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Vulkanisierpresse zur Herstellung eines Luftreifens Es ist bekannt,
zur Formung und zum Vulkanisieren von Reifenrohlingen Vukanisierpressen zu verwenden,
bei denen der Reifenrohling innerhalb einer mehrteiligen, vorzugsweise zweiteiligen
Form durch ein unter Druck stehendes, unmittelbar auf die Innenwandung des Reifenrohlings
einwirkendes Arbeitsmittel gegen die Innenwand der Form preßbar ist.
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Ein Blähbalg findet in diesem Fall keine Anwendung.
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Die Wülste werden während des Einwirkens des Arbeitsmittels durch
Teile der Presse gegen die sie formenden Abschnitte der Formeninnenwandung gedrückt.
Dies geschieht bei den bekannten Pressen mit Hilfe eines einzigen, mit beiden Reifenwülsten
zugleich zusammenwirkenden Formringes, dessen Ränder biegsam sind und nachgiebig
mit den Innenseiten der Wülste zusammenwirken. Mit Hilfe eines einzigen derartigen
Formringes können jedoch nicht beide Wülste des Reifenrohlings erfaßt und gegen
die Innenwandung der Form gedrückt werden. Dies ist aber eine Voraussetzung dafür,
einen luftdichten Abschluß des Inneren des Rohlings zu bewirken und den gesamten
Arbeitsvorgang so zu steuern, daß sich das Einbringen des Rohlings in die Form,
das Vulkanisieren und das Ausbringen des fertigen Reifens automatisch abspielt.
Ein luft- und fiüssigkeitsdichter Abschluß ist auch deswegen nicht gewährleistet,
weil die biegsam nachgiebigen Ränder des Formringes ein festes, unnachgiebiges Anpressen
der Wülste an die Formungsflächen der Vulkanisierform gar nicht ermöglichen.
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Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, die Wülste während des Einwirkens
des Arbeitsmittels durch zwei zueinander gegenläufig bewegbare, als Druckplatten
ausgebildete Anpreßteile auf dem äußeren Umfang fest und unnachgiebig gegen die
ihnen in den Formteilen zugeordneten ringförmigen Formungszonen zu pressen. Bei
der Vulkanisierpresse nach diesem älteren Vorschlag sind die Anpreßteile jedoch
erst nach dem Schließen der Form gegen die Wülste anpreßbar. Bei einer solchen Arbeitsweise
besteht nun die Gefahr, daß das Arbeitsmittel zwischen die Außenwand des Reifenrohlings
und die Innenwand der Form gelangt; es sei denn, daß mit der Zufuhr des Arbeitsmittels
hinreichend lange gewartet wird.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Vulkanisierpresse zur Herstellung
eines Luftreifens, in der der Reifenrohling innerhalb einer mehrteiligen, vorzugsweise
zweiteiligen Form durch ein unter Druck stehendes unmittelbar auf die Innenwandung
des Rohlings einwirkendes Arbeitsmittel gegen die Innenwandung der Form preßbar
ist und die Wülste wäh-
rend des Einwirkens des Arbeitsmittels durch zwei zueinander
gegenläufig bewegbare, als Druckplatten ausgebildete Anpreßteile auf dem äußeren
Umfang fest und unnachgiebig gegen die ihnen in den Formteilen zugeordneten ringförmigen
Formungszonen anpreßbar sind. Zum Unterschied gegenüber dem Bekannten sind erfindungsgemäß
die Druckplatten vor Erreichung der Schließlage der Formteile gegen die Wülste preßbar.
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Infolge des frühen Beginns dieses Anpreßvorganges besteht eine Gewähr
dafür, daß sich die Wülste des Reifenrohlings bis zum Beginn der Zufuhr des Arbeitsmittels
in das Innere des Rohlings luftdicht an die Wulstformungsflächen der Formteile angeschmiegt
haben. Es ist infolgedessen auch eine sehr rasche Arbeitsweise möglich.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Vulkanisierpresse gehen aus
der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels
hervor.
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Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine Vulkanisierpresse;
der Reifenrohling ist in der Lage veranschaulicht, die er vor Beginn des Formungs-
und Vulkanisiervorganges einnimmt; in Fig. 2 bis 9 sind die einzelnen Lagen des
Reifenrohlings beim Formen und Vulkanisieren schematisch veranschaulicht; Fig. 2
zeigt die Lage, in der
der zylindrische Reifenrohling in die Form
eingesetzt wird, und Fig. 9 veranschaulicht die Entnahme des fertigen Reifens; Fig.
10 zeigt in größerem Maßstab und im Ausschnitt das Formen einer Reifenwulst.
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Die Vulkanisierpresse wird im Zusammenhang mit dem Formen und Vulkanisieren
eines schlauchlosen Reifens 10 beschrieben, der die übliche Lauffläche 11, Seitenwände
12 und 13 und Reifenwülste 14 und 15 hat. Der Reifenrohling 10 weist auch ein im
wesentlichen luftundurchlässiges Innenfutter 16 geeigneter Zusammensetzung, beispielsweise
aus Butylkautschuk, Neopren oder einem gleichartigen Werkstoff auf.
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Bei der Vulkanisierpresse, in Fig. l mit 20 bezeichnet, findet eine
in der Längsrichtung geteilte Vulkanisierform Anwendung, deren unterer Formteil
21 im Gestell 22 der Presse befestigt ist, während ein oberer beweglicher Formteil
23 von einem Druckstück 24 der Presse getragen wird und von ihm in die Betriebsstellung
überführbar ist. Die bauliche Gestaltung der Presse 20 selbst entspricht im allgemeinen
den bekannten Ausführungen und braucht daher im einzelnen nicht erläutert zu werden.
Es genügt darauf hinzuweisen, daß in der in Fig. 1 veranschaulichten Offenstellung
der Presse der obere Formteil 23 angehoben und etwas nach hinten geschwenkt ist,
so daß der Reifenrohling 10 leicht in die Presse eingesetzt und ein fertig vulkanisierter
Reifen leicht aus ihr entfernt werden kann. Beim Schließen der Presse wird der obere
Formteil 23 auf bogenförmiger Bahn nach unten und vorn geschwenkt, bis er die in
Fig. 4 veranschaulichte Stellung einnimmt; in dieser Stellung liegen die Formteile
21 und 23 parallel zueinander und stehen einander unmittelbar gegenüber. Aus dieser
Stellung wird der obere Formteil 21 nach unten in Richtung auf den unteren Formteil
23 zu bewegt, bis die Presse vollständig geschlossen ist. In ihren Schließstellungen
umhüllen die Formteile 21 und 23 den Reifen vollständig.
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Bei der Presse wird kein Blähbalg verwendet, so daß die Reifenrohlinge
durch unmittelbare Anwendung von unter hohem Druck stehenden Arbeitsmitteln, wie
Luft oder Dampf, geformt und vulkanisiert werden, wobei das Arbeitsmittel unmittelbar
in das Tnnere des Reifens eingeführt wird. Hierbei wirkt der Reifen selbst als geschlossener
Behälter für den Dampf oder die zur Anwendung kommende Flüssigkeit. Dies wird durch
Anwendung eines Paars von Druckplatten 25 und 26 erreicht, die die Wülste 14 und
15 des Reifenrohlings in abdichtende Berührung mit der Vulkanisierform bringen und
sie während des Vulkanisiervorganges in dieser Lage sichern; infolgedessen wird
der Dampf oder das sonstige Arbeitsmittel in dem Reifenrohling festgehalten, so
daß er bzw. es nicht längs der Wülste entweichen und sich daher auch nicht etwa
in der Form zwischen Reifenrohling und Formwand ansammeln kann. Die Druckplatten
dienen überdies dazu, den Reifenrohling in der Form zu zentrieren und auf die Reifenwülste
einen Formungsdruck auszuüben.
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Die Druckplatten 25, 26 werden synchron mit den Schließ- und Öffnungsbewegungen
der Presse und auch in Übereinstimmung mit dem Einführen und Ablassen des unter
Druck stehenden Arbeitsmittels in das Reifeninnere bzw. aus dem Reifen gesteuert.
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Bevor die Bauweise und der Arbeitsvorgang der
Druckplatten sowie die
zugehörige Druckmittelanlage genauer beschrieben werden, sollen zunächst die einzelnen
Stellungen des Reifenrohlings beim Vulkanisieren erläutert werden. Wie die Fig.
1 und 2 zeigen, befindet sich die Presse anfänglich in ihrer Offenstellung, in der
die Formteile 21 und 23 vollständig voneinander getrennt sind und die Druckplatten
25 und 26 in geeigneter Lage oberhalb des Formteils 21 gehalten werden. Ein gerade
von der Aufbautrommel abgenommener Reifenrohling 10 wird über die Druckplatten herübergestülpt,
indem er in einem Winkel leicht verkantet und, wie Fig. 2 zeigt, über die Druckplatten
herübergeschoben wird, bis er die in Fig. 3 veranschaulichte Lage einnimmt, in der
sich die untere Reifenwulst 15 auf den Formteil 21 abstützt.
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Beim Schließen der Presse berührt der obere Formteil 23 die Wulst
14 und im nächsten Abschnitt des Bewegungsvorganges übt die Form auf den Reifen
einen Druck aus, so daß zwischen den Reifenwülsten und der Form eine Abdichtung
erfolgt (Fig. 4).
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Setzt die Presse ihre Schließbewegung fort, so staucht die von dem
oberen Formteil 23 ausgeübte Kraft den Reifen zusammen; gleichzeitig wird Luft,
die unter einem Druck von etwa 1 bis 1,4 kg/cm2 steht, durch eine geeignete Leitung
in das Reifeninnere eingeführt. Durch den Druck dieser Luft wird das Ausmaß, in
dem der Reifenrohling zusammengestaucht wird, geregelt, indem der Reifenrohling
allmählich nach Maßgabe des Zusammendrückens der beiden Reifenwülste nach außen
aufgewölbt wird (Fig. 5). Hat die Form ihre Schließstellung erreicht, so hat auch
der Reifenrohling die in Fig. 6 veranschaulichte Reifengestalt angenommen.
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Es ist wichtig, daß sich die Reifenwülste 14 und 15 während des ersten
Teiles des Formungsvorganges, d. h. beim Übergang aus der Stellung nach Fig. 4 in
diejenige nach Fig. 5, frei gegenüber der Form drehen können. Während dieses Abschnittes
des Formungsvorganges werden daher die Druckplatten 25 und 26 zweckmäßig in neutraler
Stellung gehalten, in der sie mit den Reifenwülsten nicht in Berührung stehen; andererseits
kann eine solche Berührung auch stattfinden, sofern kein Druck ausgeübt wird, der
die Drehbewegung der Reifenwülste verhindern würde.
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Die Reifenwülste haben ihre Drehbewegung beendet, wenn die Form auf
ihrem Wege in die Schließstellung (Fig. 5) etwa vier Fünftel des Hubes zurückgelegt
hat. In diesem Zeitpunkt wird die Druckplatte 25 gehoben bis sie mit der Reifenwulst
14 in Berührung kommt und diese fest gegen die Form preßt, während gleichzeitig
die Druckplatte 26 gesenkt wird, bis sie mit der Wulst 15 in Berührung kommt und
auch diese fest gegen die Formwandung drückt. Anschließend vollendet die Presse
ihren Schließhub mit festgeklemmten Wülsten. Sobald die Presse vollständig geschlossen
worden ist, wird die Luft durch Dampf ersetzt, der bei einer Temperatur von 1900
C und einem Druck von etwa 12 kg/cm2 durch die gleiche Leitung eingeführt wird,
durch die zuvor die Luft eintrat. Die Form wird durch gesättigten Dampf von 1630
C geheizt, der durch die Kanäle 27 in den Formteilen hindurchgeführt wird.
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Noch bevor Dampf in das Reifeninnere eingeführt wird und auch während
des ganzen Vulkanisiervorganges drücken die Druckplatten die Reifenwülste
fest
gegen die Form. Es wird auf diese Weise zwischen den Reifenwülsten und der Form
eine sichere Abdichtung erzielt, so daß die Möglichkeit des Entweichens von Dampf
und eines Ansammelns dieses Dampfes zwischen Reifen und Form mit Sicherheit vermieden
ist.
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Wird die Form auf die vorgeschriebene Temperatur erhitzt, erwärmt
sich der Reifenrohling und wird plastisch, so daß sich der Reifen unter dem Innendruck
gegen die Formwandung legt und seine endgültige Gestalt annimmt. Kurz nach dem Einführen
von Dampf in das Reifeninnere und sobald der die Reifenwülste umgebende Kautschuk
plastisch geworden ist, werden die Druckplatten 25 und 26 mit erhöhtem Druck gegen
die Reifenwülste gepreßt; auf diese Weise erhalten die Reifenwülste ihre endgültige
Gestalt; hierzu sind die Fig. 6 und 10 zu vergleichen, in denen die gegenseitigen
Stellungen von Form, Reifenwulst und einer Druckplatte zum Teil in größerem Maßstab
veranschaulicht sind. Aus Fig. 10 ist auch zu erkennen, daß der Formteil 23 einen
Ansatz aufweist, der mit dem Teil 29 der Druckplatte 25 zusammenwirkt und diese
in ihrer richtigen Stellung sichert, so daß die Wulst einwandfrei geformt wird.
Auch der Formteil 21 und die Druckplatte 26 sind in ähnlicher Weise ausgebildet.
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Ist der Reifen fertig vulkanisiert worden, so wird der Dampf aus
dem Reifeninneren abgelassen und die Presse geöffnet. Zu Beginn des Öffnungshubes
der Presse werden die Druckplatten mit den Reifenwülsten in leichter Berührung gehalten,
um diese gegen die Formteile zu drücken. Es wird dann der Reifen in die in Fig.
7 veranschaulichte Stellung gestreckt, so daß Wasser, welches sich als Folge der
Kondensation des Dampfes während des Vulkanisiervorganges im Reifen angesammelt
haben sollte, durch die untere Druckplatte 26 abgezogen und durch eine geeignete
Leitung 31 aus der Presse abgeführt werden kann. Gegebenenfalls kann Druckluft in
den Reifen eingeführt werden, um das restliche Wasser herauszublasen, das nicht
durch die Leitung 31 abgeflossen sein sollte; das Wasser gelangt dabei auf die heißen
Druckplatten 25 und 26, wo es verdampft.
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Nachdem das Wasser aus dem fertig vulkanisierten Reifen entfernt
worden ist, werden die Reifenwülste wieder freigegeben, indem die Druckplatten 25
und 26 in die in Fig. 2 veranschaulichte neutrale Lage zurückgeführt werden; die
Öffnungsbewegung der Presse wird fortgesetzt. Dabei wird der Reifen von der oberen
Druckplatte 26 getragen, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. Der Reifen wird
dann von den Druckplatten abgezogen, wobei die Reifenwülste verformt werden und
der Reifen in der in Fig. 9 veranschaulichten Weise gekippt wird; hierbei wird etwa
in der gleichen Weise vorgegangen, wie dies beim Abmontieren eines Reifens über
den Seitenfianseh einer Tiefbettfelge hinweg üblich ist.
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Die Druckplatten 25 und 26, die auch in Form von Ringen ausgebildet
sein können, werden auf die Reifenwülste 14 und 15 zu und von ihnen weg mit einer
Einrichtung bewegt, die in Fig. 1 veranschaulicht ist. Die obere Druckplatte25 wird
von einer Kolbenstange 32 getragen und mittels eines Kolbens 33 bewegt, der im Inneren
eines Zylinders 34 angeordnet ist und in ihm durch Einführen eines unter Druck stehenden
Arbeitsmittels, z. B. Druckluft, gesteuert wird. Die Zuführung erfolgt in einen
der auf
beiden Seiten des Kolbens vorgesehenen Zylinderräume 35 und 36. Die untere
Druckplatte 26 steht über eine Hülse 37 unmittelbar mit dem Zylinder 34 in Verbindung
und wird zusammen mit diesem bewegt, und zwar mit Hilfe eines Paars Druckluftzylinder
38 und 39, die ihrerseits mit dem Zylinder 34 über Kolbenstangen 40 und 41 und ein
Querstück 42 verbunden sind. Die senkrechte Verstellbewegung des Zylinders 34 wird
durch Stangen 43 geführt. Mit dieser Anordnung können die Druckplatten 25 und 26
entweder unabhängig voneinander oder gemeinsam bewegt werden.
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Wird der Reifenrohling in die Presse eingesetzt, so nehmen die Druckplatten
die in Fig. 2 veranschaulichten Stellungen ein. Wenn der Reifenrohling bei der Schließbewegung
der Presse zusammengestaucht wird, so werden die Platten ein wenig gesenkt, so daß
sie für die Reifenwülste Platz machen; dies wird durch Absenken des ganzen Zylinders
34 erreicht, der den Kolben 33 zusammen mit dem Zylinder mitnimmt. Es werden dann
die Druckplatten 25 und 26 gegen die Reifenwülste bewegt, wie dies in Fig.S veranschaulicht
ist. Dies geschieht durch Absenken des Zylinders34, so daß die untere Druckplatte
in ihre richtige Stellung gelangt; gleichzeitig wird der Kolben 33 im Zylinder angehoben,
so daß die obere Druckplatte 25 sich gegen die Reifenwulst legt. Ist in einem späteren
Zeitpunkt der Vulkanisiervorgang beendet, so wird der Zylinder ortsfest gehalten
und die obere Druckplatte 25 angehoben, indem Luft in den Zylinderraum 35 eingelassen
wird, so daß sich der Kolben 33 hebt (Fig. 7). Schließlich wird die untere Platte
angehoben, um die Wulst 15 freizugeben. Die Leitungen und Ventile, die erforderlich
sind, um die Bewegungen des Zylinders und des Kolbens zu steuern, sind im einzelnen
in der Zeichnung nicht veranschaulicht, da sie dem Fachmann ge läufig sind.
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Der von den Druckplatten 25 und 26 auf die Reifenwülste ausgeübte
Druck ist mittels der Druckluft in den Zylindern 34, 38 und 39 regelbar. Es leuchtet
ein, daß, wenn die Platten 25 und 26 keinerlei Öffnungen aufweisen, sich der Druck
der Luft und des Dampfes im Innem des Reifenrohlings auf die Platten auswirkt und
diese mit zusätzlicher Kraft gegen die Reifenwülste preßt. Um diese Schwierigkeit
zu umgehen, weisen die Platten 25 und 26 zweckmäßig Öffnungen 44 und 45 auf, die
bewirken, daß sich der Druck des Arbeitsmittels auf beiden Seiten der Platten ausgleicht.