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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Reifenvulkanisiervorrichtung zum gleichmäßigen Erhitzen von Segmentformen.
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STAND DER TECHNIK
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Bislang ist es bei Vulkanisiervorrichtungen üblich, einen unvulkanisierten Reifen in Formen einzubringen, die Formen durch eine äußere Wärmezuführung zu erhitzen, die außerhalb der Formen angeordnet ist, und in das Innere eines Heizbalgs, der in den Reifen eingebracht worden ist, Hochtemperatur-Wasserdampf einzuleiten, sodass unter Verwendung des Wasserdampfs als einer inneren Wärmezuführung eine Vulkanisation erfolgt. Im Patentdokument 1 wird beschrieben, dass bei einer Vulkanisiervorrichtung, die mit einer solchen äußeren Wärmezuführung versehen ist, in einem Formschließringelement, das um Laufflächensegmentformen und Segmente, mit denen die Laufflächensegmentformen zusammengebaut sind, herum angeordnet ist, als eine äußere Wärmezuführung Durchlässe zum Durchlaufenlassen eines Wärmeträgers vorgesehen sind, um die Laufflächensegmentformen zu erhitzen.
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ZITIERTES DOKUMENT
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PATENTDOKUMENT
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- Patentdokument 1: JP 2007-223290 A
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
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Allerdings wird im Patentdokument 1 beschrieben, dass der Wärmeträger dazu gebracht wird, durch die in dem Formschließringelement vorgesehenen Durchlässe zu gehen, um die an das Formschließringelement angrenzenden Segmente zu erhitzen. Somit werden die Laufflächensegmentformen über die Segmente indirekt erhitzt, wodurch eine lange Zeitdauer benötigt wird, um eine vorbestimmte Vulkanisationstemperatur zu erreichen. Speziell wenn eine Vielzahl von Reifen nacheinander vulkanisiert wird, werden die Formen geöffnet, um nach jeder Vulkanisation Reifen auszutauschen, wodurch die Temperatur der Formen einmal abgesenkt wird. Dies führt zu dem Problem, dass die Leistung bei der Produktion sinkt, da eine lange Zeitdauer benötigt wird, um die Formen auf die für die Vulkanisation erforderliche vorbestimmte Temperatur zurückzubringen. Des Weiteren sind die Durchlässe für den Wärmeträger ringförmig um die Segmente herumgewunden, mit denen die Laufflächensegmentformen zusammengebaut werden. Somit nimmt die Temperatur des Wärmeträgers ab, während der Wärmeträger aus einem Einlass für die Durchlässe eingeleitet wird, um den Außenumfang der Laufflächensegmentformen herumläuft und aus einem Auslass für die Durchlässe abgegeben wird, sodass zwischen den Formen, die um den Einlass für die Wärmeträgerdurchlässe herum erhitzt werden, und denen, die um den Auslass für die Wärmeträgerdurchlässe herum erhitzt werden, eine Temperaturdifferenz auftritt. Da in diesem Fall die Vulkanisierzeit unter Berücksichtigung der niedrigen Temperatur auf der Auslassseite eingestellt wird, muss die Vulkanisierzeit längeneingestellt werden. Darüber hinaus besteht das Risiko, dass sich kein Reifen mit gleichmäßigen physikalischen Eigenschaften erreichen lässt, da er nicht gleichmäßig erhitzt werden kann.
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Die Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung der oben stehenden Probleme beim Stand der Technik und sie stellt eine Vulkanisiervorrichtung zur Verfügung, die dazu imstande ist, die Zeitdauer für die Vulkanisation zu verkürzen und einen Reifen mit gleichmäßigen physikalischen Eigenschaften zu erzielen.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Um die oben stehenden Probleme zu lösen, zeichnet sich der Aufbau der Erfindung gemäß Anspruch 1 durch das Merkmal aus, dass in einer Reifenvulkanisiervorrichtung, die mit einem oberen Ringformbefestigungselement und einem unteren Ringformbefestigungselement, die jeweils Seitenabschnittausbildungsformen zum Ausbilden von Seitenabschnitten eines Reifens befestigen, mit einer Vielzahl von Segmenten, die eine Vielzahl von Laufflächensegmentformen zum Ausbilden eines Laufflächenabschnitts des Rads befestigen, und mit Formschließmitteln zum radialen Bewegen der jeweiligen Segmente, um die jeweiligen Laufflächenformen an einem vorgeschobenen Ende zu schließen, versehen ist, die jeweiligen Segmente jeweils unabhängig mit Wärmeaufbringungsmitteln versehen sind, um auf die Laufflächenformen Wärme zur Vulkanisation aufzubringen, wenn sie mit einem Wärmeträger versorgt werden.
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Der Aufbau der Erfindung gemäß Anspruch 2 zeichnet sich durch das Merkmal aus, dass die Temperatur der Wärmeaufbringungsmittel in Anspruch 1 segmentweise einstellbar ist.
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Der Aufbau der Erfindung gemäß Anspruch 3 zeichnet sich durch das Merkmal aus, das in Anspruch 1 oder 2 außerdem ein oberes Wärmeaufbringungsmittel, das in dem oberen Ringformbefestigungselement vorgesehen ist, um auf eine der Seitenabschnittausbildungsformen Wärme zur Vulkanisation aufzubringen, wenn es mit einem Wärmeträger versorgt wird, und ein unteres Wärmeaufbringungsmittel, das in dem unteren Ringformbefestigungselement vorgesehen ist, um auf die andere der Seitenabschnittausbildungsformen Wärme zur Vulkanisation aufzubringen, wenn es mit Wärmeträger versorgt wird, vorgesehen sind und dass das obere Wärmeaufbringungsmittel und das untere Wärmeaufbringungsmittel jeweils mit Wärmeträgern unterschiedlicher Temperatur versorgt werden.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung von Anspruch 1 sind für die Segmente, die jeweils an sich die Laufflächensegmentformen befestigen, jeweils die Wärmeaufbringungsmittel vorgesehen. Somit können die Laufflächenformen wirksam von Positionen aus erwärmt werden, die zu ihnen benachbart sind. Speziell wenn eine Vielzahl von Reifen nacheinander vulkanisiert wird, nimmt als Folge dessen, dass die Formen nach jeder Vulkanisation zum Austausch von Reifen geöffnet werden, die Temperatur der Laufflächenformen einmal ab. Allerdings verkürzt sich die Vulkanisierzeit, indem die Zeit, die zur Temperaturerhöhung der Laufflächenformen benötigt wird, verkürzt wird, wodurch die Leistung bei der Reifenproduktion gesteigert werden kann. Da die Wärmeaufbringungsmittel segmentweise voneinander unabhängig sind, kommt es zudem anders als im Fall des Stands der Technik nicht dazu, dass eine Temperaturabnahme des Wärmeträgers, der eine Runde um die Laufflächenformen macht, zu einer Temperaturdifferenz zwischen den Formen führt, die jeweils um den Einlass und den Auslass für die Wärmeträgerdurchlässe herum erhitzt werden. Somit ist es möglich, die Formen bei der Vulkanisation gleichmäßig zu erhitzen und demnach einen Reifen mit gleichmäßigen physikalischen Eigenschaften zu erzielen. Da es nicht erforderlich ist, die Vulkanisierzeit für die Formen einzustellen, die eine geringe Temperatur haben, kann die Vulkanisierzeit verkürzt werden.
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Gemäß der Erfindung von Anspruch 2 können die Laufflächenformen mittels segmentweiser Temperatureinstellung erhitzt werden. Somit können die Formen als Ganzes auf einer gleichmäßigen Temperatur gehalten werden, indem die erhitzten Formen auf die gleichmäßige Temperatur eingestellt werden, wodurch es möglich wird, die Vulkanisierzeit zu verkürzen und einem Reifen gleichmäßige physikalische Eigenschaften zu verleihen.
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Gemäß der Erfindung von Anspruch 3 können auch dann, wenn sich die Temperaturen des oberen Ringformbefestigungselements und des unteren Ringformbefestigungselements unterscheiden, die jeweils daran befestigten Seitenabschnittausbildungsformen auf eine gleichmäßige Temperatur erhitzt werden, indem die Formen, die eine geringe Temperatur haben, mit Wärmeträger hoher Temperatur versorgt werden. Dadurch ist es möglich, die Formen als Ganzes umgehend und zuverlässig auf eine gleichmäßige Temperatur zu bringen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht, die bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Vorderseite einer Reifenvulkanisiervorrichtung aus gesehen einen wichtigen Abschnitt des Aufbaus zeigt.
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2 ist eine Schnittansicht des wichtigen Abschnitts des Aufbaus von oberhalb der Reifenvulkanisiervorrichtung aus gesehen.
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3 ist eine Schnittansicht von einer Querseite aus gesehen, die den Zustand einer Formvorrichtung zeigt, wenn sie geöffnet ist.
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4 ist eine Schnittansicht von der Querseite aus gesehen, die den Zustand der Formvorrichtung zeigt, wenn sie geschlossen ist.
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5 ist eine Schnittansicht von der Querseite aus gesehen, die bei einem zweiten Ausführungsbeispiel den Zustand einer Formvorrichtung in einer Reifenvulkanisiervorrichtung zeigt, wenn sie geöffnet ist.
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6 ist eine Schnittansicht von der Querseite aus gesehen, die den Zustand der Formvorrichtung zeigt, wenn sie geschlossen ist.
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7 ist eine Schnittansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt, das mit Wärmeträgerdurchlässen versehen ist, die Wulstformen erhitzen.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE ZUR UMSETZUNG DER ERFINDUNG
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Reifenvulkanisiervorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Eine Reifenvulkanisiervorrichtung 2 hat einen Rahmen, der die Form eines vertikal langen rechteckigen Parallelepipeds einnimmt, das sich aus einer rechteckigen Grundplatte 4, vier Säulen 6 (nicht gezeigt), die an jeweiligen Eckenabschnitten der Grundplatte 4 hochstehen, und einer Kopfplatte (nicht gezeigt) zusammensetzt, die an den oberen Enden der Säulen 6 vorgesehen ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist an einer Position unmittelbar oberhalb der Grundplatte 4 ein Formgrundelement 8 befestigt, und an einem Mittelabschnitt auf dem Formgrundelement 8 ist ein vertikal verlaufender Zylinderabschnitt 10 vorgesehen. Am oberen Ende des Zylinderabschnitts 10 ist ein unterer Formtragetisch 12 in Hohlscheibenform vorgesehen, und auf dem unteren Formtragetisch 12 ist eine Formvorrichtung 14 montiert. Die Formvorrichtung 14 setzt sich hauptsächlich aus einem unteren Ringformbefestigungselement 16 in Hohlscheibenform, einer unteren Seitenwandform 18 und einer unteren Wulstform 20 als Seitenabschnittausbildungsformen, die an dem unteren Ringformbefestigungselement 16 mittig zu einer Formmitte MCL festgemacht sind, Segmenten 22 aus zum Beispiel acht Stücken, die, wie in 2 gezeigt ist, auf dem Formtragetisch 12 um die Formmitte MCL herum in gleichwinkligen Intervallen angeordnet sind und so getragen werden, dass sie in Radialrichtungen vorgeschoben und zurückgezogen werden können, Laufflächensegmentformen 24, die an den jeweiligen Segmenten 22 befestigt sind, einer oberen Seitenwandform 26 und einer oberen Wulstform 28 als Seitenabschnittausbildungsformen, die mit oberen Endabschnitten der Laufflächensegmentformen 24 kombiniert werden, einem oberen Ringformbefestigungselement 30, an dem die Seitenwandform 26 und die obere Wulstform 28 mittig zur Formmitte MCL festgemacht sind, und einem oberen Formtragetisch 32 zusammen, an dessen Unterseite das obere Ringformbefestigungselement 30 festgemacht ist.
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Jede Laufflächensegmentform 24 nimmt eine Kreisbogenform mit einer Kreisbogenlänge eines vorbestimmten Winkels (zum Beispiel 45 Grad im Fall von acht Segmenten) ein und ist in der Höhenrichtung ihrer Innenfläche am Mittelabschnitt mit einer Laufflächenausbildungsfläche versehen, auf der ein vorbestimmtes Laufflächenmuster ausgebildet ist.
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Jedes Segment 22, an dem die Laufflächensegmentform 24 befestigt ist, ist an seiner unteren Fläche über eine Schwalbenschwanznut mit dem unteren Formtragetisch 12 in Eingriff. Die jeweiligen Segmente 22 werden so getragen, dass sie durch den Schwalbenschwanznuteingriff an einer Relativbewegung in der Vertikalrichtung gehindert werden und so bewegt werden können, dass sie in Radialrichtung geführt werden. Jeweilige Außenumfangsflächen der jeweiligen Segmente 22 sind zu Kegelflächen ausgebildet, und die Mittelabschnitte in der Umfangsrichtung auf den Kegelflächen sind mittels Schwalbenschwanznuten mit der Innenfläche eines Formschließringelements 34 in Eingriff. Das Formschließringelement 34 ist in einen ringförmigen Ringhalter (nicht gezeigt) eingepasst und daran festgemacht, der sich entlang linearer Führungen (nicht gezeigt), die an den Säulen 6 befestigt sind, vertikal geführt bewegen lässt, und bewegt sich durch Schraubenwellen 36, die drehbar von dem Formgrundelement 8 getragen werden, auf und ab. Die Schraubenwellen 36 werden drehend von Servomotoren 38 mittels Rad-Riemen-Mechanismen 40 angetrieben, um das Formschließringelement 34 auf und ab zu bewegen, wodurch die Laufflächensegmentformen 24 geöffnet und geschlossen werden können, indem sie in den Radialrichtungen bewegt werden. Die jeweiligen Segmente 22 sind jeweils unabhängig mit Wärmeträgerdurchlässen 23 als Wärmeaufbringungsmittel zum Zuführen eines Wärmeträgers (zum Beispiel Wasserdampf oder Hochtemperatur-Inertgas) versehen, und Wärmeträgerzuführvorrichtungen (nicht gezeigt), deren Temperatur unabhängig gesteuert werden kann, stehen mittels Zuführungsrohren 25 mit den jeweiligen Wärmeträgerdurchlässen 23 in Verbindung.
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Die oben genannten Seitenwandformen 18, 26 und Wulstformen 20, 28 auf der oberen und unteren Seite sind trennbar mit den in der Vertikalrichtung gegenüberliegenden Endabschnitten der Laufflächensegmentformen 24 kombiniert, um jeweils Seitenwandflächen und Wulstflächen eines Reifens TR auszubilden. Die Seitenwandform 18 und die Wulstform 20 auf der unteren Seite sind auf dem unteren Ringformbefestigungselement 16 befestigt, und das untere Ringformbefestigungselement 16 ist auf dem unteren Formtragetisch 12 befestigt. In dem unteren Ringformbefestigungselement 16 ist ringförmig ein unterer Wärmeträgerdurchlass 17 als unteres Wärmeaufbringungsmittel zum Aufbringen eines Wärmeträgers vorgesehen, und der untere Wärmeträgerdurchlass 17 steht mittels eines Zuführungsrohrs 19 mit einer Wärmeträgerzuführvorrichtung (nicht gezeigt) in Verbindung.
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Die Seitenwandform 26 und die Wulstform 28 auf der oberen Seite sind über das obere Ringformbefestigungselement 30 auf dem oberen Formtragetisch 32 befestigt. In dem oberen Ringformbefestigungselement 30 ist ringförmig ein oberer Wärmeträgerdurchlass 31 als oberes Wärmeaufbringungsmittel zum Zuführen des Wärmeträgers vorgesehen, und der obere Wärmeträgerdurchlass 31 steht mittels eines Zuführungsrohrs 33 mit einer Wärmeträgerzuführvorrichtung (nicht gezeigt) in Verbindung, die von der für den unteren Wärmeträgerdurchlass 17 verschieden ist. Der obere Formtragetisch 32 ist zu einem beweglichen Rahmen 35 zusammengebaut, der sich entlang Führungsschienen (nicht gezeigt), die an den Säulen 6 vorgesehen sind, auf und ab bewegt. Der bewegliche Rahmen 35 ist mit einer oberen Platte (nicht gezeigt) und einer Verbindungshülse 42 versehen, die von der oberen Platte aus nach unten verläuft und die mittig zur Formmitte MCL angeordnet ist. An der oberen Platte sind untere Endabschnitte von Schraubenwellen (nicht gezeigt) befestigt, die in der Vertikalrichtung verlaufen, während obere Endabschnitte der Schraubenwellen so verlaufen, dass sie durch die Kopfplatte hindurchgehen. Die oberen Endabschnitte der Schraubenwellen sind mit Muttern verschraubt, die jeweils mittels Axiallagern (nicht gezeigt) drehend auf der Oberseite der Kopfplatte getragen werden, und die Muttern befinden sich mittels eines Rad-Riemen-Mechanismus mit einem Servomotor in Antriebsverbindung, der auf der Kopfplatte montiert ist. Durch die Betätigung des Servomotors ist es möglich, den beweglichen Rahmen 35 zusammen mit der Seitenwandform 26 auf der Oberseite und der Wulstform 28 auf der Oberseite vertikal zu positionieren, sodass die Seitenwandform 26 auf der Oberseite mit den oberen Endabschnitten der Laufflächensegmentformen 24 kombiniert werden kann.
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In der Mitte des Zylinderabschnitts 10 ist ein Heizbalg 44 vorgesehen, der in einen Reifen TR eingebracht ist, und er wird hauptsächlich von einer hohlen ersten Heizbalgbetätigungshülse 46, die mittig zur Formmitte MCL angeordnet ist, und einer zweiten Heizbalgbetätigungshülse 48 gehandhabt, die auf den Außenumfang der Hülse 46 gepasst ist. Die erste Heizbalgbetätigungshülse 46 verläuft so, dass ihr Mittelabschnitt eng auf eine Zentrierwelle 50 gepasst ist, und sie hat an ihrem oberen Endabschnitt luftdicht einen oberen Endabschnitt des Heizbalgs 44 anliegen. An der Mitte des oberen Endabschnitts der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 ist ein Greifring 52 befestigt. In der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 ist ein Luftzuführungsdurchlass 54 für Dampfausgebildet, und das obere Ende des Luftzuführungsdurchlasss 54 öffnet sich innerhalb des Heizbalgs 44, während das untere Ende mit einer Dampfzuführungsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist. Die erste Heizbalgbetätigungshülse 46 bewegt sich zusammen mit einer Verbindungshülse (später beschrieben) 56 auf und ab, während der Greifring 52 von Verbindungsklauen 58 (später beschrieben) gegriffen wird.
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Die Verbindungshülse 56 zum Betätigen der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 ist mittig zur Verbindungshülse 42 angeordnet und an ihrem Mitteldurchgangsloch auf den Außenumfang der Zentrierwelle 50 gepasst, um relativ gesehen in der Axialrichtung gleiten zu können. Das untere Ende der Verbindungshülse 56 trägt an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen ein Paar der Verbindungsklauen 58, um so die Verbindungsklauen 58 öffnen und schließen zu können, und diese Verbindungsklauen 58 sind jeweils mittels Verbindungsgliedern drehbar mit Betätigungsstangen 60 verbunden. Die oberen Endabschnitte der Betätigungsstangen 60 sind mit Kolben eines Paars Luftzylinder (nicht gezeigt) verbunden, die am oberen Endabschnitt der Verbindungshülse 56 vorgesehen sind, sodass die Verbindungsklauen 58 durch die Betätigung der Luftzylinder geöffnet und geschlossen werden können. An dem oberen Ende der Verbindungshülse 56 ist eine Mutter (nicht gezeigt) befestigt, und die Mutter ist mit einer Schraubenwelle (nicht gezeigt) verschraubt, die sich mittels eines Rad-Riemen-Mechanismus (nicht gezeigt) von einem Servomotor (nicht gezeigt), der auf der oberen Platte (nicht gezeigt) befestigt ist, drehen lässt. Die Schraubenwelle wird von der oberen Platte so getragen, dass sie lediglich drehbar ist. Wenn der auf der oberen Platte befestigte Servomotor betätigt wird, kann die Verbindungshülse 56 relativ zum beweglichen Rahmen 35 abgesenkt werden, und die Verbindungsklauen 58 greifen den Greifring 52, wenn sie sich in der abgesenkten Position schließen.
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Der untere Endabschnitt des Heizbalgs 44 ist luftdicht auf den oberen Endabschnitt der zweiten Heizbalgbetätigungshülse 48 gepasst. Auf dem unteren Endabschnitt der zweiten Heizbalgbetätigungshülse 48 ist eine Mutter (nicht gezeigt) befestigt, und die Mutter ist mit einer Schraubenwelle (nicht gezeigt) verschraubt, die drehbar auf dem Formgrundelement 8 getragen wird, sodass sie vertikal verläuft. Die Schraubenwelle wird mittels eines Rad-Riemen-Mechanismus von einem Servomotor (nicht gezeigt) gedreht, der an dem Formgrundelement 8 befestigt ist, sodass die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48, das heißt der untere Endabschnitt des Heizbalgs 44, in der Vertikalrichtung eingestellt werden kann. In Zusammenarbeit mit dem Positionseinstellvorgang des oberen Endabschnitts des Heizbalgs 44 kann die Schraubenwelle somit den Heizbalg 44 zwischen einer Vulkanisierposition, in der der Heizbalg 44 mit den Laufflächensegmentformen 24 in Ausrichtung gebracht ist, und einer Reifenübergabeposition bewegt werden. Die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 ist mit einem sich zu ihrem oberen Ende hin öffnenden Auslassdurchlass 55 ausgebildet, sodass der Wasserdampf oder dergleichen, der zur Vulkanisation in den Heizbalg 44 eingeführt wird, nach jeder Vulkanisation ausgelassen wird.
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Indem der am Formgrundelement 8 befestigte Servomotor so betätigt wird, dass er die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 nach oben bewegt, und indem gleichzeitig der Servomotor (obere Platte) so betätigt wird, dass die mit der Verbindungshülse 56 körperlich verbundene erste Heizbalgbetätigungshülse 46 nach oben geht, kann der Heizbalg 44 von der Vulkanisierposition zu der Übergabeposition auf der Oberseite der Vulkanisierposition bewegt werden, während er selbst im ausgedehnten Zustand gehalten wird. Daher operiert der Heizbalg 44 auch als eine Reifenform- und -entformvorrichtung, die einen zu vulkanisierenden Grünreifen von neben der Übergabeposition zur Vulkanisierposition transportiert und formt und die den vulkanisierten Reifen TR von der Vulkanisierposition zur Übergabeposition entformt und transportiert.
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Es folgt nun eine Beschreibung hinsichtlich des Ausbildens und Vulkanisierens eines Grünreifens durch die wie oben beschrieben aufgebaute Vulkanisiervorrichtung 2. Bevor der Grünreifen TR aufgeladen wird, befindet sich, wie in 3 gezeigt ist, das untere Ringformbefestigungselement 16 mit der daran befestigten Seitenwandform 18 und Wulstform 20 auf der unteren Seite in dem Zustand, in dem es auf dem unteren Formtragetisch 12 befestigt ist, das obere Ringformbefestigungselement 30 mit der daran festgemachten Seitenwandform 26 und Wulstform 28 auf der oberen Seite befindet sich in dem Zustand, in dem es auf dem oberen Formtragetisch 32 befestigt ist, und der obere Formtragetisch 32 befindet sich in dem Zustand, in dem er sich an einer oberen Position, in der er durch den beweglichen Rahmen 35 (siehe 1) hochgehoben wird, in Bereitschaft befindet. Die Zentrierwelle 50 befindet sich in dem Zustand, in der sie aus der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 nach oben herausgezogen worden ist, und die Verbindungshülse 56 befindet sich in dem Zustand, in dem sie in einer oberen Position, in der der Eingriff zwischen dem Greifring 52 und den Verbindungsklauen 58 gelöst ist, in Bereitschaft (siehe 1). Des Weiteren befinden sich die jeweiligen Segmente 22 mit den daran befestigten Laufflächensegmentformen 24 in dem Zustand, in dem sie sich in einer offenen Position, in der sie durch Bewegung des Formschließringelements 34 nach unten geöffnet sind (siehe 3), in Bereitschaft. In den Ringformbefestigungselementen 16, 30 auf der Ober- und Unterseite ist den jeweiligen Wärmeträgerdurchlässen 17, 31 als ein Wärmeträger Wasserdampf zugeführt worden. Da die Temperatur des oberen Ringformbefestigungselements 30 dazu tendiert abzunehmen, wird der Wärmeträgerdurchlass 31 mit Wasserdampf versorgt, dessen Temperatur so gesteuert worden ist, dass sie höher als die des unteren Wärmeträgerdurchlasss 17 ist. Entsprechend wird auch den Wärmeträgerdurchlässen 23 der jeweiligen Segmente 22 Wasserdampf zugeführt, um die Laufflächensegmentformen 24 zu erhitzen.
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Danach wird der Grünreifen TR an der Reifenübergabeposition, das heißt zwischen der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 und der auf der Oberseite in Bereitschaft befindlichen Zentrierwelle 50, von einer Lade/Abladevorrichtung (nicht gezeigt) aufgeladen (siehe im Folgenden 1). Dann werden die Zentrierwelle 50 und die Verbindungshülse 56 nach unten bewegt, sodass sie durch ein Hohlloch des Grünreifens TR gehen, die Zentrierwelle 50 wird in die erste Heizbalgbetätigungshülse 46 eingebracht, und die Verbindungsklauen 58 der Verbindungshülse 56 werden mit dem Greifring 52 der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 in Eingriff gebracht.
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Dann wird die Verbindungshülse 56 zusammen mit der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 und dem im gelängten Zustand befindlichen Heizbalg 44 in das Hohlloch des Grünreifens TR eingebracht, und der Heizbalg 44 wird, während er selbst in das Hohlloch eingebracht worden ist, positioniert. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 mit einer Zeitdifferenz nach oben bewegt und an einer vorbestimmten Position gestoppt.
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Anschließend werden die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 auf der Unterseite und die erste Heizbalgbetätigungshülse 46 auf der Oberseite so synchronisiert, dass sie einander in der Breitenrichtung des Grünreifens TR zur Mittelposition hin nahe kommen, wodurch Seitenwände des Heizbalgs, die gelöst worden sind, in das Innere des Grünreifens TR eingebracht werden. Dann wird in den Heizbalg 44 Druckluft eingespeist, um den Heizbalg 44 in der Breitenrichtung des Grünreifens TR in der Mittelposition allmählich nach außen auszudehnen. Auf diese Weise wird der Grünreifen TR von seiner Innenseite aus durch den Heizbalg 44 gehalten, und der bewegliche Rahmen 35 (einschließlich der Verbindungshülse 56) und die erste Heizbalgbetätigungshülse 46 auf der Oberseite und die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 auf der Unterseite werden gleichzeitig nach unten bewegt, wodurch der von dem Heizbalg 44 gehaltene Grünreifen TR zur Vulkanisierposition hinunterbewegt wird, in der seine Mitte in der Breitenrichtung an der Mitte in der Breitenrichtung (Vertikalrichtung) der Laufflächensegmentformen 24 ausgerichtet sein wird. Da sich die Laufflächensegmentformen 24 zu diesem Zeitpunkt an der Öffnungsposition befinden, in der sie in den Radialrichtungen geöffnet worden sind, wird der Grünreifen TR zur Vulkanisierposition geführt und geformt, ohne durch die Laufflächensegmentformen 24 gestört zu werden. Dann wird der obere Formtragetisch 32 an der Position positioniert, an der die befestigte Seitenwandform 26 auf der Oberseite mit den Laufflächensegmentformen 24 kombiniert werden kann.
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Anschließend werden durch Betätigung der Servomotoren 38 die Schraubenwellen 36 gedreht, sodass sie das Formschließringelement 34 entlang der Säulen 6 nach oben bewegen, wodurch die Segmente 22, mit denen die Laufflächensegmentform 24 zusammengebaut sind, radial nach innen bewegt werden, während sie an ihren oberen und unteren Flächen auf der unteren Fläche des oberen Formtragetischs 32 sowie auf der oberen Fläche des unteren Formtragetischs 12 gleiten, und sie in einer geschlossenen Position positioniert werden (siehe 4). An dem so bewegten vorgeschobenen Ende werden die jeweiligen Laufflächensegmentformen 24, während ihre Bogenflächen auf der Ober- und Unterseite in engen Kontakt mit den Außenumfangsflächen der Seitenwandform 26, 18 auf der Ober- und Unterseite gehalten werden, gestoppt. Danach werden der an dem Formschließringelement 34 befestigte Ringhalter (nicht gezeigt) und der bewegliche Rahmen 35 verbunden, wodurch die jeweiligen Laufflächensegmentformen 24, die zum vorgeschobenen Ende bewegt worden sind, verriegelt werden.
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In diesem Zustand wird von dem in der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 ausgebildeten Luftzuführungsdurchlass 54 aus erhitzter Dampf (zum Beispiel Wasserdampf oder erhitztes Inertgas) ins Innere des Heizbalgs 44 zugeführt, während zur gleichen Zeit die zuvor zugeführte Druckluft aus dem Auslassdurchlass 55 abgeführt wird, um in dem Heizbalg 44 einen Gasaustausch vorzunehmen. Es ist vorzuziehen, dass der Gasaustausch erfolgt, während die Druckänderung in dem Heizbalg 44 erfasst wird, um nicht den Innendruck zu senken. Dadurch wird der Grünreifen TR mittels des Heizbalgs 44 unter Druck gesetzt und erhitzt und durch den Heizbalg 44 in Zusammenarbeit mit den erhitzten Formen 18, 20, 24, 26, 28 auf der Außenseite vulkanisiert.
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Nachdem der Vulkanisiervorgang für eine vorbestimmte Zeitdauer erfolgt ist, wird die Verriegelung der jeweiligen Laufflächensegmentformen 24 gelöst, und das Formschließringelement 34 wird durch die umgekehrte Betätigung der Servomotoren 38 nach unten bewegt. Durch die Bewegung des Formschließringelements 34 nach unten werden die Segmente 22 und die Laufflächensegmentformen 24 an der offenen Position radial außen positioniert, um für einen Entformungsvorgang des vulkanisierten Reifens TR bereitzustehen.
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Danach werden der bewegliche Rahmen 35, die Zentrierwelle 50, die Verbindungshülse 56 und die immer noch mit der Verbindungshülse 56 verbundene erste Heizbalgbetätigungshülse 56 nach oben bewegt, und die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 wird ebenfalls nach oben bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Rahmens 35 nach oben schneller als die Bewegungsgeschwindigkeit der zweiten Heizbalgbetätigungshülse 48 und der Verbindungshülse 56 nach oben eingestellt, sodass die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 und die Verbindungshülse 56 so betätigt werden, dass sie sich relativ zum beweglichen Rahmen 35 nach unten bewegen. Der Heizbalg 44 kann somit den von ihm gehaltenen vulkanisierten Reifen TR entformen und nach oben bewegen, sodass sich der vulkanisierte Reifen TR von der Seitenwandform 18 auf der Unterseite löst und sich mit der gleichen Geschwindigkeit von der Seitenwandform 26 auf der Oberseite löst. Der vulkanisierte Reifen TR wird zur Reifenübergabeposition hin abgeladen, während er selbst von dem Heizbalg 44 von seiner Innenseite aus gehalten wird, und die Lade-/Abladevorrichtung wird von außerhalb der Vulkanisiervorrichtung 2 vorgeschoben und hält den Außenumfang des vulkanisierten Reifens TR.
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Wenn bestätigt wird, dass der vulkanisierte Reifen TR von der Lade-/Abladevorrichtung gehalten wird, wird das erhitzte Gas in dem Heizbalg 44 von dem Auslassdurchlass 55 aus nach außen abgeführt, um den Heizbalg 44 zusammenzuziehen, wodurch das Halten des vulkanisierten Reifens TR durch den Heizbalg 44 gelöst wird. Dann werden die Verbindungshülse 56, die erste Heizbalgbetätigungshülse 46 und die zweite Heizbalgbetätigungshülse 48 nach unten bewegt, und an der abgesenkten Position wird die Verbindung der ersten Heizbalgbetätigungshülse 46 mit der Verbindungshülse 56 gelöst. Danach wird die Verbindungshülse 56 zum angehobenen Ende nach oben bewegt, die Zentrierwelle 50 wird ebenfalls zum angehobenen Ende nach oben bewegt, und der vulkanisierte Reifen TR wird von der Lade-/Abladevorrichtung außerhalb der Maschine abgeladen.
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Gemäß der wie oben aufgebauten Reifenvulkanisiervorrichtung 2 ist in jedem der Segmente 22, an denen jeweils die Laufflächensegmentformen 24 befestigt sind, der Wärmeträgerdurchlass (Wärmeaufbringungsmittel) 23 vorgesehen. Somit kann jede Laufflächenform 24 wirksam von der benachbarten Position aus erhitzt werden. Speziell wenn eine Vielzahl von Reifen TR nacheinander vulkanisiert wird, werden die Formen 24 geöffnet, um nach jeder Vulkanisation die Reifen TR auszutauschen, und dies führt zur einmaligen Absenkung der Temperatur der Laufflächenformen 24. Indem allerdings die Zeit verkürzt wird, die zum Erhöhen der Temperatur der Laufflächenformen 24 benötigt wird, ist es möglich, die Vulkanisierzeit zu verkürzen und demnach die Leistung bei der Produktion der Reifen TR zu steigern.
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Da die Wärmeträgerdurchlässe 23 für die jeweiligen Segmente 22 jeweils voneinander unabhängig sind, kommt es zudem anders als im Fall des Stands der Technik nicht dazu, dass aufgrund der Temperaturabnahme des Wärmeträgers, das eine Runde um die Laufflächenformen macht, die Temperaturdifferenz zwischen den Formen auftritt, die um den Einlass und Auslass der Wärmeträgerdurchlässe herum erhitzt werden. Somit können die Formen 18, 20, 24, 26 und 28 während der Vulkanisation gleichmäßig erhitzt werden, sodass ein Reifen TR mit gleichmäßigen physikalischen Eigenschaften erzielt werden kann. Die Verkürzung der Vulkanisierzeit kann realisiert werden, da es nicht notwendig ist, die Vulkanisierzeit so einzustellen, dass die für eine niedrige Temperatur erforderlichen Zeiten erfüllt werden.
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Des Weiteren ist es möglich, die Laufflächenformen 24 zu erhitzen, indem die Temperaturen der jeweiligen Segmente 22 individuell eingestellt werden. Indem die Temperaturen der erhitzten Form 18, 20, 24, 26 und 28 gleichmäßig eingestellt werden, kann somit die Temperatur der Formen dazu gebracht werden, als Ganzes gleichmäßig zu sein, wodurch es möglich ist, die Vulkanisierzeit zu verkürzen und dem erzielten Reifen TR gleichmäßige physikalische Eigenschaften zu verleihen.
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Außerdem ist es auch dann, wenn das obere Ringformbefestigungselement 30 und das untere Ringformbefestigungselement 16 verschiedene Temperaturen haben, möglich, die daran befestigten Seitenabschnittausbildungsformen 18, 20, 26 und 28 auf eine gleichmäßige Temperatur zu erhitzen, wenn der Hochtemperatur-Wärmeträger denjenigen Formen zugeführt wird, die eine geringe Temperatur haben, wodurch die Formen als Ganzes umgehend und zuverlässig auf eine gleichmäßige Temperatur erhitzt werden können.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Reifenvulkanisiervorrichtung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, unterscheidet sich die Reifenvulkanisiervorrichtung 72 in diesem Ausführungsbeispiel hauptsächlich dadurch, dass die Bewegungsvorrichtungen zum Bewegen der Laufflächensegmentformen 24 und der Segmente 74 in den Radialrichtungen Zylinder 76 umfassen und dass jedes der Segmente 74 und dergleichen, die mit den Wärmeträgerdurchlässen 23 versehen sind, mit einem Wärmeisolationselement 88 und dergleichen versehen ist. Die Laufflächensegmentformen 24 sind in der Umfangsrichtung in acht Stücke unterteilt, und die so unterteilten Laufflächensegmentformen 24 sind mit den jeweils ihnen entsprechenden Segmenten 74 zusammengebaut. Jedes Segment 74 ist von oben gesehen zu einer beinahe rechteckigen Form ausgebildet, und zwischen den benachbarten Segmenten 74 sind jeweils Führungselemente 78 vorgesehen, die beinahe eine Keilform (von oben gesehen) einnehmen. Die jeweiligen Führungselemente 78 sind an einem unteren Formtragetisch 80 festgemacht. Die Führungselemente 78 führen die Segmente 74 beweglich in den Radialrichtungen und sind mit Anschlägen (nicht gezeigt) versehen, die die vorgeschobenen Enden der Segmente 74 beim Eingriff mit jeweiligen Paaren von Eingriffsabschnitten (nicht gezeigt), die auf den nach außen gerichteten Rückenflächen der Segmente 74 vorgesehen sind, beschränken. Die jeweiligen Segmente 74, an denen die Laufflächensegmentformen 24 befestigt sind, sind an ihren unteren Flächen mittels Schwalbenschwanznuten mit dem unteren Formtragetisch 80 in Eingriff. Durch die Schwalbenschwanznuteingriffe werden die jeweiligen Segmente 74 so getragen, dass sie in der Vertikalrichtung in der Relativbewegung beschränkt sind und in den Radialrichtungen beweglich geführt werden. Die jeweiligen Zylinder 76 sind auf den nach außen gerichteten Rückseiten der jeweiligen Segmente 74 vorgesehen. Jeder Zylinder 76 ist so vorgesehen, dass er auf zwei benachbarten Führungselementen 78 steht. Auf der Rückseite von zwei benachbarten Führungselementen 78 ist eine Zylindertrageplatte 77 angeordnet, und an zwei Stellen in der Vertikalrichtung jedes Seitenabschnitts ragen von der Zylindertrageplatte 77 Stützen 79 vor, durch die Schrauben (nicht gezeigt) gehen, sodass sie den Führungselementen 78 zugewandt sind. Die Zylinder 76 sind an den Mittelabschnitten der Zylindertrageplatten 77 vorgesehen, und die Enden von Kolbenabschnitten 86 der Zylinder 76 sind mittels der jeweiligen Wärmeisolationselemente 88 mit den Rückenflächen der Segmente 74 zusammengebaut. Durch das Antreiben der Zylinder 76 werden die Segmente 74 zwischen einer Schließposition, in der die Laufflächensegmentformen 24 an einem vorgeschobenen Ende geschlossen sind, und einer Öffnungsposition bewegt, an der die Laufflächensegmentformen 24 geöffnet sind. Die Zylinder 76 sind so gestaltet, dass sie sich unabhängig voneinander steuern lassen. Die Wärmeisolationselemente 88, die zwischen den Segmenten 74 in den Enden der Kolbenabschnitte 86 der Zylinder 76 vorgesehen sind, verhindern, dass die Wärme der Segmente 74 zu den Zylindern 76 übertragen wird, wodurch verhindert werden kann, dass die Temperaturzunahme der Formen 24 aufgrund der Wärmeleitung zu den Zylindern 76 verzögert wird. Zwischen einem oberen Ringformbefestigungselement 90 und einem oberen Formtragetisch (nicht gezeigt) und zwischen einem unteren Formbefestigungselement 92 und dem unteren Formtragetisch 80 sind Wärmeisolationselemente 94 vorgesehen, sodass die Wärme der erhitzten Ringformbefestigungselemente 90, 92 daran gehindert wird, zu den Formtragetischen 80 auf der Ober- und Unterseite geleitet zu werden. Folglich werden die Formen einschließlich der Laufflächensegmentformen 24, der Seitenwandformen 26 und dergleichen wirksam erhitzt, wodurch die Vulkanisierzeit verkürzt werden kann. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel, weswegen die Beschreibung weggelassen wird.
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In den obigen Ausführungsbeispielen ist auf der Ober- und Unterseite jeweils ein Kanal des Wärmeträgerdurchlasss zum Erhitzen der Seitenabschnittausbildungsformen vorgesehen. Wie jedoch in 7 gezeigt ist, kann jedes der Ringformbefestigungselemente auf der Ober- und Unterseite in ein Seitenwandformbefestigungselement 100 und ein Wulstformbefestigungselement 102 unterteilt werden, und diese Elemente können jeweils mit einem Seitenwandformwärmeträgerdurchlass 104 und einem Wulstformwärmeträgerdurchlass 106 als die jeweiligen Wärmeträgerdurchlässe versehen sein. Somit wird es möglich, die Wulstabschnitte, die dicke Abschnitte eines Reifens sind, die bei einer hohen Temperatur vulkanisiert werden müssen, bei Bedarf bei einer hohen Temperatur zu erhitzen. Infolge der wirksamen Durchführung des Vulkanisierungsvorgangs ist es somit möglich, einen Reifen hoher Qualität herzustellen.
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Der Aufbau der oben genannten Ausführungsbeispiele ist wie oben beschrieben nicht mehr als eine exemplarische Darstellung der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf diesen spezifischen Aufbau beschränkt und kann verschiedene Formen annehmen, ohne dass vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die erfindungsgemäße Reifenvulkanisation eignet sich zur Verwendung bei einer nacheinander erfolgenden Herstellung von Reifen durch Vulkanisation.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 2...Reifenvulkanisiervorrichtung, 16...unteres Ringformbefestigungselement, 17...unteres Wärmeaufbringungsmittel (unterer Wärmeträgerdurchlass), 18...Seitenabschnittausbildungsform (untere Seitenwandform), 20 Seitenabschnittausbildungsform (untere Wulstform), 22 Segment, 23...Wärmeaufbringungsmittel (Wärmeträgerdurchlass), 24...Laufflächenform (Laufflächensegmentform), 26...Seitenabschnittausbildungsform (obere Seitenwandform), 28...Seitenabschnittausbildungsform (obere Wulstform), 30...oberes Ringformbefestigungselement, 31...oberes Wärmeaufbringungsmittel (oberer Wärmeträgerdurchlass), 34...Formschließmittel (Formschließringelement), 76...Formschließmittel (Zylinder), 104...unteres Wärmeaufbringungsmittel/oberes Wärmeaufbringungsmittel (Seitenwandform-Wärmeträgerdurchlass), 106...unteres Wärmeaufbringungsmittel/oberes Wärmeaufbringungsmittel (Wulstform-Wärmeträgerdurchlass), TR...Reifen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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