DE19723621A1 - Reifenpresse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reifenpresse, in der eine obere und untere Form unter Anwendung eines Kurbelmechanismusses geöffnet und geschlossen werden, und insbesondere auf eine hochpräzise, wirtschaftliche Reifenpresse, die zwar prinzipiell von einer mechanisch betriebenen Vertikalbauart ist, jedoch eine gleichmäßige Ausübung einer Preßkraft zwischen der oberen und unteren Form verschafft und ein leichtes Einstellen der Preßkraft gestattet.

Fig. 4 zeigt eine herkömmliche Reifenpresse, in der eine obere untere Form unter Anwendung eines Kurbelmechanismusses geöffnet und geschlossen werden. Eine untere Form 101 ist an einer Basis 102 und eine obere Form 103 an einem oberen Schlitten 104 montiert. Ein Rahmen 105 ist an jeder Seite der Basis 102 befestigt. In jedem Rahmen 105 ist ein vertikaler Leitschlitz 106 ausgebildet, wobei entlang der Oberkante jedes Rahmens 105 eine gebogene Walzenführung 107 ausgebildet ist. Eine Leitwalze 108 ist an jeder Seite des oberen Schlittens 104 angebracht. Wenn sich die Leitwalzen 108 entlang der jeweiligen vertikalen Leitschlitze verschieben, bewegt sich der obere Schlitten 104 vertikal. Ein Hilfsleitschlitz 120 ist in jedem Rahmen 105 ausgebildet. Eine Hilfsleitwalze 121, die an der Spitze eines entsprechenden Arms 104a des oberen Schlittens 104 drehbar angebracht ist, wird entlang jedes Hilfsleitschlitzes 120 geleitet. Aufgrund einer Einschränkung, die durch die entlang ihrer jeweiligen Hilfsleitschlitze 120 geleiteten Hilfsleitwalzen 121 bedingt wird, stellt sich, während die Leitwalzen 108 an den gebogenen Walzenführungen 107 abrollen, der obere Schlitten 104 beim Kippen gemäß Fig. 4 zurück. Die Bauart von Reifenpressen mit dem sich in dieser Weise bewegenden oberen Schlitten 104 wird Rückkippbauart genannt.

Um diese Rückkippbewegung zu erhalten, wird angrenzend an jedem Rahmen 105 ein Kurbelmechanismus 110 verwendet. In jedem Kurbelmechanismus 110 ist ein Kurbelrad 111 mittels der Basis 102 drehbar gestützt, während ein Bindeglied 114 an einem Kurbelzapfen 112 des Kurbelrads 111 und an einem Verbindungszapfen 113 des oberen Schlittens 104 schwenkbar angebracht ist. Jedes Kurbelrad 111 steht mit einem Ritzelrad 115 in Eingriff, das mittels einer nicht gezeigten Antriebseinheit angetrieben wird, um das Kurbelrad 111 zu drehen.

In Fig. 4 ist der Kurbelzapfen 112 weg von seinem oberen Totpunkt positioniert. Somit wird, wie gezeigt, der obere Schlitten 104 in seiner angehobenen Position gekippt, während die obere Form 103 von der unteren Form 101 zurückgestellt und rückwärts gekippt wird. Wenn das Kurbelrad 111 in Pfeilrichtung 116 dreht, rollt jede an dem oberen Schlitten 104 angebrachte Leitwalze 108 an der gebogenen Walzenführung 107 in Pfeilrichtung 117 ab. Aufgrund der vorbeschriebenen Einschränkung, die durch die Hilfsleitwalze 121 bedingt wird, die entlang des Hilfsleitschlitzes 120 geleitet wird, kehrt der obere Schlitten 104 zu einer vertikalen Lage zurück. Darauffolgend verschiebt sich die Leitwalze 108 entlang des vertikalen Leitwalzenschlitzes 106. Während sich der Kurbelzapfen 112 dem unteren Totpunkt nähert, werden die obere und untere Form 101 und 103 verschlossen und erzeugt überdies das Kurbelrad 111 eine starke Zugkraft, um die obere und untere Form 101 und 103 zusammenzupressen.

Da die herkömmliche Reifenpresse einen einfachen Mechanismus des Kurbelmechanismusses 110 für das Öffnen/Schließen von Formen und für das Zusammenpressen von Formen anwendet, hat sie dahingehend einen Vorteil, daß mit relativ geringen Kosten ein Reifen hergestellt werden kann. Jedoch erzeugt das Kurbelrad 111 aufgrund der sogenannten Nachfolgebetätigung eine starke Zugkraft, nachdem, wie vorbeschrieben, die obere und untere Form 101 und 103 als ein Ergebnis des sich dem unteren Totpunkt nähernden Kurbelzapfens 112 verschlossen werden. Diese starke Zugkraft bewirkt, daß der obere Schlitten 104 und die Basis 102 auslenken und sich das Bindeglied 114 langstreckt, wodurch eine Preßkraft erzeugt wird. Demgemäß hängt die Preßkraft von der Zugkraft oder dem Nachfolgebetrag ab. Die starke Kraft der Nachfolgebetätigung verursacht jedoch eine starke Reaktionskraft, die auf das Kurbelrad 111, den Zahnabschnitt des Ritzelrads 115, das Planlager des Kurbelrads 111 und die Antriebseinheit einschließlich eines Antriebsmotors und eines Untersetzungsgetriebes einwirkt. Diese Reaktionslast ist etwa 40% größer als eine auf die Antriebseinheit des Kurbelmechanismusses, etc., auferlegte Last während eines Öffnens oder Schließens der oberen und unteren Form 103 und 101. Dies hat ein ungleichmäßiges Antriebsmoment mit einer daraus resultierenden schlechten Effizienz zur Folge, so daß Raum für Verbesserung verbleibt.

Da sich in der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart der obere Schlitten 104 nahe dem Ende einer Formöffnungsbetätigung in eine gekippte Position zurückstellt, kann ein Ansteigen des Kurbelradiusses nicht unmittelbar in ein Ansteigen des vertikalen Hubs umgewandelt werden. Ferner kann die herkömmliche Rückkippbauart die Anforderungen an eine größere Genauigkeit nicht erfüllen. Dies liegt im folgenden begründet: (1) Die Preßkraft ist schwierig einzustellen und (2) die Preßkraft wird nicht gleichmäßig ausgeübt. Dies sind Probleme, die einer vertikalen Reifenpresse eigen sind, die einen Kurbelmechanismus anwendet.

Die Schwierigkeit beim Einstellen der Preßkraft gemäß (1) leitet sich von der Tatsache ab, daß es eigentlich ziemlich schwierig ist, den Nachfolgebetrag einzustellen, der die Größenordnung der Preßkraft bestimmt. Die ungleichmäßige Ausübung der Preßkraft gemäß (2) wird von der Tatsache abgeleitet, daß der obere Schlitten 104 und die Basis 102 auslenken, wie in Fig. 5 übertrieben dargestellt (eine schematische Vorderansicht eines Hauptabschnitts der Reifenpresse, die dessen Auslenkung zeigt). Diese Auslenkung verursacht, daß sich die obere und untere Form 103 und 101 an ihren äußeren Umfängen schräg berühren, wodurch dazwischen an ihren inneren Umfängen ein Zwischenraum ausgebildet wird. Daraus ergibt sich, daß ein Reifen, der einer Vulkanisierung in der oberen und unteren Form 103 und 101 unterworfen wird, durch den Zwischenraum vorragen kann, woraus sich eine schlechte Qualität eines vulkanisierten Reifenprodukts und eine verringerte Ausbeute ergibt. Ebenso verkürzt ein unsymmetrischer Verschleiß der oberen und unteren Form 103 und 101 deren Standzeiten. Wenn die obere Form 103 über eine Formhöheneinstellschraube an den oberen Schlitten 104 montiert ist, kann ein Spiel der Formeinstellschraube ein Auslenken des oberen Schlittens 104 absorbieren, so daß die Bodenfläche der oberen Form 103 die obere Fläche der unteren Form 101 in einer im wesentlichen gleichmäßigen Weise im wesentlichen berühren kann, wodurch dieses Problem einer unsymmetrischen Berührung bis zu einem gewissen Grad gelöst ist. Da jedoch die untere Form 101 unmittelbar an die Basis 102 montiert ist, verformt sich die untere Form 101 aufgrund der Auslenkung der Basis 1, woraus sich eine ungleichmäßige Verteilung einer Berührungskraft über die zwischen der oberen und unteren Form 103 und 101 befindlichen Berührungsfläche ergibt.

In den vergangenen Jahren sind radial breite Reifen beliebt geworden. Ein radial breiter Reifen wird in einer Form vulkanisiert und gebildet, die Segmentform genannt wird, in der üblicherweise sechs bis acht Segmente in ausdehnbarer/zusammenziehbarer Weise vorgesehen sind. Wenn diese Segmentform an der vorbeschriebenen Reifenpresse der Rückkippbauart geöffnet/geschlossen wird, besteht die Möglichkeit, daß sich die Segmente dezentrieren können, wenn der obere Schlitten 104 kippt, woraus sich eine geringe Genauigkeit ergibt.

Als Reaktion auf diese Umstände ist eine vertikale Ölhydraulikreifenpresse entwickelt worden, in der der obere Schlitten mittels eines Ölzylinders vertikal bewegt wird. Diese Ölhydraulikzylinderbauart erfüllt zwar die Anforderungen einer gleichmäßigen Ausübung und leichten Einstellbarkeit einer Preßkraft, hat jedoch die folgenden Nachteile. Ein begleitendes Ölhydrauliksystem gestaltet nämlich die Preßstruktur komplex, wodurch die Kosten steigen. Überdies ist eine Ölleckage mit einer möglichen Anhaftung von Öl an einem Reifenrohling unvermeidlich. Ein Anhaften von Öl an einem Reifenrohling erzeugt ein wertloses Reifenprodukt.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorbeschriebenen Probleme in einer herkömmlichen Reifenpresse geschaffen worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vertikale Reifenpresse zu schaffen, die zwar prinzipiell einen Kurbelmechanismus anwendet, jedoch ohne den Nachteilen behaftet ist, die einer Reifenpresse der Rückkippbauart eigen sind, und die eine gute wirtschaftliche Leistung sowie Vorteile einer Reifenpresse der Ölhydraulikbauart hat, d. h. eine gleichmäßige Ausübung einer Preßkraft und eine leichte Einstellbarkeit der Preßkraft, ohne einen Ölhydraulikzylinder anzuwenden.

Erfindungsgemäß ist eine Reifenpresse geschaffen worden, in der eine untere Form an einem an eine Basis montierten unteren Auflager befestigt ist und eine der unteren Form zugewandte obere Form an einem an einem oberen Schlitten montierten oberen Auflager befestigt ist. Der obere Schlitten wird mittels eines Kurbelmechanismusses vertikal bewegt, wodurch die obere und untere Form geschlossen oder geöffnet werden. Das untere oder obere Auflager hat eine Zylinderstruktur, um die obere und untere Form zusammenzupressen.

Die obere und untere Form werden lediglich durch die vertikale Bewegung des oberen Schlittens verschlossen oder geöffnet. Somit hat im Gegensatz zur herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart gemäß Fig. 4, in der der obere Schlitten 104 nahe dem Ende einer Formöffnungsbetätigung rückgestellt und geschwenkt wird, die erfindungsgemäße Struktur den Vorteil, daß ein Ansteigen eines Kurbelradiusses unmittelbar in ein Ansteigen des vertikalen Hubs des oberen Schlittens 104 umgewandelt werden kann. Um Reifen für ein Kraftfahrzeug herzustellen, benötigt eine vertikale mechanische Reifenpresse einen vertikalen Hub von 1600 bis 1900 mm. Dieser große Hub wird durch ein Ansteigen des Kurbelradiusses erhalten. In der erfindungsgemäßen Reifenpresse kann ein vertikaler Hub von 1600 durch ein Ansteigen des Kurbelradiusses auf 800 mm erhalten werden. Dagegen beträgt bei der Reifenpresse der Rückkippbauart der Kurbelradius bereits etwa 800 mm, wenn der vertikale Hub etwa 1000 mm beträgt. Um daher einen vertikalen Hub von 1600 mm zu erhalten, muß bei der Reifenpresse der Rückkippbauart das Kurbelrad 111 einen außergewöhnlich großen Radius haben, der das mechanische Gleichgewicht der Reifenpresse stark beeinträchtigt und eine ziemlich unwirtschaftliche Reifenpresse hervorbringt. Das heißt, daß die Reifenpresse der Rückkippbauart weniger angepaßt werden kann, wenn die Reifenbreite steigt. Im Gegensatz dazu hat die erfindungsgemäße Reifenpresse ein hervorragendes mechanisches Gleichgewicht und kann leicht angepaßt werden, um einer Nachfrage nach einem Ansteigen der Reifengröße gerecht zu werden.

Da die Formen lediglich durch die vertikale Bewegung des oberen Schlittens verschlossen oder geöffnet werden, werden, sofern eine Segmentform verwendet wird, zum Zeitpunkt des Öffnens/Schließens der Segmentform die Segmente nicht dezentriert, wie im Falle der Reifenpresse der Rückkippbauart, so daß eine Ursache schlechter Genauigkeit beseitigt ist.

In der vorbeschriebenen "Zylinderstruktur" kann das untere Auflager als ein Kolben und das Stützelement für das untere Auflager als ein Zylindergehäuse fungieren oder das obere Auflager als ein Kolben und das Stützelement des unteren Auflagers als ein Zylindergehäuse fungieren. Jedoch ist die Zylinderstruktur nicht darauf beschränkt. Da diese Zylinderstruktur keine zusätzlichen Elemente für deren Konstruktion erfordern, kann ein Preßzylinder bei relativ geringen Kosten ausgebildet werden.

Wie vorbeschrieben werden erfindungsgemäß die obere und untere Form unmittelbar mittels des mit einer Zylinderstruktur versehenen oberen und unteren Auflagers vertikal zusammengepreßt. Daraus resultiert, daß diese Preßbetätigung nicht durch ein Auslenken des oberen Schlittens und der Basis beeinträchtigt wird, das in Fällen aufgetreten ist, in denen alle Betätigungsstufen bis zum Pressen der Formen mittels lediglich eines Kurbelmechanismusses durchgeführt werden. Demgemäß wird die Preßkraft gleichmäßig auf die obere und untere Form ausgeübt. Da der Zylinderbetätigungsdruck in einfacher Weise mittels eines Druckregulierventils einstellbar ist, kann die Preßkraft leicht eingestellt und somit leicht eine erforderliche Anpreßgenauigkeit erhalten werden. Obwohl die erfindungsgemäße Reifenpresse eine einen Kurbelmechanismus anwendende vertikale Reifenpresse ist, kann sie einen Reifen mit guter Genauigkeit herstellen.

Vorzugsweise hat der erfindungsgemäß verwendete Kurbelmechanismus eine derartige Struktur, daß, wenn das Kurbelrad des Kurbelmechanismusses eine halbe Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung macht, sich der obere Schlitten verschiebt, während es mittels der Leiteinrichtung für den oberen Schlitten geleitet wird, um die obere und untere Form in der vertikalen Richtung zu verschließen und zu öffnen. Der untere Totpunkt oder ein Punkt nahe dem unteren Totpunkt des Kurbelrads wird als eine Schließbegrenzung der Formöffnungs-/Schließbetätigung festgelegt. Wenn das Kurbelrad diese Schließbegrenzung erreicht, wird das als ein Zylinder fungierende untere Auflager unter Druck angehoben, um die obere und untere Form zusammenzupressen. Wenn mit anderen Worten das Kurbelrad den unteren Totpunkt oder einen Punkt nahe dem unteren Totpunkt erreicht, bleibt die Preßbetätigung der oberen und unteren Form der mittels des Auflagers und des Auflagerstützelements gebildeten Zylinderstruktur überlassen. Somit wirkt im Gegensatz zu der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart eine durch Pressen verursachte Reaktionskraft nicht auf das Kurbelrad, den Zahnabschnitt des Ritzelrads und die Antriebseinheit einschließlich eines Untersetzungsgetriebes. Dadurch kann die Breite der Kurbel- und Ritzelräder verringert werden und als ein Planlager für das Kurbelrad eine Selbstschmierlagerung angewendet werden. Durch Anwendung einer Selbstschmierlagerung werden eine Schmiereinheit und Leitungen zum Schmieren nicht mehr notwendig.

Da der Kurbelmechanismus nicht verwendet wird, um die obere und untere Form zusammenzupressen, muß die Antriebseinheit für den Kurbelmechanismus lediglich eine Leistung und Steifigkeit haben, die zum Öffnen und Schließen der oberen und unteren Form ausreicht. Eine Maximumkraft ist erforderlich, wenn der obere Schlitten bei einem Kurbelwinkel von nahe 90° angehoben wird. Das erforderliche Maximummoment beträgt etwa 60% des Maximummoments, das in der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart erforderlich ist, in der ein Pressen durch lediglich der Nachfolgebetätigung des Kurbelmechanismusses durchgeführt wird. Somit kann eine auf das Planlager des Kurbelrads wirkende Last stark reduziert werden. Insbesondere wird bei einem Kurbelwinkel von nahe 90° eine auf das Planlager wirkende Kraft (Komponentenkraft) in einem großen Ausmaß von der Kraftwirkung auf das Planlager in einem Kurbelwinkel von nahe 180° (unterer Totpunkt) reduziert. Daher wird die erfindungsgemäße Reifenpresse wirtschaftlicher. Die "Leiteinrichtung für den oberen Schlitten" gestattet dem oberen Schlitten, sich vertikal zu bewegen und wird beispielsweise durch Anwendung einer Säule verwirklicht, die an jeder Seite der Basis steht, um ein Walzen- oder Gleitelement zu leiten, oder durch eine Anwendung einer Linearbewegungsführung verwirklicht, die an einer Säule vorgesehen ist, die in der Mitte der Basis steht.

Erfindungsgemäß ist das für das Anpressen des unteren Auflagers verwendete Druckbeaufschlagungsmittel vorzugsweise ein für das Vulkanisieren eines Reifens verwendetes Druckbeaufschlagungsmittel. Da zum Anpressen des unteren Auflagers als eine Komponente der Zylinderstruktur nicht Öl als ein Druckbeaufschlagungsmittel verwendet wird, wird kein fehlerhaftes Reifenprodukt aufgrund der Anhaftung von Öl hergestellt, so daß sich demgemäß die Ausbeute verbessert. Da keine Ausrüstung erforderlich ist, die als eine Ölquelle und als Leitung fungiert, wird die Zylinderstruktur einfach und können die Herstellungskosten der Reifenpresse verringert werden. Ebenso ist es wirtschaftlich, das gleiche Druckbeaufschlagungsmittel sowohl zum Vulkanisieren eines Reifens als auch zum Betätigen des Zylindermechanismusses zu verwenden.

Vorzugsweise ist das Druckbeaufschlagungsmittel zum Pressen des unteren Auflagers Stickstoffgas. Um das untere Auflager zu pressen, wird Stickstoffgas verwendet, das generell zum Energiesparen als ein Druckbeaufschlagungsmittel zum Reifenvulkanisieren verwendet wird. Daher werden die Herstellungskosten der Reifenpresse weiter verringert.

Vorzugsweise ist ein Leitabschnitt derart an der Mitte des unteren Auflagers vorgesehen, daß der Leitabschnitt ausgehend von dem unteren Auflager nach unten vorragt, wobei ein Loch in dem Stützelement für das untere Auflager ausgebildet ist, um den Leitabschnitt zu leiten. Diese Struktur gewährleistet, daß das Stützelement für das untere und obere Auflager parallel sind, wodurch eine leichtgängige Bewegung des unteren Auflagers für eine verlängerte Zeitdauer gewährleistet ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reifenpresse;

Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels der Reifenpresse, deren oberer Schlitten in der oberen Grenze ihres Hubs positioniert ist;

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht des Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 eine schematische Perspektivansicht einer herkömmlichen vertikalen mechanisch betätigten Reifenpresse; und

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Hauptabschnitts aus Fig. 4.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.

In Fig. 1 hat eine Reifenpresse T eine Basis 1, Seitenrahmen 2 und einen oberen Schlitten 3 und Kurbelmechanismen 30. Die Basis 1 stützt über ein unteres Auflager 9 und ein Stützelement für das untere Auflager jede der unteren Formen 8. Jede der Seitenrahmen 2 ist an einer entsprechenden Seite der Basis 1 aufgestellt und hat einen Leitschlitz 39 und einen Hilfsseitenschlitz 60, die sich beide vertikal erstrecken. Der obere Schlitten 3 verschiebt sich entlang der Seitenschlitze 39 und der Seitenschlitze 60 der Seitenrahmen 2, während er obere Formen 7 hält, die Segmentformen genannt werden, und zwar über ein oberes Auflager 6 und ein Stützelement 4 für das obere Auflager. Die Kurbelmechanismen 30 bewegen den oberen Schlitten 3 vertikal. Der Seitenschlitz 39 erstreckt sich entlang einer vertikalen Linie, die die Achse der Kurbeldrehung sowie die Achse eines Kurbeldrehpunkts schneidet und einer Gleitführung 40 gestattet, entlang dessen zu gleiten. Der Hilfsseitenschlitz 60 erstreckt sich vertikal parallel zu dem Seitenschlitz 39 und gestattet einer Seite einer an dem oberen Schlitten 3 angebrachten Leitwalze 61, vertikal entlang seiner Schlitzoberfläche 60a zu gleiten.

In dem Kurbelmechanismus 30 ist ein Kurbelrad 31 mittels der Basis 1 und des Seitenrahmens 2 drehbar gestützt, wobei ein Ritzelrad 32 mit dem Kurbelrad 31 in Eingriff steht. Das Ritzelrad 32 ist mit einem nicht dargestellten Untersetzungsgetriebe gekoppelt, der seinerseits mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor gekoppelt ist, so daß der Kurbelmechanismus 30 des Antriebsmotors angetrieben wird. Ein Arm 35 ist an einem Zapfen 31a des Kurbelrads 31 befestigt. Ein Bindeglied 38 ist an ihrem einen Ende mit einem Verbindungszapfen 36 (Kurbeldrehpunkt) an der Spitze des Arms und an dem andere Ende an einen Verbindungszapfen 37 (Kraftausübungspunkt) des oberen Schlittens 3 verbunden.

Nachstehend wird die Preßeinrichtung 45 für die Formen ausführlich beschrieben. In Fig. 3 ist das kappenartige Stützelement 10 für das untere Auflager angeordnet, um das scheibenartige untere Auflager 9 von unten zu stützen, während dazwischen ein vorbestimmter Raum 12 ausgebildet wird. Ein von dem Mittelabschnitt des unteren Auflagers 9 vorragender zylindrischer Abschnitt ist über eine Dichtpackung 14 verschiebbar in ein an dem Mittelabschnitt des Stützelements 10 für das untere Auflager ausgebildetes Durchgangsloch eingesetzt. Eine Umfangsoberfläche 9a des unteren Auflagers 9 ist über eine Dichtpackung 13 an einer inneren Umfangsoberfläche 10b eines Flansches 10a verschiebbar angebracht, der entlang des Umfangsabschnitts des Stützelements 10 des unteren Auflagers nach oben vorragt. Ein druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid wird mittels einer nicht dargestellten Fluidzufuhreinrichtung über eine Leitung 44 in den Raum 12 gespeist. Diese Struktur wirkt als die Preßeinrichtung 45 für die Formen.

Die Formenpreßeinrichtung 45 wirkt wie folgt. Wenn ein druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid in den Raum 12 gespeist wird, preßt sie das als ein Kolben fungierende untere Auflager 9 in Richtung auf den oberen Schlitten 3, wodurch zwischen der oberen Form 7 und der unteren Form 8 eine vorbestimmte Preßkraft erzeugt wird. Wenn andererseits das Arbeitsfluid durch die Leitung 44 ausgestoßen wird, sinkt das als ein Kolben wirkende untere Auflager 9 durch sein eigenes Gewicht in den als eine Zylinderkammer wirkenden Raum 12. Das Arbeitsfluid oder Druckbeaufschlagungsmittel, das in den Raum 12 zu speisen ist, ist das gleiche wie ein Inertgas, nämlich Stickstoffgas, das in eine Blase 18 zu speisen ist. Da während des Vulkanisierens eines Reifens der Durchmesser des Raums 12 größer ist als der der Blase 18, werden die obere und untere Form 7 und 8 nicht geöffnet während ein Reifen vulkanisiert wird.

Die untere Form 8 ist an der oberen Fläche des unteren Auflagers 9 angeordnet und wird während des Vulkanisierens mittels einer in dem unteren Auflager 9 vorgesehen Wärmequelle erwärmt. Die obere Form 7 ist über der unteren Form 8 angeordnet. Ein Reifenrohling 19 wird in den Hohlraum geladen, der mittels der oberen und unteren Form 7 und 8 ausgebildet wird. Die obere Form 7 ist an dem oberen Schlitten 3 befestigt, und zwar über ein oberes Auflager 6, das als das untere Auflager 9 eine Einbauwärmequelle hat, und über eine Einstellschraube 21. Ein Wärmeisolator 5 ist zwischen dem oberen Auflager 6 und dem Stützelement 4 für das obere Auflager zwischengesetzt, während ein Wärmeisolator 11 zwischen dem Stützelement 10 für das untere Auflager und der Basis 1 zwischengesetzt ist, wodurch ein Wärmeverlust von den oberen und unteren Auflagern 6 und 9 verhindert wird.

Das Stützelement 4 des oberen Auflagers wird über eine Formhöheneinstelleinrichtung 46 mittels des oberen Schlittens 3 gestützt. Die Formhöheneinstelleinrichtung 46 hat eine Einstellschraube 21 (eine Stange mit einem männlichen Gewinde 21a an ihrem Außenumfang), die an der oberen Fläche des Stützelements 4 für das obere Auflager an seinem Mittelabschnitt hochkant montiert ist, und ein drehbar in den Schlitten 3 eingesetztes Mutterelement 22. In der Innenumfangsfläche des Mutterelements 22 ist ein weibliches Gewinde 22a ausgebildet, um mit dem männlichen Gewinde 21a in Eingriff zu treten. Ein Radelement 22b ist derart an dem Außenumfang des Bodenabschnitts des Mutterelements 22 befestigt, daß es von der Bodenfläche des oberen Schlittens 3 aus nach unten vorragt. Ein Stopper 23 stützt das Mutterelement 22, so daß es sich frei drehen kann. Das Radelement 22b ist mit einem Ritzel 24 in Eingriff, das mittels des oberen Schlittens 3 drehbar gestützt ist. Wenn somit das Ritzel 24 mittels einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung gedreht wird, bewegt sich die Einstellschraube 21 vertikal über einen den Umdrehungen des Ritzels 24 entsprechenden Strecke.

Ein Mittelmechanismus 15 ist durch die untere Form 8 an deren Mittelabschnitt vorgesehen. Stützringe 16 und 17, die den Mittelabschnitt des Mittelmechanismusses 15 ausmachen, stützen die Blase 18. Die Blase 18 preßt die innere Oberfläche des in den Hohlraum geladenen Reifenrohlings 19 nach außen. Andererseits ist ein Segmentformbetätigungsmechanismus wie folgt konstruiert. Ein Betätigungszylinder 20 ist an den oberen Schlitten 3 montiert, wobei sich eine Betätigungsstange 25 in der Vertikalrichtung von dem Betätigungszylinder 20 aus nach unten erstreckt. Die Betätigungsstange 25 ist über einen sogenannten Bayonet-Mechanismus mit dem Mittelabschnitt der oberen Fläche des oberen Auflagers 4 verbunden. Segmente der Segmentform (obere Form 7) können durch Verriegeln/Entriegeln des Bayonet-Mechanismusses angebracht/abgenommen werden.

Der obere Schlitten 3, der über das obere Auflager 6 die obere Form 7 stützt, das Stützelement 4 für das obere Auflager und die Formhöheneinstelleinrichtung 46 wird mittels der Gleitführungen 40 gestützt. Die Gleitführung 40 fungiert ebenso als der Verbindungszapfen (Kraftausübungspunkt) des Kurbelmechanismusses 30. Während der Kurbelmechanismus 30 arbeitet, bewegt sich der obere Schlitten 3 zwischen der Bodenposition ihres Hubs gemäß Fig. 1 und der oberen Position gemäß Fig. 2.

Die Betätigung der Reifenpresse T mit der vorbeschriebenen Struktur ist nachstehend beschrieben. Fig. 2 zeigt den Zustand der Reifenpresse, bevor ein Reifenrohling in die obere und untere Form 7 und 8 geladen wird. Der Verbindungszapfen 36 (Kurbeldrehpunkt) an der Spitze des Arms 35 dreht sich zwischen der Position nahe dem oberen Totpunkt eines Kurbelhubs (Punkt A) und der Position nahe dem unteren Totpunkt hin und her, während das Kurbelrad 31 eine halbe Umdrehung nach vorne und zurück alterniert. Wenn der Arm 35 bei Punkt A positioniert ist, ist der Verbindungszapfen 37 (Kraftausübungspunkt) des Bindeglieds 38 an der oberen Grenze seines Hubs positioniert, an der die obere Form 7 von der unteren Form 8 geöffnet ist. Wenn der Arm 35 bei Punkt B positioniert ist, ist der Verbindungszapfen 37 an der oberen Grenze seines Hubs positioniert, an der die obere und untere Form 7 und 8 geschlossen sind, woraufhin die Formpreßeinrichtung 45 die obere und untere Form 7 und 8 zusammenpreßt.

Wenn der Reifenrohling 19 in der unteren Form 8 angeordnet ist, wird der Kurbelmechanismus 30 betätigt, um den oberen Schlitten 3 zu seiner unteren Hubgrenze zu senken, wodurch die obere und untere Form 7 und 8 geschlossen werden. Anschließend wird gemäß Fig. 3 Stickstoffgas als ein Druckbeaufschlagungsmittel unter Druck in den Raum 12 der Preßeinrichtung 45 für die Formen gespeist. Das druckbeaufschlagte Stickstoffgas preßt auf das als ein Kolben fungierende untere Auflager 9, wodurch gegen die obere Form 7 auf die untere Form 8 gepreßt wird. Wenn somit die obere und untere Form 7 und 8 mittels einer vorbestimmten Preßkraft gepreßt werden, werden die obere und untere Form 7 und 8 erwärmt, während die Blase 18 die innere Oberfläche des in den Hohlraum geladenen Reifenrohlings 19 pressen, wodurch der Reifenrohling 19 in eine vorbestimmte Form vulkanisiert wird.

Ein Leitabschnitt 9b, d. h. ein zylindrischer Abschnitt, der von dem Mittelabschnitt des unteren Auflagers 9 nach unten hervorragt, gestattet dem unteren Auflager 9, sich in dem Zylindergehäuse leichtgängig hin- und herzubewegen. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel eine besondere Zylinderstruktur vorsieht, in der die Dicke (L) des als ein Kolben fungierenden unteren Auflagers 9 im Vergleich zu dessen Durchmesser (D) relativ gering ist (, d. h., daß das Verhältnis L/D relative gering ist), gewährleistet mit anderen Worten die vorbeschriebene Struktur, daß das untere Auflager 9 und das Stützelement 10 des unteren Auflagers parallel verbleiben, wodurch die leichtgängige Bewegung des unteren Auflagers 9 für eine verlängerte Zeitdauer gewährleistet ist. Dies ermöglicht es, die Preßbetätigung genauer und zuverlässiger durchzuführen.

Nach Abschluß der Vulkanisierung wird das Stickstoffgas durch die Leitung 44 entspannt. Als ein Ergebnis sinkt das untere Auflager 9 durch sein eigenes Gewicht zu der Initialposition in den als eine Zylinderkammer fungierenden Raum 12. Ebenso gewährleistet in diesem Fall der Leitabschnitt 9b das leichtgängige Rücksetzen des unteren Auflagers 9 zu der Initialposition. Gleichzeitig expandiert der Segmentformbetätigungsmechanismus (nicht gezeigte) Segmente der oberen Form 7. Danach wird der Kurbelmechanismus 30 abermals betätigt. Das Kurbelrad 31 wird um eine halbe Drehung gedreht, und zwar in die Gegenrichtung zur Richtung, bei der der obere Schlitten 3 abgesenkt wird, so daß gemäß Fig. 2 der obere Schlitten 3 zu seiner oberen Hubgrenze angehoben wird. Dies schließt die Formöffnungsbetätigung ab.

Wenn der Reifenrohling 19 unterschiedlicher Struktur zu vulkanisieren ist, werden die obere und untere Form 7 und 8 mit jenen ausgetauscht, die entsprechende Ausführungen aufweisen. Dieser Austausch von Formen kann eine Änderung in der Formhöhe involvieren. Auf diese Änderung in der Formhöhe hin wird die vertikale Position der oberen Form 8 dadurch eingestellt, daß das Ritzel 24 demgemäß gedreht wird. Das Mutterelement 22 ist mit dem Hauptgewinde 21a der Einstellschraube 21 in Eingriff. Da die Einstellschraube 21 nicht drehbar befestigt ist, bewegt sich die Einstellschraube 21 vertikal, während sich das Mutterelement 22 auf eine Drehung des Ritzels 24 hin dreht, so daß die Höhe der oberen Form 7 gemäß einer Änderung der Formhöhe eingestellt wild.

Wie vorbeschrieben wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bewegung der oberen Form 7 entlang ihres Hubs zwischen der oberen und unteren Grenze lediglich durch die vertikale Bewegung des oberen Schlittens 3 durchgeführt, der mittels des Kurbelmechanismusses 30 betätigt wird. Im Unterschied zu der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart, in der sich ein oberer Schlitten nahe dem Ende der Formöffnungsbetätigung in einer gekippten Lage zurückstellt, kann demgemäß ein Ansteigen des Kurbelradiusses unmittelbar in ein Ansteigen des vertikalen Hubs des Schlittens umgewandelt werden. Dies gestattet der Reifenpresse, eine Nachfrage nach einem Ansteigen der Reifenbreite problemlos zu erfüllen, macht die Reifenpresse wirtschaftlich und verschafft eine Reifenpresse mit hervorragendem mechanischen Gleichgewicht. Da die Formöffnungs-/-schließ­ betätigung lediglich dadurch erreicht wird, daß sich die obere Form 7 vertikal bewegt, werden Segmente der Segmentform nicht dezentriert, und zwar im Gegensatz zu der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart, die das Problem hat, daß sich Segmente während des Öffnens/Schließens von Formen dezentrieren. Somit ist eine Ursache schlechter Genauigkeit beseitigt.

In der Reifenpresse des vorliegenden Ausführungsbeispiels erfordert die Formpreßeinrichtung 45 keinen separat vorgesehenen Ölhydraulikzylinder. Das heißt, daß ein Hydrauliköl nicht als ein Druckbeaufschlagungsmittel verwendet wird. Ein Druckbeaufschlagungsmittel für die Blase 18, vorzugsweise Stickstoffgas, wird als das Druckbeaufschlagungsmittel für die Formpreßeinrichtung 45 verwendet. Die Zylinderstruktur ist einfach mittels des als ein Kolben fungierenden unteren Auflagers 9 und des als ein Zylindergehäuse fungierenden Stützelements 10 für das untere Auflager ausgebildet. Diese Zylinderstruktur kann durch Modifizieren des herkömmlichen unteren Auflagers und für das Stützelement des unteren Auflagers erhalten werden. Das untere Auflager 9 und das Stützelement 10 für das untere Auflager sind ursprünglich eine Scheibe mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser. Der Durchmesser des unteren Auflagers 9 ist reduziert, wobei in seiner Umfangsoberfläche zum Unterbringen der Dichtpackung 13 eine Nut ausgebildet ist. Ein kleiner Ring ist an der äußere umfangsseitige Kante des Stützelements 10 für das untere Auflager angebracht, um den Flansch 10a zu bilden. Das untere Auflager 9 ist innerhalb des Flansches 10a derart angebracht, daß die innere umfangsseitige Oberfläche 10b des Flansches 10a über die Dichtpackung 13 die äußere umfangsseitige Oberfläche 9a des unteren Auflagers 9 verschiebbar berührt, wodurch ein Preßzylinder für die Formen ausgebildet wird. Im Hinblick auf die Tatsache, daß das Verhältnis L/D des unteren Auflagers 9 relativ gering ist, ist es, um das untere Auflager und das Stützelement 10 für das untere Auflager für ein Gewährleisten der Genauigkeit der vertikalen Bewegung des unteren Auflagers 9 parallel zu halten, vorzuziehen, daß der Leitabschnitt 9b gemäß Fig. 10 an dem Mittelabschnitt des unteren Auflagers 9 vorgesehen ist.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zylinderstruktur mittels des unteren Auflagers 9 und des Stützelements 10 für das untere Auflager ausgebildet. Somit kann das untere Auflager 9 eine Auslenkung des oberen Schlittens 3 sowie der Basis 1 absorbieren, die aufgrund der Nachfolgebetätigung des Kurbelmechanismusses 30 erzeugt wird, wie sie bei der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart zu beobachten ist, so daß die obere und untere Form 7 und 8 gleichmäßig zusammengepreßt werden können. Da ferner der Zylinderbetätigungsdruck in einfacher Weise unter Anwendung eines Druckregelventils einstellbar ist, kann die Preßkraft leicht eingestellt werden, wodurch eine erforderliche Genauigkeit ebenso einfach erhalten werden kann.

Aufgrund der Formpreßeinrichtung 45 besteht kein Bedarf für einen zusätzlichen Preßzylinder, so daß im Gegensatz zu der Reifenpresse der herkömmlichen Ölhydraulikzylinderbauart ein fehlerhaftes Reifenprodukt aufgrund der Anhaftung von Öl nicht erzeugt wird, wodurch die Ausbeute verbessert wird. Ferner kann auch ein in die Blase 18 zu speisendes Druckbeaufschlagungsmittel als Mittel für die Formpreßeinrichtung 45 verwendet werden, wobei insbesondere Stickstoffgas zum Energiesparen verwendbar ist. Deswegen kann eine als eine Ölquelle und -leitung fungierende herkömmlicherweise erforderliche Ausrüstung weggelassen werden, wodurch die Wartung vereinfacht wird. Dies verringert zusammen mit der vorherbeschriebenen einfachen Zylinderstruktur, die als eine Formpreßeinrichtung fungiert, die Herstellungskosten der Reifenpresse.

Die obere und untere Form 7 und 8 werden dadurch geöffnet/geschlossen, daß sich das Kurbelrad 31 eine halbe Umdrehung in der Regulär-/Umkehrrichtung gedreht. Wenn sich das Kurbelrad 31 dem unteren Totpunkt nähert, ist die Formenpreßeinrichtung 45 aktiviert. Das heißt, wenn das Kurbelrad 31 den Punkt B erreicht, bleibt die Formenpreßbetätigung der Zylinderstruktur überlassen, die aus dem unteren Auflager 9 und dem Stützelement 10 für das untere Auflager besteht. Als ein Ergebnis wirkt, im Gegensatz zu der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart eine durch das Pressen verursachte Reaktionskraft nicht auf das Kurbelrad 31, den Zahnabschnitt des Ritzelrads 32 und die Antriebseinheit einschließlich eines Untersetzungsgetriebes. Ein für das Anheben des oberen Schlittens 3 erforderliches maximales Moment beträgt etwa 60% von dem der herkömmlichen Reifenpresse der Rückkippbauart. Dies reduziert eine auf das das Kurbelrad 31 stützende Planlager aufgebrachte Last in großem Maße.

Da sich das Kurbelrad 31 lediglich eine halbe Umdrehung dreht, ist es nicht notwendig, Radzähne entlang des gesamten Umfanges des Kurbelrads 31 zu schneiden. Ebenso beträgt, wenn ein relativ großer Kurbelradius verwendet wird, der Drehwinkel des Kurbelrads 31 nicht notwendigerweise 180°, sondern kann auch kleiner sein.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Stickstoffgas als ein zu der Formenpreßeinrichtung 45 zu speisendes Druckbeaufschlagungsmittel verwendet. Wenn jedoch heißes Wasser oder Dampf als ein Druckbeaufschlagungsmittel für eine Reifenvulkanisierung verwendet wird, können auch diese zu der Formenpreßeinrichtung 45 gespeist werden.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die von der Preßeinrichtung 45 für die Formen angewendete Zylinderstruktur von der Einzelwirkbauart, wobei sie jedoch auch von der Doppelwirkbauart sein kann. Ferner kann eine Federkraft oder dergleichen verwendet werden, um den Kolben der Zylinderstruktur zu seiner Ausgangsposition zurückzubewegen. Ebenso ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zylinderstruktur für das Formpressen mittels des unteren Auflagers 9 und des Stützelements 10 für das untere Auflager ausgebildet, wobei es jedoch auch von dem oberen Auflager 10 und dem Stützelement 4 des oberen Auflagers ausgebildet sein kann.

Die vorbeschriebene Reifenpresse ist von der Zweifachhohlraumbauart. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Reifenpresse der Einfachhohlraumbauart für das Vulkanisieren eines großen Reifens anwendbar, wie etwa ein OTR-Reifen und dergleichen.

Eine vertikale Reifenpresse hat eine untere Form, die an einem an eine Basis montierten unteren Auflager befestigt ist, und eine der unteren Form zugewandte obere Form, die an einem an einem Schlitten montierten oberen Auflager befestigt ist. Der Schlitten wird mittels eines Kurbelmechanismusses vertikal bewegt, wodurch die obere und untere Form geschlossen oder geöffnet werden. Das untere oder obere Auflager hat eine Zylinderstruktur, um die obere und untere Form zusammenzupressen. Diese vertikale Reifenpresse wendet zwar einen Kurbelmechanismus an, ist jedoch frei von Nachteilen, die einer Reifenpresse der Rückkippbauart eigen sind. Die vertikale Reifenpresse verschafft eine gute wirtschaftliche Leistung sowie Vorteile einer Reifenpresse einer Ölhydraulikbauart, d. h. eine gleichmäßige Ausübung einer Preßkraft und ein leichtes Einstellen der Preßkraft, ohne einen Ölhydraulikzylinder zu verwenden.

Claims (7)

1. Reifenpresse mit
einer unteren Form (8), die an einem an einer Basis (1) montierten unteren Auflager (9) befestigt ist;
einer oberen Form (7), die der unteren Form (8) zugewandt ist und an einem an einem oberen Schlitten (3) montierten oberen Auflager (6) befestigt ist;
einem Kurbelmechanismus (30) für das vertikale Bewegen des oberen Schlittens (3), um die obere und untere Form (8, 9) zu verschließen oder zu öffnen; und
eine in dem unteren Auflager (9) oder dem oberen Auflager (7) vorgesehene Zylinderstruktur, die geeignet ist, die obere und untere Form (8, 9) zusammenzupressen.

2. Reifenpresse nach Anspruch 1, wobei die Zylinderstruktur in dem unteren Auflager (9) vorgesehen ist.

3. Reifenpresse nach Anspruch 2, wobei der Kurbelmechanismus (30) eine derartige Struktur hat, daß, wenn ein Kurbelrad des Kurbelmechanismusses (30) eine halbe Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung macht, sich der obere Schlitten (3) vertikal verschiebt, während es durch eine obere Leiteinrichtung (40) für den oberen Schlitten geleitet wird, um in der vertikalen Richtung eine Formschließ-/-öffnungsbetätigung durchzuführen, wobei der untere Totpunkt oder ein Punkt nahe dem unteren Totpunkt des Kurbelrads (31) als eine Schließbegrenzung der Formöffnungs-/-schließbetätigung festgelegt ist, bei der das die Zylinderstruktur aufweisende untere Auflager (8) unter Druck angehoben wird, um die obere und untere Form (8, 9) zusammenzupressen.

4. Reifenpresse nach Anspruch 3, wobei ein zu der Zylinderstruktur des unteren Auflagers (9) geführtes Druckbeaufschlagungsmittel ein für das Vulkanisieren eines Reifens verwendetes Druckbeaufschlagungsmittel ist.

5. Reifenpresse nach Anspruch 4, wobei das zu der Zylinderstruktur des unteren Auflagers (9) geführte Druckbeaufschlagungsmittel Stickstoffgas ist.

6. Reifenpresse nach Anspruch 2, ferner mit einem Stützelement (10) zum Stützen des unteren Auflagers (9) bei einer vertikalen Bewegung, wobei eine Zylinderkammer zwischen dem als ein Kolben fungierenden unteren Auflager und dem als ein Zylindergehäuse fungierenden Stützelement für die untere Platte gebildet ist.

7. Reifenpresse nach Anspruch 6, wobei an der Mitte des unteren Auflagers ein Leitabschnitt derart vorgesehen ist, daß der Leitabschnitt von dem unteren Auflager nach unten vorragt, wobei in dem Stützelement für das untere Auflager ein Loch ausgebildet ist, um den Leitabschnitt zu leiten.