DE1729838B1

DE1729838B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abkuehlen eines in einer Presse vulkanisierten Fahrzeugluftreifens

Info

Publication number: DE1729838B1
Application number: DE19671729838D
Authority: DE
Inventors: George Chung-Chi-Huang; Hugger Richard Hudson; Brown Robert John
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1966-11-22
Filing date: 1967-11-17
Publication date: 1972-05-25
Also published as: FR1560317A; LU54917A1; AT289572B; CH484741A; GB1160350A; DE1729838C2; BE706766A; NL6715881A

Description

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß der Abkühlungsvorgang nicht nur beschleunigt, sondern zugleich auch mit großer Genauigkeit so gesteuert werden kann, daß die während der Abkühlung stattfindende Nachvulkanisierung über alle Bereiche des Querschnittes des Reifens im wesentlichen gleichmäßig erfolgt und überall im Reifen der gewünschte Endzustand der Vulkanisation zuverlässig erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abkühlen unter Verwendung von Druckluft als Kühlmittel in Abhängigkeit von der über den Reifenquerschnitt unterschiedlichen Dicke des Gummis mit einer über die Reifenoberfläche unterschiedlichen Intensität bei einem Wärmeübergangskoeffizienten von 73 bis 340 cal/m²h° erfolgt.

Während bei der Verwendung von Kühlwasser eine genaue Steuerung der Abkühlung des Gummis schon deshalb nicht erreichbar ist, weil der Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Reifen und Wasser zu groß ist, läßt sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Wärmeübergangskoeffizient zuverlässig in dem angegebenen Bereich halten. Unter dieser Voraussetzung kann man den Nachvulkanisiervorgang genau steuern, indem das Muster der auf die Reifen gerichteten Luftstrahlen in Abhängigkeit von der Dicke des Gummis bzw. seiner Verteilung über den Querschnitt des Reifens ausgewählt wird, während man gleichzeitig die Dauer der Luftkühlung so überwacht, daß der Endzustand der Vulkanisation in der Nachvulkanisierung erreicht wird. Gleichzeitig mit der Genauigkeit der Steuerung des Abkühlungsvorganges wird eine ausreichend hohe Abkühlungsgeschwindigkeit gewährleistet, um den Abkühlungsvorgang an den Pressenzyklus anzupassen, so daß mit einem geringen apparatemäßigen Aufwand und geringer Platzbeanspruchung gearbeitet werden kann. Durch die Ausbildung des Düsenmusters und durch die Führung der Kühlluft läßt sich die Einhaltung des vorgegebenen Bereiches des Wärmeübergangskoeffizienten auf einfache und zuverlässige Weise erreichen.

Vorteilhafterweise wird der Abkühlungsvorgang zeitlich so abgestimmt, daß das Abkühlen anfänglich in den Querschnittsbereichen der größten Gummidicke erfolgt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit wenigstens einer Halterung für einen Reifen, einer Einrichtung zum Aufblasen des Reifens und einer Kühleinrichtung mit zur Mittelebene des Reifens symmetrisch über dessen Umfang verteilten und auf die Oberfläche des Reifens gerichteten Austrittsdüsen für ein von einer Druckeinrichtung zugeführtes Kühlmittel.

Diese Vorrichtung wird zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dadurch weitergebildet, daß die Austrittsdüsen über den Reifenquerschnitt ungleichmäßig verteilt sind und die Druckeinrichtung zum Zuführen des Kühlmittels aus einem Luftgebläse besteht. Dabei sind die Austrittsdüsen zweckmäßigerweise innerhalb einer den auf die Halterung montierten Reifen aufnehmenden Kühlkammer angeordnet, so daß äußere Einflüsse auf die Wärmeverteilung bzw. Abkühlungsgeschwindigkeit vermieden werden.

Die Austrittsdüsen können in mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen gegenüber jeweils den Bereichen des Reifens mit der dicksten Gummischicht angeordnet sein. So hat es sich in bestimmten Fällen als zweckmäßig erwiesen, die Austrittsdüsen in zwei Gruppen von jeweils wenigstens zwei Reihen gegenüber den jeweiligen Schulterbereichen des Reifens anzuordnen.

Die Kühlkammer kann aus zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen bestehen, die sich im geschlossenen Zustand der Kammer entlang einer Durchmesserebene berühren, wobei die Austrittsdüsen als Öffnungen in den die Kammer begrenzenden Innenwänden der beiden Teile angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Teilseitenansicht einer Kühleinrichtung;

F i g. 2 zeigt in vergrößerter Draufsicht einen Teil der Kühleinrichtung nach Fig. 1, wobei die Blickrichtung entlang der Linie II-II in F i g. 1 gewählt ist; F i g. 3 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt der Kühleinrichtung nach F i g. 1 sowie der Aufblaseinrichtung, und zwar in einer Arbeitsstellung während des Reifenabkühlvorganges;

F i g. 4 zeigt im vergrößerten Maßstab eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in F i g. 3;

F i g. 5 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, ähnlich der nach F i g. 2 eines Teils einer Kühleinrichtung von etwas abgewandelter Ausführungsform; F i g. 6 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kühleinrichtung;

F i g. 7 ist eine Draufsicht auf die Kühleinrichtung nach F i g. 6, wobei die Blickrichtung entlang der Linie VII-VII der F i g. 6 gewählt ist;
F i g. 8 zeigt eine rückwärtige Ansicht der Kühleinrichtung nach F i g. 6;

F i g. 9 ist ein senkrechter Schnitt teilweise in Seitenansicht durch die Luftverteilungsmittel der Kühleinrichtung nach F i g. 6, wobei der Schnitt entlang der Linie IX-IX in F i g. 10 gezogen ist;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht im Schnitt entlang der Schnittlinie X-X in F i g. 9;

Fig. 11 ist ein Schema ähnlich dem der Fig. 3 und veranschaulicht eine weitere Kühleinrichtung;
Fig. 12 ist ein Teilschnitt entlang der Schnittlinie XII-XII in F i g. 11;

Fig. 13 ist ein Teilschnitt entlang der Schnittlinie XIII-XIII der Fi g. 12;

Fig. 14 zeigt schematisch eine weitere Kühleinrichtung;

Fig. 15 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer weiteren Ausführungsform einer Kühleinrichtung;

Fig. 16 ist eine Draufsicht, und zwar in einem stärker verminderten Maßstab auf die Kühleinrichtung nach Fig. 15, während

Fig. 17 eine graphische Wiedergabe der vorteilhaften Ergebnisse ist, die durch Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung erhalten werden.
Es wird zunächst Bezug genommen auf die F i g. 1 bis 4. In diesen ist eine Kühleinrichtung 20 zur Verwendung in Verbindung mit einer Einrichtung 21 zum Aufblasen eines Reifens gezeigt. Die Einrichtung 21 ist von dem Typ, bei dem ein zur Aufnahme des Reifens dienendes Spannfutter 22 an einem Ende eines Armes 23 unterstützt wird, dessen anderes Ende bei 23 α an einer Unterstützungseinrichtung 24 so angeordnet ist, daß der Arm 23 in einer senkrechten

Ebene schwenkbar ist. Der Arm 23 ist mit einem Längskanal 25 versehen, der eine Verbindung zwischen einer Bohrung 22α (s. Fig. 4) in dem Spannfutter 22 und einer Leitung 26 herstellt, durch welche Luft unter Druck in einen Reifen T eingeführt werden kann, wenn dieser auf dem Spannfutter 22 angeordnet ist. Der Arm 23 ist bei 27 an dem freien Ende einer Kolbenstange 28 eines doppeltwirkenden Druckmittelzylinders 29 angelenkt. Das andere Ende des Druckmittelzylinders 29 ist bei 29 a an festen Stütze 30 angelenkt. Auf diese Weise kann die Einrichtung 21 zwischen den in den F i g. 1 und 3 gezeigten Stellungen hin- und hergeschwenkt werden. Die Kühleinrichtung 20 umfaßt zwei Glieder 31 und 32, welche eine Kühlkammer bestimmen. Diese Glieder 31, 32 sind im wesentlichen in ihrem Aufbau identisch und so angeordnet, daß sie eine spiegelbildliche Stellung zueinander einnehmen. Auf den sich gegenüberliegenden Flächen sind sie mit halbzylindri-In identischer Weise wird die Ausnehmung C" des Gliedes 32 durch eine halbzylindrische gekrümmte Wand 44 begrenzt, die mit vier Reihen von Austrittsdüsen 45 versehen ist und außerdem die äußere gekrümmte Grenzfläche einer U-förmigen Luftverteilerkammer 46 bildet, deren entgegengesetzte Grenze durch eine flache Wand 47 bestimmt wird, die mit einer Vielzahl von Öffnungen 48 versehen ist, die über die ganze Ausdehnung der Wand 47 verteilt einer io sind. Durch die Öffnungen 48 steht die Luftverteilerkammer 46 mit einer keilförmigen Luftverteilerkammer 49 in Verbindung, die ihrerseits wieder mit einer flexiblen Leitung 50 in Verbindung steht, die an den zweiten Arm 43 b der Druckseite des Luftgebläses 43 angeschlossen ist. Es wird aus F i g. 4 deutlich, daß die jeweiligen Reihen oder Sätze von Austrittsdüsen 39 und 45 so angeordnet sind, daß dann, wenn die Glieder 31 und 32 geschlossen sind, um eine Kammer C nach F i g. 3 zu bilden, die Öffnungen an vier

sehen Ausnehmungen C und C" (F i g. 1) versehen, 20 kontinuierlich kreisförmigen Reihen angeordnet sind,

d i i ri di

die, wenn die Glieder 31 und 32 sich in der geschlossenen Stellung nach F i g. 3 befinden, eine zylindrische Kammer C begrenzen, welche der Form des Reifens Γ, der gekühlt werden soll, entspricht. Das Glied 31 ist durch einen Rahmen 33 stationär unterstützt, während das Glied 32 durch den Rahmen 33 beweglich unterstützt ist und zwar mit Hilfe eines Lenkers 34, der bei 34 a an dem Glied 32 und bei 34 b an einer Stütze 33 α des Rahmens 33 angelenkt ist. Ein Kabel 35 ist an dem Glied 32 befestigt, um das letztere in bezug auf das andere Glied 31 anzuheben oder abzusenken.

Wie deutlich aus den F i g. 1 bis 4 hervorgeht, wird die gekrümmte Grenzfläche der Ausnehmung C" des Gliedes 31 bestimmt durch eine halbzylindrische Wand 36, welche zugleich die gekrümmte Grenzfläche einer im wesentlichen U-förmigen Luftverteilerkammer 37 darstellt, deren andere Grenzfläche durch eine querverlaufende flache Wand 38 bestimmt wird. Die Wand 36 ist mit zwei Paaren von parallelen Reihen von schmalen Austrittsdüsen 39 versehen, die sich von einem Ende der Wand 36 bis zum anderen Ende erstrecken. Die Wand 38 ist über ihre ganze Ausdehnung mit einer Vielzahl von Öffnungen 40 gemäß F i g. 3 und 4 versehen, welche vorzugsweise in gegeneinander versetzten parallelen Reihen verteilt sind.

Das Glied 31 ist weiterhin mit einer Luftverteilerkammer 41 versehen, die sich entlang der Wand 38 erstreckt. Die Luftverteilerkammer 41, die im wesentlichen keilförmig ausgebildet ist, steht über eine Leitung 42 mit einem Zweig 43 α der Entladeseite eines Luftgebläses 43 in Verbindung, das auf einem Halter b des Rahmens 33 montiert ist. Die Ansaugseite die sich in Umfangsrichtung um die Kammer C erstrecken, und zwar an axial im Abstand liegenden Stellen. Vorzugsweise entspricht der Abstand zwischen den Paaren von Reihen von Austrittsdüsen 39,45 dem durchschnittlichen Abstand zwischen dem Schulterbereich des Reifens, und zwar in dem normalen Bereich üblicher Größen von Reifen, die in der Kühleinrichtung 20 behandelt werden können.

Im Betrieb wird ein Reifen T, sobald er von einer nicht dargestellten Presse entnommen wird, auf dem Spannfutter 22 der Einrichtung 21 montiert und mit Luft bis zu einem vorgegebenen inneren Druck über die Leitung 26, den Längskanal 25 und die Bohrung 22 a aufgeblasen. Es wird dann der Druckmittelzylinder 29 betätigt, um die Kolbenstange 28 einzuziehen, so daß der Arm 23 aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung in die Stellung nach F i g. 3 geschwungen wird, bis eine Hälfte des Reifens T innerhalb der kreisförmigen Ausnehmung C zu liegen kommt, die durch die Wand 36 des Gliedes 31 begrenzt wird. Das Glied 32 wird nun an Hand des Kabels 35 in die Stellung nach F i g. 3 abgesenkt, so daß der Reifen T vollständig innerhalb der zylindrischen Kammer C eingeschlossen ist. Wenn dann das Luftgebläse 43 arbeitet, tritt Kühlluft in die Luftverteilerkammer 41 und 49 und gelangt von dort auf Grund der Form der Luftverteilerkammern 41 und 49 und der Anordnung der perforierten Wände 38 und 47 in die entsprechenden Luftverteilerkammern 37 und 46, und zwar unter gleichförmigem Druck. Aus den Luftverteilerkammern 37 und 46 fließt die Luft gleichförmig unter verhältnismäßig hoher volumetrischer Fließgeschwindigkeit durch die Austrittsdüsen 39 und 45 nach F i g. 4 und trifft auf die Lauffläche des Reifens T.

des Luftgebläses 43 ist so angeordnet, daß Luft von 55 Die Luft gelangt dabei zuerst in Berührung mit den einer Quelle, vorzugsweise Atmosphärenluft, aus dem Schulterabschnitten des Reifens, welche für gewöhnlich

Raum angesaugt wird, in welchem Raum die Kühleinrichtung 20 aufgestellt ist. Die Anordnung ist derart, daß die in die Luftverteilerkammer 41 eintretende Luft aus der Leitung 42 über die Wand 38 so verteilt wird, daß sie mit gleichem statischen Druck auf Grund der physikalischen Parameter der Luftverteilerkammer 41 über die Wand 38 verteilt ist und durch die Wand 41 in die Luftverteilerkammer 37 in gleichförmiger Weise gelangt, von welcher die Luft in entsprechend gleichförmiger volumetrischer Strömungsgeschwindigkeit durch die Austrittsdüsen 39 in die Ausnehmung C" eintritt.

am dicksten sind und daher am meisten dazu neigen, die Wärme zurückzuhalten. Von dort verteilt sich die Luft teilweise über den mittleren Kronenbereich und teilweise über die Seitenwände des Reifens. Die abgegebene Luft verläßt die Kühlkammer über die seitlichen Öffnungen.

Bei der Einrichtung nach F i g. 5 ist die Kühleinrichtung 20 etwas modifiziert, und zwar durch die Verwendung von zwei die Kühlkammern bestimmenden Gliedern 51, von denen nur eines gezeigt ist, an Stelle der Glieder31 und 32 in den Fig. 1 bis 4. Jedes Glied 51 unterscehidet sich von dem Glied 31

bzw. dem Glied 32 dadurch, daf3 die halbzylindrische Wand 52, welche den Wänden 36 bzw. 44 entspricht, an den entgegengesetzten axialen Enden mit zwei allgemein radial nach innen und axial nach außen ragenden kegelstumpfförmigen Wandabschnitten 53 und 54 versehen ist. Der Kühlkammerabschnitt, der durch das Glied 51 begrenzt wird, ist auf diese Weise trogförmig ausgebildet. Eine innere Verteilerkammer 55 in dem Glied 51 wird an der Vorderseite durch die Wand 52 und entsprechend den Luftverteilerkammern 37 und 46 auf der Rückseite durch eine Verteilerwand begrenzt, die nicht gezeigt ist, die jedoch über ihre ganze Ausdehnung perforiert ist. Hinter dieser Verteilerwand ist eine Druckausgleichskammer entsprechend den Luftverteilerkammern 41 und 49 angeordnet, in weiche die Kühlluft über eine Leitung entsprechend den Leitungen 42 und 50 zugeführt werden kann.

Die Wand 52 und die Wandabschnitte 53 und 54 sind alle mit entsprechenden Sätzen von parallelen Reihen von Öffnungen 56, 57 und 58 versehen, welche _k eine Verbindung zwischen der Verteilerkammer 55 ψ und dem Kühlkammerabschnitt herstellt, der durch die Wand 52 begrenzt ist. Wie F i g. 5 ausweist, ist jeder der Wandabschnitte 53 und 54 mit drei Reihen solcher Öffnungen versehen. Die Wand 52 ist dagegen mit sieben solchen Reihen ausgerüstet, von denen zwei Paare von Reihen im Bereich der Abschnitte der Schultern des Reifens, der gekühlt werden soll, zu liegen kommt, eine zentrale Reihe im Bereich der Kronenmitte des Reifens und zwei weitere Reihen jeweils zwischen der zentralen Reihe und eine der Reihenpaare an den Schulterbereichen vorgesehen sind. Es ist ersichtlich, daß natürlich die Zahl solcher Reihen von öffnungen in der Wand 52 und den Wandabschnitten 53 und 54 des Gliedes 51 variiert werden kann und daß selbst eine oder mehrere Reihen vollständig weggelassen werden können, falls dies für wünschenswert oder für notwendig erachtet wird. In der Praxis ist die Kühlkammer, die durch die beiden Glieder 51 begrenzt ist, in der geschlossenen Stellung mit kreisförmigen Reihen von öffnungen versehen, welche so angeordnet sind, daß die Kühlluft nicht nur gegen die Lauffläche eines Reifens, der in der Kühlkammer aufgenommen ist, gerichtet wird, sondern ebenso auch gegen die Abschnitte der Seitenwände des Reifens. Dies kann beispielsweise in dem Fall von Vorteil sein, wenn große Reifen mit einer beachtlichen Masse an solchem Gummi, der für gewöhnlich die Wärme sehr gut zurückhält, zu kühlen sind, welche Masse sich von der Lauffläche und den Schulterbereichen radial nach innen entlang der Seitenwände erstreckt.

Wie leicht ersichtlich ist, kann die Einrichtung 21 zwei solche Spanneinrichtungen aufweisen, die im wesentlichen identisch ausgebildet und angeordnet sind, um mit einer Doppelpresse zusammenzuwirken. Dementsprechend weist die Kühleinrichtnug zwei Glieder 31, 32 oder 51 auf.

Die Kühleinrichtung, soweit sie bisher beschrieben worden ist, ist von einfacher Ausbildung und kann leicht bedient werden, um die gewünschte Geschwindigkeit des Wärmeübergangs von dem Reifen in die Luft zu erhalten. Diese Übergangsgeschwindigkeit kann beispielsweise zwischen 73 und 340kcal/ni-'h° zwischen der Reifenoberfiüchc und der Luft betragen. Weiterhin stellt die düsenarlige Ausbildung sicher, daß der »an/e Umfang des Reifens in im wesentlichen gleichförmiger Weise gekühlt wird, um eine gleichförmige Vulkanisation, Kordspannungsverhältnisse und dimensional Stabilität zu gewährleisten.

Genaue Abmessungen und Arbeitsbedingungen der Kühleinrichtung hängen selbstverständlich von der Größe und vom Typ des Reifens ab, der gekühlt werden soll. Gleichzeitig spielt die anfängliche sowie die erforderliche endgültige Temperatur des Reifens eine Rolle. Dennoch werden nachfolgend einige

ίο breitgefaßte Bereiche für typische Parameter angegeben.

Das Lultgebläse 43 kann beispielsweise mit einem Motor von 1 bis 6 PS ausgerüstet sein und sollte etwa einen Kühlluftstrom in der gewünschten Temperatur zwischen einem statischen Druck liefern, der einer Wassersäule von etwa 17,5 cm entspricht. Die Luft kann aus dem Pressenraum oder woanders her angesaugt werden und kann, falls notwendig, vor der Verwendung gekühlt werden. Dies ist für gewöhnlich

so jedoch nicht notwendig, da es gut möglich ist, eine Luft mit einer Temperatur zwischen 21 und 49° C zu verwenden, wobei die Temperatur im Pressenraum für gewöhnlich in diesen Bereich fällt.

Die Wände 38 oder 47 können eine Dicke von

as etwa 3 mm, maximal etwa 12 mm aufweisen und sind perforiert mit Löchern, die einen Durchmesesr zwischen 6 und 18 mm aufweisen und etwa einen Abstand von 12 mm besitzen. Auf diese Weise wird ein Durchlaßbereich von etwa 10 bis 50% der Fläche der Wand erhalten. Die Ausgestaltung der Wand in Verbindung mit der Ausgestaltung der Luftverteilerkammern 41 oder 49 sollte derart sein, daß ein gleichförmiger statischer Luftdruck in den Luftverteilerkammern 37 oder 46 erreicht wird, der etwa zwischen 3,7 und 13,5 cm Wassersäule liegt. Es ist ersichtlich, daß die Wanddicke kein kritischer Parameter ist und nur so gewählt werden sollte, daß sie ausreicht, um den Festigkeitsanforderungen zu entsprechen, die erforderlich sind, um entsprechend hergestellt werden zu können und den Strömungskräften während der Luftströmung ausreichend Widerstand zu bieten.

Die Wände 36 und 44 sollten höchstens etwa 9 mm dick sein und mit öffnungen perforiert sein, deren Durchmesser zwischen 3 und 9 mm liegt. Dadurch wird eine Durchlaßfläche von I¹A bis etwa 15% erhalten, welche es gestattet, Luft mit einem statischen Druck zwischen etwa 2,5 bis 10 cm Wassersäule zu erzeugen. Die volumetrische Strömungsgeschwindigkeit der Luft sollte zwischen 14 000 und 140000 l/min oder mehr liegen. Der Durchmesser der Luftverteilerkammer 37 sollte so bemessen sein, daß die öffnungen zwischen etwa 12 und 125 mm Abstand von der Reifenoberfläche besitzen, um dadurch zu ermöglichen, daß jede vorgegebene Luftverteilerkammer 37 zum Kühlen von Reifen verwendet werden kann, die einem bestimmten Größenbereich angehören. Es sollte bemerkt werden, daß die öffnungen in der Form von runden Löchern oder aber in Form von Schlitzen oder Düsen vorgesehen sein können.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel für eine bestimmte Produktionstype bestand die Kühleinrichtung aus dem Typ, der in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist.

Hs wurden öffnungen in vier Reihen mit jeweils einem Durchmesser von 0 mm verwendet, wobei benachbarte öffnungen einen Zcntrumsabstatul von etwa IS mm besaßen, während die äußeren Reihen

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einen Abstand besai3en von etwa 12,5 cm. Im Falle halb von zwei hohlzylindrischen Wänden 68 und 69 eines 7.00 X 13 Zoll Polyamidkarkassen reif ens, der begrenzt, die sich von dem Boden eines hohlen in einer Vulkanisierpresse mit einer Vulkanisierung Kastens 70 nach unten erstrecken, der seinerseits mit durch 15 kp/cm^a Dampf und einer äußeren Form- zwei rückwärtig verlaufenden Armen 71 nach den temperatur von etwa 163^C C und einem gesamten 5 Fig. 6, 7 und H) versehen ist, die mit ihren äußeren Formzyklus von 13,5 Minuten behandelt wurde. Enden an Querwellen 72 befestigt sind. Die Querwurde die Luftstrahlkühlung während des ersten Nach- welle 72 ist in Lagern 73 oberhalb horizontaler Seiblaszyklus angewendet mit einem Druck von etwa tenglieder 74 des Rahmens 61 gelagert. Mit der 7,5 cm Wassersäule in der Kühlkammer und einer Querwelle 72 sind zwei Arme 75 fest verbunden, die volumetrischen Zuführungsströmungsgeschwindigkeit io an den freien Enden zugehöriger Kolbenstangen 76 von etwa 20,5 m^;i/min, und zwar von einer Luft von angelenkt sind, die sich von zwei doppelt wirkenden etwa 43" C. Dabei wurde die Temperatur der Zwi- Druckmittelzylindern 77 aus erstrecken, die ihrerschenfläche zwischen Laufbelag und Karkasse auf seits bei 78 an einem rückwärtigen Querglied 79 des eine Temperatur von 71° C in der Kronenmitte des Rahmens 61 schwenkbar montiert sind. Auf diese Reifens in etwa 9 Minuten herabgesenkt und der Be- 15 Weise wird erreicht, daß bei Betätigung der Druckreich der relativ dickeren Schultern in etwa 12,2 Mi- mittelzylinder 77 die Kolbenstangen 76 eingezogen nuten. Im Falle eines 8,25 X 14 Zoll Polyamid- und der Kasten 70 mit allen Teilen, die von dem karkassenreifens, der unter identischen Bedingungen Kasten getragen werden, in die gestrichelt dargemit einem Formzyklus von 16,4Minuten ausgehärtet stellte Stellung nach Fig. 6 angehoben wird, wähwurde, wurde durch Anwendung der gleichen Luft- 20 rend bei Betätigung der Druckmittelzylinder 77 zum strahikühleinrichtnug während der Nach-Aufblasung Ausfahren der Kolbenstangen 76 der Kasten 70 wiedie Zwischenflächentemperatur zwischen Laufbereich der in die ausgezogen dargestellte Stellung nach und Karkasse auf 71 ° C im Kronenmittenbereich in F i g. 6 abgesenkt wird.

etwa 10,3 Minuten und an den Schultern in etwa Die Ruhestellung wird in diesem Falle durch zwei

14,3 Minuten herabgesenkt. 25 einstellbare Anschläge 80 begrenzt, die auf dem vor-

Ein weiteres Beispiel einer Kühleinrichtung ist in deren Glied 31 des Rahmens 61 unterhalb von zwei den Fig. 6 bis 10 gezeigt. Die dort gezeigte Kühlein- Stützen 82 montiert sind, die durch die Arme 71 richtung 20 a ist bestimmt zur Verwendung in Ver- unterstützt werden.

bindung mit einer vierfachen Aufblaseinrichtung 21 a, Indem nun zurückgekehrt wird zu der Kühlein-

die wiederum mit zwei Spannfuttern versehen ist. 30 richtung 20a, wird darauf hingewiesen, daß die inne-Die Aufblaseinrichtung 2IiT, die nachfolgend in ren Glieder 68a und 69a der Wände 68 und 69 jeeinem Ausmaß beschrieben und dargestellt ist, daß weils mit Sätzen von Reihen von öffnungen 83 und lediglich deren Grundelemente deutlich werden, mit 84 versehen sind, die beispielsweise in Größen und denen die Kühleinrichtung 20α zusammenarbeitet, Anordnung den Austrittsdüsen 39 und 45 der Kühlumfaßt im wesentlichen einen Ständer 59, der durch 35 einrichtung 20 nach den F i g. 1 bis 4 entsprechen, einen Rahmen 60 unterstützt wird, der zwischen der Die Öffnungen 83 und 84 stellen eine Verbindung Presse, die nicht dargestellt ist, und einem Rahmen zwischen den Kühlkammern C-I und C-2 und einer 61 angeordnet ist, der die Kühleinrichtung 20a in ringförmigen inneren Verteilerkammer 85 bzw. 86 einer Weise unterstützt, die weiter unten noch deut- der Wände 68 und 69 her. Die Verteilerkammern 85 licher beschrieben wird. Der Ständer 59 ist in der 40 und 86 stehen mit dem Inneren des Kastens 70 durch Mitte zwischen zwei Rollförderern 62 angeordnet, entsprechende Sätze von kreisförmig angeordneten die ebenfalls durch den Rahmen 60 unterstützt wer- Öffnungen 87 und 88 in Verbindung, die in der den. Auf diesen werden heiße Reifen, die aus der Bodenwand 70a gemäß Fig. 9 des Kastens70 vor-Presse kommen, der Aufblaseinrichtung 21 α züge- gesehen sind. In der oberen Wand 70 & des Kastens führt. Zwei radial im Abstand angeordnete Spann- 45 70 unmittelbar hinter der Vorderwand70c ist eine futter 63 und 64 sind parallel zueinander mit Hilfe rechteckförmige Öffnung 89 vorgesehen, die sich in eines Schwenkgliedes 65 unterstützt, das wiederum Querrichtung erstreckt und durch eine perforierte durch den Ständer 59 um eine horizontale Achse 66 Platte 90 abgedeckt ist. Auf der Oberseite des drehbar abgestützt ist. An dem Ständer 59 ist weiter- Kastens 70 über der perforierten Platte 90 ist eine hin ein doppelwirkender pneumatischer Zylinder 67 50 umgekehrt angeordnete trichterförmige Leitung 91 befestigt, der sich von diesem nach oben erstreckt montiert, deren oberes engeres Ende mit der Druck- und ein Teil des Spannfutterbetätigungsmechanis- seite eines Gebläses 92 verbunden ist, dessen Anmus der Aufblaseinrichtung 21 α ist. In bezug auf saugseite Luft von irgendeiner Quelle, wie zuvor erdie Arbeitsweise dieser Einrichtung reicht es offen- läutert, beispielsweise aus der Umgebungsatmobar aus, darauf hinzuweisen, daß durch eine Ritzel- 55 Sphäre des Pressenraumes ansaugt. Das Gebläse 92 und Zahnstangenkombination, die nicht gezeigt ist, ist auf der Oberseite des Kastens 70 montiert und ist das Schwenkglied 65 um die Achse 66 hin- und her- so angeordnet, daß es mit Hilfe eines Elektromotors geschwenkt werden kann, um entweder das Spann- 93, der in F i g. 8 aus Gründen der Klarheit nicht futter 63 oder das Spannfutter 64 in die obere Stel- wiedergegeben ist, über einen Antriebsriemen 94 anlung zu bringen. 60 getrieben wird. Wie schematisch nur in F i g. 8 ange-

Die Kühleinrichtung 20 a sieht zwei zylindrische deutet ist, kann ein Schutzgehäuse 95 für den AnKühlkammern C-I und C-2 gemäß Fig. 6 und 9 triebsriemen 94 vorgesehen sein. Es wird deutlich, vor. Jede der Kühlkammern C-I und C-2 ist so aus- daß das Gebläse 92 auch, falls gewünscht, im Abgebildet, daß sie eine der entsprechenden Spann- stand von dem Kasten 70 angeordnet sein kann, futter63 oder 64 und einen Reifen, der von diesen 65 Aus den Fig.9 und 10 geht hervor, daß der unterstützt wird, aufnehmen kann, wenn ein Paar Kasten 70 von der Oberseite bis zum Boden durch der Spannfutter 63 oder 64 in die obere Stellung ge- zwei zylindrische Kanäle 96 und 97 durchquert wird, langt. Die Kühlkammern C-I und C-2 sind so inner- Diese sind im wesentlichen konzentrisch zu den öff-

nungen 87 und 88 in der Bodenwand 70a des Kastens 70 angeordnet. An den oberen Enden stehen die Kanäle 96 und 97 mit der Atmosphäre in Verbindung und an den unteren Enden sind die Kanäle 96 und 97 mit den Kühlkammern C-I und C-2 verbunden. Zusätzlich weist der Kasten 70 auf der Rückseite der perforierten Platte 90 und zwischen den öffnungen 87 und 88 einen im wesentlichen rechteckförmigen Durchgang 98 auf, der sich von der Oberseite des Bodens des Kastens 70 aus erstreckt und, wie deutlich aus den F i g. 6, 7 und 8 hervorgeht, geeignet ist, den die Spannfutter 63 und 64 betätigenden Zylinder 67 der Aufblaseinrichtung 21a aufzunehmen.

Um die Arbeitsweise des Systems zu beschreiben, wird angenommen, daß als Startbedingung gilt, daß die Aufblasbehandlung der beiden Reifen T-I und Ύ-2 nach den Fig. 6 und 7, die auf den oberen Spannfuttern 63 angeordnet sind, gerade im Gange ist. Die Kühleinrichtung 20 a befindet sich daher in ihrer abgesenkten oder in der Figur ausgezogen dar-. gestellten Stellung, so daß die Reifen 7-1 und T-I ψ sich innerhalb der Grenzen der Kühlkammern C-I und C-2 befinden. Während das Gebläse 92 arbeitet (es besteht beispielsweise aus einem Rad mit einem Durchmesser von 48 cm, weist radiale Gebläseflügel auf und läuft mit einer Drehzahl von 1715 U/min.), wird Luft aus der Umgebungsatmosphäre des Pressenraumes mit einer Temperatur von beispielsweise 38⁰C angesaugt, welche durch die Leitung 91 mit einem statischen Druck von etwa 13 cm Wassersäule sowie durch die perforierte Platte 90 in das Innere des Kastens 70 mit einem statischen Druck von etwa 10,3 cm Wassersäule zugeführt. Aus dem Kasten 70 gelangt die Luft durch die jeweiligen Sätze von öffnungen 87 und 88 in die ringförmige Verteilerkammer 85 bzw. 86, von welcher die Luft unter gleichförmigem statischen Druck in einer Größe von etwa 9 cm Wassersäule in die Kühlkammern C-I und C-2 durch die entsprechenden Sätze von öffnungen 83 und 84 mit der gewünschten volumetrischen Strömungsgeschwindigkeit eintritt, beispielsweise mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 22,5 nvVmin. Wie im Falle der zuvor beschriebenen Kühleinrichtung 20 wird diese Luft so ausgeblasen, daß sie anfänglich hauptsächlich gegen die Lauffläche im Schulterbereich der Reifen T-I und Γ-2 trifft und von dort sich über sowohl den zentralen Kronenbereich als die Seitenwände verteilt, um die gewünschte schnelle Abkühlung des Reifens zu bewirken. Ein Teil der abgegebenen Luft verläßt die Kühlkammern C-I und C-2 durch die nach unten gerichteten Enden der Kühlkammer, während ein anderer Teil der abgegebenen Luft die Kühlkammern C-I und C-2 durch die oberen Enden über die zylindrischen Kanäle 96 und 97 verläßt. Das gesamte Strömungsmuster ist durch Pfeile in Fig. 9 angedeutet. Es wurde festgestellt, daß im Falle eines 7.7,5 .14/2 Polyamidreifens, der einer zweifachen Vulkanisation mittels Dampfs unter einem Innendruck von 21/7 kp/cm² und einer äußeren Formtemperatur von etwa 163⁰C ausgesetzt war und in einem Zyklus von 13,5 Minuten vulkanisiert worden war, die Temperatur an der Zwischenfläche zwischen dem Laufbereich und der Karkasse in den Schulterabschnitten eines auf diese Weise abgekühlten Reifens auf etwa 66° bis 71⁰C in etwa 13 Minuten abgesenkt werden konnte.

Kurz vor der Beendigung des gleichlaufenden Formzyklus in der Presse werden die Reifen, die zuvon einer Nach-Aufblasung und einer Kühlung auf den nun abgesenkten Spannfuttern 64 ausgesetzt worden waren, von der Druckluft entlüftet und von den Spannfuttern 64 freigegeben, um auf die nach unten geneigten Rollförderer 62 herabzufallen, mit denen sie dann auf einen Abförderer 99 geführt werden, der zwischen Armen 100 des Rahmens 61 angeordnet ist, wie dies durch den strichpunktierten Reifen 7" in F i g. 6 angedeutet ist. Wenn die Presse nun am Ende des gleichzeitig ablaufenden Formzyklus geöffnet wird, werden die dann vulkanisierten Reifen aus der Presse entfernt und zu der Stelle der Aufblaseinrichtung 21a über die Rollförderer 62 geführt, wie dies schematisch durch die strichpunktiert wiedergegebenen Reifen T" in F i g. 6 angedeutet ist. Die Reifen T" werden dann aufgenommen und auf die Spannfutter 64 montiert, worauf den Reifen

so Druckluft zugeführt wird, um die Reifen mit dem gewünschten Druck aufzublasen.

Sobald dieser Zustand erreicht worden ist, werden die Zylinder 67 betätigt, um die Kolbenstangen 76 einzuziehen, wodurch der Kasten 70 und die damit

as verbundenen Teile nach oben in die gestrichelte Stellung gemäß F i g. 6 geschwenkt wird. Wenn der Kasten 70 diese Stellung erreicht, wird ein Arm 101 nach den F i g. 7 und 8, der durch die Querwelle 72 getragen wird, von einer Sperrklinke 102 erfaßt und gelangt zu dieser Zeit im Eingriff mit einem Betätigungshebel 103a eines Steuerschalters 103. Dieser veranlaßt, daß die Betätigungseinrichtung der Aufblaseinrichtung 21 α ausgelöst wird, um die Spannfutter 64 durch Bewegung des Schwenkgliedes 65 um die Achse 66 umzukehren. Wenn dieser Übergang vollendet ist, was beispielsweise mit Hilfe eines Begrenzungsschalters, der nicht gezeigt ist, ausgeführt werden kann, der dem Schwenkglied 65 zugeordnet ist, wird die Sperrklinke 102 freigegeben und die Druckmittelzylinder 77 werden in umgekehrter Richtung betätigt, um die Kolbenstangen 76 auszufahren. Dadurch schwenkt der Kasten 70 und die zugehörigen Teile zurück in die fest ausgezogen wiedergegebene Stellung, so daß die Reifen auf den nun oben liegenden Spannfuttern 64 sich innerhalb der Grenzen der Kühlkammern C-I und C-2 befinden.

Das Abkühlen dieser Reifen schreitet dann, wie zuvor beschrieben, für die Reifen Γ-l und Γ-2 fort,

so während die letzteren auf den nun abgesenkten Spannfuttern 63 verbleiben bis kurz vor Beendigung des dann gleichzeitig verlaufenden Formzyklus in der Presse. Zu dieser Zeit werden sie dann von der Luft entlastet und auf die Rollförderer 62 abgeworfen, zur Vorbereitung der Ankunft des nächsten Paares von zu behandelnden Reifen. Es sei nebenbei bemerkt, daß jeder Reifen, beispielsweise die Reifen T-I und Γ-2, welche dem Luftstrahlkühlvorgang in den Kühlkammern C-I und C-2 unterworfen worden sind, die gewünschte niedrige Temperatur von etwa 60 bis 71⁰C erreicht hat in einem einzigen nachträglichen Aufblaszyklus, d. h. in einer Zeitperiode, die etwas kürzer als der volle Formzyklus ist. Theoretisch brauchen diese Reifen natürlich nicht auf den nun abgesenkten Spannfuttern 63 für die beschriebene längere Zeitperiode gehalten zu werden, welche nahezu die Zeit von zwei vollen Formzyklen erreicht. Sie könnten vielmehr auch bereits vom

Luftdruck entlastet und von den Spannfuttern 63 entfernt werden, unmittelbar nachdem die letzteren von der oberen oder der Kühlstellung in die untere oder Entladestellung geschwenkt worden sind. In der Praxis ist es jedoch sehr empfehlenswert, daß die Reifen auf den unteren Spannfuttern 63 in der beschriebenen Weise zurückgehalten werden, da diese zusätzliche Kühlperiode als außerordentlich günstig in der Wirkung auf die Betriebslebensdauer der Reifen gefunden worden ist. Auf der anderen Seite wurde kein gegenteiliger Effekt als Ergebnis von der fortgesetzten Luftkühlung dieser Reifen während dieser Periode festgestellt, da der Vulkanisationszustand sowie die durch das Schrumpfen der Einlage in der Karkasse bedingten Spannungen bereits einen solchen Zustand während des Luftstrahlkühlzustandes erreicht haben, daß jeder Wechsel, der noch stattfindet, in diesem Zustand für die praktischen Erfordernisse vernachlässigbar klein ist.

Obwohl in den bevorzugten Ausführungsformen die Luftströmung anfänglich so gerichtet ist, daß sie zuerst im wesentlichen radial gegen die ausgewählten Bereiche des Laufbereiches des Reifens, der gekühlt wird, auftrifft, worauf die Luft im wesentlichen quer dazu über die Lauffläche und schließlich nach außen aus der Kühlkammer herausfließt, ist es jedoch auch möglich, andere Arten der kontrollierten Luftströmung zu erhalten oder anzuwenden, und zwar in Abhängigkeit von den grundsätzlichen Erfordernissen, die darin bestehen, daß die Kühlluft einen Wärmeübergang der gewünschten Größe bewirkt.

Als ein Beispiel für eine alternative Strömungsanordnung zeigen die Fig. 11 bis 13 schematisch eine Einrichtung 20 b, welche grundsätzlich ausgeführt ist nach dem Beispiel gemäß den F i g. 1 bis 4, welche bestimmt ist für das Zusammenwirken mit einer Einrichtung 21. Die Luftströmung in die Kühlkammer, welche durch zwei relativ trennbare Glieder 31 α und 32 a bestimmt wird, wird anfänglich schräg zur Außenfläche des Laufflächenbereiches des Reifens T gerichtet, der dabei der Nach-Aufblasung unterworfen wird. Dabei tritt die Luft, wie zuvor beschrieben, an mehereren in Umfangsrichtung im Abstand liegenden Stellen in die Kammer ein. Die sich ergebende Luftströmung in der Kühlkammer ist derart, daß sie eine in Umfangsrichtung weisende Zirkulationskomponente aufweist, wie dies durch die Pfeile in Fig. 13 angedeutet ist. Die verbrauchte Luft tritt letztlich wieder seitlich vom Reifen aus.

Obwohl verschiedene Wege möglich sind, um diesen Zustand zu erreichen, umfaßt die dargestellte, bevorzugte Konstruktion für jedes der Glieder 31a und 32<7 ein kanalförmiges, gekrümmtes Gehäuse 104. welches an seiner kreisförmig gekrümmten, radial innenliegenden Seile offen und an seiner unterschiedlich gekrümmten, radial äußeren Seite geschlossen ist. An den inneren Flächen der beiden Seitenwände 105 und 106 des Gehäuses 104 ist durch Schweißen oder auf andere Weise in gleichförmigem Abstand von den radial innersten Kanten eine kreisförmig gekrümmte Platte 107 befestigt, welche mit einer Mehrzahl von im Abstand angeordneten, in Querrichtung verlaufenden, parallelen Reihen von Öffnungen 108 versehen ist. Eine jede solche öffnungsreihe schafft eine Verbindung zwischen einer Verleilerkanimer 109. die an der äußeren radialen Seite durch die Platte 107 innerhalb des Gehäuses 104 begrenzt ist, und jeweils eines Satzes von flachen Düsen 110. Jede der Düsen 110 wird durch zwei im Abstand liegende Platten 111 begrenzt, die durch Schweißen oder auf andere Weise an den radial innenliegenden Seiten der Platten 107 sowie an den Seitenwänden 105 und 106 des Gehäuses 104 angebracht sind. Wie zuvor wird die Kühlluft in die Verteilerkammer 109 von einem Luftgebläse 43' über entsprechende Leitungen 42 a und 50 a zugeführt.

Die Kühlluft verläßt auf diese Weise die Verteilerkammer 109 in Form von einer Mehrzahl von flachen oder abgeplatteten Strahlen. Bei dieser Anordnung ist die Stelle der Abgabeenden der Düsen 110 symmetrisch konzentrisch zu dem Reifen, der gekühlt wird und die wirksame Begrenzung der Kühlkammer bildet. Es ist jedoch ersichtlich, daß diese Stelle nicht zylindrisch zu sein braucht, wie dies dargestellt ist, sondern auch in Querrichtung gekrümmt sein könnte, beispielsweise in konkaver Richtung in bezug auf die Lauffläche des Reifens. Dies kann durch entsprechende Krümmung der Abgabeenden bzw. deren Kanten, der die Düse 110 begrenzenden Platten 111. erreicht werden.

Alternativ dazu kann, wie dies in Fig. 14 schematisch gezeigt ist, im Falle einer Kühleinrichtung 20 c, die in Verbindung mit einer Einrichtung 21 b verwendet werden soll, die Luftströmung in die Kühlkammer, die zwischen zwei axial voneinander trennbaren Gliedern 112 und 113 der Kühleinrichtung 20c begrenzt ist, ursprünglich im Gegenstrom gegen den Reifen treffen, der einer Nach-Aufblasung unterworfen ist, wobei die Strahlen auf entgegengesetzte Seiten der Lauffläche auftreffen. Der Hauptteil der Kühlluft von jedem der Glieder 112,113 fließt auf diese Weise über die Lauffläche in Richtung auf die Kronenmitte des Reifens und tritt schließlich dadial aus dem Reifen aus. Kleinere Anteile der Kühlluft von jedem Glied 112,113 fließen über die jeweiligen Seitenwände und gelangen schließlich nach draußen über den Wulstringabschnitt des Reifens.

Dieser Zustand kann sich wiederum auf verschiedene Weise verwirklichen lassen. Bei der bevorzugten Konstruktion, die hier dargestellt ist, wird von einer Aufblaseinrichtung, welche ein stationäres Spannfutter 114 und ein dazu bewegbares Spannfutter 115 aufweist, Gebrauch gemacht. Ein Spannfutter 116 des stationären Teils, welches mit einer Luftzufiihrungseinrichtung 117 zum Aufblasen des Reifens T, der gekühlt werden soll, zusammenwirkt, trägt außerdem das Glied 112 der Kühleinrichtung 2Oc^-. Das Glied 112 ist in Form eines ringförmigen Gehäuses, welches eine innere Verteilerkammer 118 begrenzt, sowie eine umgebende Verteilerkammer 119, die davon durch eine perforierte Verteilerplatte 120 getrennt ist. In ähnlicher Weise trägt eine hin- und herverschiebbare Unterstützung 121 für das bewegbare Spannfutter 115 außerdem das Glied 113, welches im wesentlichen in seiner Form identisch ist mit dem Glied 112, und eine innere Verteilerkammer 122 und eine äußere Verteilerkammer 123 begrenzt, welche durch eine perforierte Verteilerplatte 124 getrennt ist. Die Kühlluft wird in die Verteilerkammern 119 und 123 über vorzugsweise flexible Leitungen 125 und 126 geleitet, die mit der Druckseite eines Gebläses, das nicht gezeigt ist, oder einer anderen Luftquelle verbunden sind. Weiterhin sind vorzugsweise ringförmige Öffnungen 127 und 128 an entsprechenden Stellen in den zueinander passenden Wänden 118a und 122a der Glieder 112 und 113

vorgesehen, welche die Grenzen der Kühlkammer bilden. Dadurch wird erreicht, daß die Kühlluft in die Kühlkammern aus den Verteilerkammern 118 und 122 in Form von paarweise angeordneten, ringförmigen Strahlen eintritt.

Die F i g. 15 und 16 zeigen Einrichtungen zur Erzeugung der gewünschten Annäherungs- und Trennbewegungen zwischen der Kühleinrichtung und der Aufblaseinrichtung, wobei dies in verschiedener Weise verwirklicht werden kann. Es wird, wie in Fig. 15 durch den DoppelpfeilA angedeutet ist, entweder die Aufblaseinrichtung lila entlang eines geradlinigen Weges gegenüber einer stationären Kühleinrichtung 110 α bewegt oder aber es wird die Kühleinrichtung in bezug auf eine stationär angeordnete Aufblaseinrichtung in entsprechender Weise hin- und herbewegt oder aber es können auch entsprechend dem Pfeil beide zueinander bewegt werden.

Wie leicht erkennbar ist, muß die Ausbildung der ao Kühleinrichtung dem besonderen Typ der Aufblaseinrichtung angepaßt werden, mit der sie in Verbindung verwendet wird. Im Falle einer Kühleinrichtung 111 a, welche zwei radial im Abstand angeordnete Spannfutter 116 α und 117 a umfaßt, die mit Hilfe eines Querarmes 157 eines entsprechenden Grandrahmens 158 unterstützt werden, der stationär oder in Form eines senkrecht verschiebbaren Zylinders, z. B. eines Druckmittelzylinders ausgebildet sein kann, umfaßt die Kühleinrichtung 110 a einen rechteckförmigen Kasten 159, der beispielsweise in einer nicht dargestellten Weise auf senkrechten Stützen montiert ist und entweder stationär oder vertikal verschiebbar ist. Der Kasten 159 bietet zwei Verteilerkammern 160 und 161 dar, welche quadratische äußere Grenzwände 160 a bis 160 d und 161a bis 161 d und eine zylindrische innere Grenzwand 160 e bzw. 161 e aufweisen. Die innere Grenzwand bestimmt jeweils die zugehörigen Ausnehmungen C und C" gemäß Fig. 16. Diese Wände sind mit jeweiligen Sätzen von öffnungen 162 und 163 nach F i g. 15 versehen, welche entsprechend den öffnungen 83 und 84 eine Verbindung zwischen den jeweiligen Verteilerkammern und den Kühlkammern herstellen. Die Wände 160 b und 16Od* der Verteilerkammer 160 und ebenso die Wände 161 b und 161 d der Verteilerkammer 161 sind über im wesentlichen die ganze Ausdehnung bis zu etwa 10 bis 50% Durchlaßfläche perforiert und bilden eine Verbindung zwischen den Verteilerkammern 160,161 und zwei im wesentlichen keilförmigen Kammern 164 und 165, die ihrerseits wiederum über vorzugsweise flexible Leitungen 166 und 167 mit einem Gebläse 92 verbunden sind. Die konstruktiven Parameter der Kammern 164 und 165 sind derart, daß die in die Kammern eintretende Luft von den Leitungen 166 und 167 einen gleichförmigen statischen Druck der gewünschten Größe zwischen etwa 10 und 15 cm Wassersäule im Bereich der Wände 160 b bis 161 b und 16Od* bis 161 d annimmt, bevor die Luft in die Verteilerkammern 160 und 161 eintritt, von denen sie mit etwas niedrigerem statischen Druck zwischen etwa 5 und 10 cm Wassersäule und mit gleichförmiger volumetrischer Fließgeschwindigkeit der entsprechenden Höhe in die Ausnehmungen C" und C" eintritt, um den gewünschten Wärmeübergangskoeffizienten zu gewährleisten.

Die Art und Weise, in der die Reifen, wenn sie auf den Spannfuttern 116 a und 117 a der Aufblaseinrichtung lila montiert und aufgeblasen sind, gekühlt werden, ist identisch mit der Art und Weise der Kühlung der Reifen T-I und Γ-2, wie sie zuvor in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise der Kühleinrichtung 20 a dargelegt worden ist.

Es ist ersichtlich, daß selbstverständlich noch weitere Strömungsmuster und Strömungszustände ebenso wie andere Luftstrahlanordnungen und Orientierungen, welche die gewünschten Abkühlgeschwindigkeiten und gleichförmigen Reifencharakteristiken gewährleisten, angewendet und erreicht werden können, an Stelle der bisher beschriebenen. Beispielsweise kann die Luft in die Einrichtung nach F i g. 14 im Bereich der Wulstregionen des Reifens zugeführt werden, um über die Seitenwände bis zur Lauffläche zu gelangen und von dort durch in Umfangsrichtung verlaufende Abführungskanäle, welche die Lauffläche umgeben, auszutreten. Es kann auch die in Umfangsrichtung verlaufende Luftströmung der Einrichtung nach den F i g. 6 bis 10 angewendet werden.

In Fig. 17 geben die KurvenX, Y und Z graphisch drei verschiedene Vulkanisiergeschwindigkeiten in bezug auf die Zeit wieder (wobei die Bezugspunkte im Zentrum der Schulterabschnitte der Lauffläche liegen, und zwar annähernd in der Mitte zwischen der äußeren Lauffläche und der Bandeinlage, wobei jedoch die gleichen Überlegungen auch für andere Bezugspunkte gelten). Die Kurven geben diese Werte wieder für drei identische Reifen, die während im übrigen identischen Vulkanisiervorgängen drei verschiedenen äußeren Formtemperaturen β, Θ' und Θ" unterworfen sind. Auf Grund der Natur der Meßpunkte gibt deshalb die Fläche unterhalb jeder Kurve den gesamten Vulkanisationszustand wieder, der bei den jeweiligen Reifen erreicht wird, und zwar ausgedrückt in angenommenen Vulkanisationseinheiten, die für die Diskussion nicht eindeutig definiert zu werden brauchen. (In einem Teil der Reifenindustrie wird beispielsweise eine Vulkanisationseinheit bestimmt durch den Vulkanisationszustand, der von einer Kautschukmischung in dem Zeitraum einer Minute bei einer angenommenen ausgewählten Bezugstemperatur erreicht wird.) Es wird angenommen, daß an den drei Endpunkten X-I, Y-I und Z-I, welche die Zeiten wiedergeben, an denen der nachträgliche Aufblasvorgang beendet ist, die drei Reifen alle identische Vulkanisationszustände von 72 Einheiten aufweisen, d. h., daß die Flächen unter den jeweiligen Kurven untereinander gleich sind.

Es wird nun zuerst auf die Kurve X Bezug genommen, welche einen Standardvulkanisier- und nachträglichen Aufblas- und Kühlvorgang wiedergibt. Der Vorgang beginnt zu der Zeit Null. Das Vulkanisieren des Reifens schreitet fort mit einer üblichen äußeren Formtemperatur Θ, und setzt sich fort bis zum Punkt X-2, welche nach etwa 20 Minuten erreicht wird und dem Zeitpunkt entspricht, bei dem der Druck aus der Blase der Presse freigegeben wird (das ist für gewöhnlich weniger als V» Minute, bevor die Presse geöffnet wird). Zu dieser Zeit ist die Vulkanisation des Reifens etwa zur Hälfte fortgeschritten, bezogen auf den beabsichtigten Endpunkt. Die Fläche unterhalb der Kurve X links von der vertikalen Linie, die durch den Punkt

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X-2 geht, entspricht etwa 35,5 Vulkanisationseinheiten, d. h. ein wenig geringer als eine Hälfte der gewünschten, endgültigen Vulkanisation.

Der Reifen wird dann montiert, auf der Aufblaseinrichtung aufgeblasen und kann abkühlen durch natürliche, offene Luftkonvektion, welche bei relativ geringer Geschwindigkeit über eine Zeit von etwa weiteren 20 Minuten andauert, bis zu dem Punkt X-I. In diesem Zeitpunkt hat der Reifen den gewünschten Vulkanisationszustand von 72 Einheiten erreicht. Es ist verständlich, daß der Grund für das Abflachen der Kurve X bei Annäherung an den Punkt X-I darauf beruht, daß während der letzten Minuten der Abkühlungsperiode die Vulkanisationsgeschwindigkeit nahezu den Wert Null annimmt, da der Reifen sich bereits auf sehr niedriger Temperatur, beispielsweise in der Nachbarschaft von etwa 93° C befindet. In jedem Falle ist leicht erkennbar, daß bei diesem Verfahren ein wesentlicher Teil (tatsächlich mehr als 50%) des gewünschten Vulkanisationszustandes des Reifens erreicht wird, nachdem der Druck in der Blase abgelassen und der Reifen aus der Form herausgenommen ist. Da, wie zuvor bemerkt, ein Abkühlen mit natürlicher offener Luftkonvektion in einem Raum zum Vulkanisieren der Reifen nicht über den Umfang des Reifens gleichförmig erfolgen kann, ist der genaue Zustand der Vulkanisation an allen Punkten des Reifens nicht genau gesteuert. Das Ergebnis ist ein Reifen, der ziemlich durch übermäßige dimensionelle Instabilität, d. h. in Umfangsrichtung gesehen Ungleichförmigkeit der radialen Abmessungen beeinträchtigt ist, ebenso wie durch ungleichförmigen Aushärtezustand in Umfangsrichtung. Im Falle eines Reifens, der mit einer Karkasse aus in der Wärme schrumpfendem Faserkordmaterial besteht, kommt noch dazu eine Ungleichförmigkeit in Umfangsrichtung bezüglich der Kordspannungsverhältnisse.

Dieser Nachteil wird wirksam eliminiert, da auf Grund der bemerkenswert höheren Wirksamkeit des Luftstrahlkühlungsverfahrens die Möglichkeit geschaffen wird, den Nach-Aufblaszyklus mit einem Formzyklus einzuleiten, in welchem die Gummibereiche des Reifens auf eine wesentlich höhere als die übliche Temperatur gebracht werden können. Das Ergebnis ist, daß nunmehr sichergestellt wird, daß der größere Teil, vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 65 bis 75% des gewünschten Vulkanisationszustandes bereits in einer kürzeren Zeit, und zwar in der Form unter den genau kontrollierten Verhältnissen, die in der Form herrschen, erhalten wird, während der geringere Rest des gewünschten

ίο Vulkanisiervorganges außerhalb der Form stattfindet, jedoch in einer kürzeren Zeit ebenso wie unter genau kontrollierten Verhältnissen, so daß in Umfangsrichtung eine völlige Gleichförmigkeit bezüglich jeder vorgegebener radialer Abmessung des Reifens erhalten wird.

Diese Vorteile werden durch die wiedergegebenen Kurven Y und Z in Fig. 17 deutlich. Die erstgenannte Kurve gibt eine Reifenvulkanisation unter Verwendung einer äußeren Formtemperatur Θ' wieder, die höher als die übliche Formtemperatur Θ ist, gefolgt durch eine Luftstrahlabkühlung des Reifens während der nachträglichen Aufblasung. Die zuletzt genannte Kurve gibt einen Reifen bei der Vulkanisation wieder, bei der eine noch höhere Aushärtetemperatur, d. h. eine noch höhere äußere Formtemperatur Θ" angewendet wird, die ebenfalls durch eine entsprechend höhere Abkühlgeschwindigkeit durch Luftstrahlabkühlung folgt. Die Temperaturen Θ' und Θ" sind derart, daß nach Perioden von nur etwa 17 bis 13,5 Minuten die Bereiche unterhalb der Kurven Y und Z links von der senkrechten Linie durch die Punkte Y-2 und Z-2 gleich sind etwa 48,5 bzw. 51 Vulkanisationseinheiten. Dies ist deutlich der größere Anteil des gewünschten Vulkanisationszustandes von 72 Einheiten. Dementsprechend sind die Vulkanisationszustände bei Beginn der nachfolgenden Strahlluftkühlungsvorgänge derart, daß der gewünschte Vulkanisationszustand von 72 Einheiten erhalten wird und der nachträgliche Aufblaszyklus beendet werden kann, und zwar an Punktten Y-I bzw. Z-I nach nur 13 bzw. 7 Einheitminuten, gemessen von der Entlastung des Druckes in der Blase der Presse.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 Patentansprüche: bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl kammer und die Halterung für den Reifen mittels

1. Verfahren zum Abkühlen eines in einer einer Betätigungseinrichtung relativ zueinander Presse vulkanisierten Fahrzeugluftreifens, bei dem 5 in und außer eine konzentrische Stellung bringder Reifen unmittelbar nach dem Entnehmen aus bar sind.

der Presse aufgeblasen und durch Sprühen eines
Kühlmittels gegen die äußere Reifenoberfläche

abgekühlt wird, dadurch gekennzeich-

net, daß das Abkühlen unter Verwendung von io
Druckluft als Kühlmittel in Abhängigkeit von der

über den Reifenquerschnitt unterschiedlichen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abküh-

Dicke des Gummis mit einer über die Reifen- len eines in einer Presse vulkanisierten Fahrzeugluftoberfläche unterschiedlichen Intensität bei einem reifens, bei dem der Reifen unmittelbar nach dem Wärmeübergangskoeffizienten von 73 bis 340 15 Entnehmen aus der Presse aufgeblasen und durch kcal/m²h° erfolgt. Sprühen eines Kühlmittels gegen die äußere Reifen-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- oberfläche abgekühlt wird.

kennzeichnet, daß das Abkühlen anfänglich in Es ist bekannt, daß ein Reifen zur Erhöhung seiden Querschnittsbereichen der größten Gummi- ner Gleichförmigkeit in Umfangsrichtung unmittelbar dicke erfolgt. 20 nach seiner Entnahme aus der Vulkanisationspresse

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- zum Abkühlen von der hohen Vulkanisationstempekennzeichnet, daß das Abkühlen anfänglich im ratur auf einer Halterung montiert und mittels Laufflächenbereich und in den am nächsten zur Druckluft auf einen dem betreffenden Reifentyp zu-Reifenschulter gelegenen Seitenwandbereichen geordneten Wert aufgeblasen wird. Die dabei angeerfolgt. 25 wendete, offene Konvektionsluftkühlung hat sich in

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- der Praxis nicht immer ganz bewährt. Einmal ist die rens nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit wenig- Abkühlgeschwindigkeit verhältnismäßig niedrig, so stens einer Halterung für einen Reifen, einer Ein- daß es häufig nicht möglich ist, den Reifen während richtung zum Aufblasen des Reifens und einer eines vollen Pressenzyklusses ausreichend abzuküh-Kühleinrichtung mit zur Mittelebene des Reifens 30 len, so daß einer Presse mehrere Abkühleinrichtunsymmetrisch über dessen Umfang verteilten, auf gen zugeordnet sein müssen. Außerdem erfolgt die die Oberfläche des Reifens gerichteten Austritts- Abkühlung nicht über alle Bereiche des Querschnitdüsen für ein von einer Druckeinrichtung züge- tes des Reifens gleichförmig. Hinzu kommt, daß der führtes Kühlmittel, dadurch gekennzeichnet, daß Vulkanisierungsvorgang auch dann noch weiter abdie Austrittsdüsen (39, 45) über den Reifenquer- 35 läuft, wenn der Reifen schon aus der Vulkanisierschnitt ungleichmäßig verteilt sind und die Druck- presse herausgenommen worden ist und der Abküheinrichtung zum Zuführen des Kühlmittels aus lung ausgesetzt wird. Bei nicht gleichförmiger Abeinem Luftgebläse (43) besteht. kühlung des Reifens läuft auch dieser fortgesetzte

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- Vulkanisiervorgang im Reifen ungleichmäßig ab. kennzeichnet, daß die Austrittsdüsen (39, 45) 40 Dies wirkt sich nachteilig auf die Gleichförmigkeit innerhalb einer den auf die Halterung montierten der radialen Abmessungen des Reifens in Umfangs-Reifen aufnehmenden Kühlkammer angeordnet richtung aus. Diese Nachteile sind bei allen Reifen sind. mit einer Karkasse unabhängig vom Karkassenmate-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- rial festzustellen.

kennzeichnet, daß die Austrittsdüsen (39) in meh- 45 Um die Abkühlungszeit zu verringern, ist es aus

reren in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen der deutschen Auslegeschrift 1163 010 bekannt, wäh-

gegenüber jeweils den Bereichen des Reifens mit rend der Kühlperiode von Reifen mit einer Karkasse

der dicksten Gummischicht angeordnet sind. aus Polyamid auf die Umfangsfläche der mittels einer

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- Halterung offen unterstützten und aufgeblasenen Reikennzeichnet, daß die Austrittsdüsen (39) in zwei 50 fen Kühlwasser aufzusprühen, das mittels einer Gruppen von jeweils wenigstens zwei Reihen ge- Wanne wieder gesammelt wird. Eine ähnliche Wasgenüber den jeweiligen Schulterbereichen des Rei- sersprüh-Kühlung ist aus der USA.-Patentschrift fens angeordnet sind. 3 065 499 bekannt, bei der die Halterung des Reifens

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 innerhalb einer Kühlkammer erfolgt.

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkam- 55 In beiden bekannten Fällen soll das rasche Abmer aus zwei relativ zueinander bewegbaren Glie- kühlen dazu dienen, die Schrumpfspannungen von dem (31, 32) besteht, die sich im geschlossenen Polyamidcord der Karkasse der Luftreifen zu ver-Zustand der Kammer entlang einer Durchmesser- mindern. Derartige Schrumpfspannungen treten bei ebene berühren, wobei die Austrittsdüsen als Öff- anderen Cordmaterialien nicht oder nur im geringen nungen in den die Kammer begrenzenden Innen- 60 Maße auf.

wänden der beiden Teile (31, 32) angeordnet Die Erfindung geht von der Erfahrung aus, daß

sind. weniger die Art des Materials der Karkasse, als das

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 Verhalten des Gummimaterials während der Abkühbis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft- lungsperiode und der gleichzeitig sich fortsetzenden gebläse (43) über eine Vielzahl von Öffnungen 65 Vulkanisierung nach der Entnahme aus der Presse (40, 48) an eine mit den Austrittsdüsen (39, 45) für die Gleichmäßigkeit der Abmessungen und der verbundene Luftverteilerkammer (37, 41, 49) an- Eigenschaften des Reifens über seinen ganzen Umgeschlossen ist. fang von entscheidendem Einfluß ist.