseite der Reifenlauffläche
bildet. An dem oberen Mantelteil ist ein gehärteter Ring 20 als verschleißfester
Gleitring angebracht.
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An dem oberen und dem unteren Mantelteil befinden sich die in der
Axialrichtung sich gegenüberstehenden Stirnflächen 21, mit denen auf ein zwischen
diese Stirnflächen eingebrachtes Stück Rohmaterial beim Schließen der Form ein Preßdruck
ausgeübt wird. Die äußere Oberfläche des Kernes 13 kann etwas konisch gestaltet
werden, um einen Anzug beim Herausziehen des Kernes zu haben, in welchem Falle -
wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist -das untere Ende des Kernes den kleineren Durchmesser
hat. In dem Sockel 10 sind Ein- und Auslaßöffnungen 23 und 24 vorgesehen, so daß
dem Kern Wasserdampf von einer Temperatur von rund 650 C zugeführt werden kann,
wobei der Dampf die Form erwärmen und das Fließen des Materials erleichtern soll,
nicht aber zum Vulkanisieren des Materials dient. Die beiden Mantelteile 11 und
12 sind mit rinnenförmigen Hohlräumen 26 versehen, welche beim Schließen der Form
alles überschüssige Material aufnehmen.
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Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist ein hydraulisches Gerät für
das Öffnen und Schließen der Form vorgesehen. Die Säulen 27 erstrecken sich aufwärts
von der Sockelplatte 10 aus und tragen einen Querträger 28, der sich quer über den
oberen Teil der Vorrichtung erstreckt. Ein mittig angeordneter hydraulischer Zylinder
29 ist an dem Kern 13 mittels einer Kolbenstange 31 angeschlossen. Ein Paar von
Zylindern 32 ist mit dem oberen Mantelteil 12 durch die Kolbenstangen 33 verbunden.
Diese Zylinder müssen von angemessener Länge sein, damit der obere Mantelteil 12
und der Kern 13 in eine Lage gebracht werden können, in welcher sie von dem unteren
Mantelteil 11 frei gehen, um das Rohmaterial in die Form einsetzen zu können, wenn
der Kern frei liegt, sowie um die ringförmige Lauffläche des Reifens bei Beendigung
des Preßvorganges zu entfernen.
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Zur Unterstützung bei der Entfernung der fertigen Lauffläche sind
an dem unteren Mantelteil der Form eine Sammelleitung 34 für Druckluft sowie mehrere
Luftdüsen 36 angebracht.
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Im Betriebe werden der obere Mantelteil und der Kern durch ihre hydraulischen
Zylinder angehoben, worauf man ein Stück Rohmaterial S in den unteren Mantelteil
gleiten läßt, das dann auf der Stirnfläche 21 liegenbleibt. Dieses Stück Rohmaterial
kann im Strangpreßverfahren hergestellt sein und einen rechteckigen Querschnitt
besitzen; es kann ein einzelnes Stück sein, das herumgewickelt wird, bis die Enden
aneinanderstoßen, oder es kann aus zwei Stücken bestehen, die in der Form mit den
Enden aneinanderstoßen, oder es kann auch ein einziges Stück sein, das hergestellt
wird, indem man ein Rohr von dem Durchmesser der Form im Strangpreßverfahren erzeugt,
von dem dann nach Bedarf die einzelnen Längen abgetrennt werden. Wahlweise kann
man es als ein einzelnes endloses Stück herstellen, indem man die Enden eines Strangpreßteiles
von rechteckigem Querschnitt und der richtigen Länge stumpf miteinander verspleißt.
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Zum Einlegen des Rohmaterials in die Form sei darauf hingewiesen,
daß es bereits bekannt ist, dieses in am Formnest angeordnete ringförmige Räume
einzulegen, aus denen es beim Schließen der Form, wenn die Formteile zusammengepreßt
werden, in das Formnest gedrückt wird.
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Nach dem Einsetzen des Rohmaterials in die Form wird der Kern 13
in die Form abgesenkt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Hierauf wird der obere Mantelteil
12 gesenkt, wobei dann derselbe, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in eine Lage kommt,
in welcher seine Stirnfläche 21 das Material S gerade erfaßt hat.
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Ebenso kann man sehen, daß die Hohlräume, gebildet durch das Formnest
mit seinen äußeren Begrenzungsflächen 16 und 19 sowie der äußeren Wandung des Kernes
13, auf beiden Seiten des Rohmaterials einander symmetrisch sind.
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Fig. 4 zeigt die teilweise geschlossene Form, und man sieht, daß
die sich zwischen den Stirnflächen 21 befindende Materialmenge 38 vermindert wurde
und das Material 37 symmetrisch in axial entgegengesetzte Richtungen fließt. Ebenso
kann man sehen, daß auch die noch ungefüllten Teile des Formnestes symmetrisch bleiben.
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Die Fig. 5 zeigt die völlig geschlossene Form mit der fertigen Lauffläche
im Formnest. Selbst dann, wenn das anfänglich eingebrachte Stück Rohmaterial nicht
endlos gewesen wäre, führen der für den Fließvorgang erforderliche hohe Druck und
der Umstand, daß die Form auf rund 650 C erwärmt wird, dazu, daß die Stoßstellen
ineinanderfließen, so daß der fertige Teil aus einem Stück besteht. Um die Lauffläche
aus der Form zu entfernen, wird zunächst der Kern herausgezogen. Da dieser Bauteil
poliert und geschmiert ist und einen leichten Anzug, also eine geringe Konizität
besitzt, kann dasselbe herausgezogen werden, ohne an der anliegenden Fläche des
Formlings zu scheuern. Den Luftdüsen in dem unteren Mantelteil wird Druckluft zugeführt,
um das Lösen des Formlings von diesem Bauteil zu erleichtern, so daß man den oberen
Mantelteil anheben kann, der dabei die Lauffläche mit sich nimmt. Der obere Mantelteil
wird so weit angehoben, daß die daranhängende LauffLäche von dem unteren Mantelteil
frei kommt, und der Kern wird so weit angehoben, daß er von dem oberen Mantelteil
frei kommt.
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Die Reifenlaufftäche kann nunmehr leicht von dem oberen Mantelteil
bzw. aus der Vorrichtung genommen werden. Da das Material während des Verpressens
keinem Rückwärtsfließen von Bedeutung ausgesetzt war, kann die Entfernung aus der
Form vorgenommen werden, ohne die Reifenlauffiäche zu zerreißen oder zu beschädigen.
Die unvulkanisierte Lauffläche kann an der Karkasse des Reifens durch in der Technik
bereits bekannte Mittel angebracht werden, so z. B. durch einen äußeren ringförmigen
Vakuumkasten od. dgl.
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Wenn der obere Mantel geschlossen wird, hat das Rohmaterial, das
in den oberen Hohlraum der Form eintritt, eine längere Bahn reibender Berührung
mit dem polierten Kern wie das Material, das in den unteren Hohlraum der Form eintritt.
Um die Reibung am Kern auszugleichen, kann der in der Fig. 6 dargestellte Kern 13
a bei 42 ausgespart werden, um eine zylindrische Hülse 41 aufiunehmen, die durch
die Federn 43 zentriert wird. Da diese Hülse schwimmend angeordnet ist, werden Unterschiede
in der reibenden Berührung des in die beiden Hohlräume der
Form
eintretenden Rohmaterials dazu neigen, diese in die Lage zu verschieben, in welcher
die Wirkungen der Reibung auf das Material zu beiden Seiten der Mittelebene desselben
gleich sind, was weiterhin zu dem Erhalt eines gleichmäßigen Produktes beiträgt.
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Wie aus der Fig. 7 zu ersehen ist, ist hier die Anordnung für das
Ineinanderschieben des oberen und des unteren Mantelteils gerade umgekehrt wie in
den anderen Figuren. Der untere Mantelteil 11 a besitzt eine Wandung 14 a, die sich
in den oberen Mantelteil 12 a hineinschiebt. Die Wandung 18 a des oberen Mantelteils
ist bei dieser Ausführungsform bei 44 verlängert und mit dem Verschleißring 45 ausgestattet,
welcher die Wandung 14 a des unteren Mantelteils erfaßt. Die Betriebsweise der Vorrichtung
ist die gleiche wie diejenige nach den Fig. 1 bis 5. Besitzt der Kern - wie erwähnt
wurde - einen Anzug bzw. eine Konizität, dann kann ein Ausgleich für denselben geschaffen
werden, wenn man den Oberflächen 16 und 19 des Formnestes in den Mantelteilen der
Form die richtige Gestalt gibt.