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Die Erfindung betrifft einen Container für Segment-Vulkanisierungsformen mit Federmechanismus zur Reifenherstellung, wobei der Federmechanismus die Beschädigungen und Deformationen der oberen Containerplatte verhindert.
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Die Reifen werden in Pressen vulkanisiert, die mit Vulkanisierungscontainern mit Segmentbauart bestückt sind (1). In den Vulkanisierungscontainer wird eine Segment-Vulkanisierungsform 50 eingelegt und fixiert, die aus einer oberen und einer unteren Halbform besteht, die an den einzelnen Teilen des Containers befestigt sind. Der Container ist zwischen dem nicht abgebildeten oberen Pressenstempel und dem unteren Pressenstempel angebracht. Am oberen Pressenstempel ist die obere Halbform der Vulkanisierungsform befestigt, und am unteren Pressenstempel ist die untere Halbform der Vulkanisierungsform befestigt. Der obere Pressenstempel ist in zwei Basen unterteilt – in die obere Außenplatte 60 (Ring) und die obere Innenplatte 70 (Ring), wobei sich beide Platten unabhängig voneinander bewegen. An der oberer Außenplatte 60 ist ein Distanzring 11 fest angebracht. Darunter ist im mechanischen Kontakt der konische Ring 12 angeordnet. Mit dem konischen Ring 12 ist eine T-Führung 13 mit Anschlag verbunden. Die T-Führung 13 ist mit den Segmenten 51 der Vulkanisierungsform 50 verschiebbar verbunden. An der oberen Innenplatte 70 des Pressenstempels ist die obere Containerplatte 41 befestigt, die mit den Teilen der oberen Halbform der Vulkanisierungsform verbunden ist, und zwar der obere Seitenring 52, an dem der obere Fußring 53 befestigt ist. An der oberen Platte 50 sind die Träger 21 verschiebbar angebracht. Die untere Halbform der Vulkanisierungsform 50 besteht aus dem unteren Seitenring 54 mit dem unteren Fußring 55, die an der unteren Platte 31 des Containers 100 befestigt sind.
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Die Träger 21 des Vulkanisierungscontainers und die darin befestigten Segmente 51 der Vulkanisierungsform sind mit Hilfe der T-Nut 24 und der T-Führung 13 mit Anschlag zueinander verschiebbar angebracht. Damit sind sie mit dem konischen Ring 12 verschiebbar verbunden. Diese Anordnung ermöglicht die Transformation der vertikalen Bewegung des konischen Rings 12 in eine radiale Bewegung der Träger 21 und der darin befestigten Segmente 51 der Vulkanisierungsform beim Schließen (Öffnen) des Vulkanisierungscontainers. Die Träger 21 sind gleichzeitig in der oberen Containerplatte 41 mit Hilfe der oberen T-Führung 23 verschiebbar angebracht. Diese Ausführung ermöglicht eine radiale Horizontalverschiebung der Träger 21 in Richtung zur Mitte des Vulkanisierungscontainers. Die Möglichkeit der gegenseitigen Bewegung der Innen- und Außenplatte des Pressenstempels gewährleistet die Öffnung der Vulkanisierungsform, die Formschließung und die Erzeugung des kontinuierlichen Nachdrucks der Form im geschlossenen Zustand, die sog. Vorspannung P.
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Die Vorspannung P ist konstruktiv durch den Versatz des Distanzrings 11 gegenüber der oberen Containerplatte 41 um 0,4 mm–1 mm erzielt, so wie in 2 dargestellt. Weil die Träger 21 des Containers und die darin befestigten Formsegmente 51 durch eine Schiebebewegung des Konus des Vulkanisierungscontainers geschlossen werden, muss dieser Konus des Vulkanisierungscontainers gegenüber der oberen Halbform einen Versatz haben. Dieser Versatz des konischen Rings gegenüber der oberen Platte wird beim Zusammenbau des Vulkanisierungscontainers gemessen, unter einer Druckbelastung, die die Schließkraft der Presse ersetzt, und zwar so, dass es bei der Schließung der Presse, wenn die Außen- und Innenplatte des Stempels in der Endstellung sind, zu einer ständigen Übertragung der Schließkräfte (Druckkräfte) über den Konus des Vulkanisierungscontainers kommen kann. Diese Druckkräfte bewirken die kontinuierliche Schließung des Vulkanisierungscontainers, die für die Qualität der Reifenvulkanisierung notwendig ist. Gegen die Druckkräfte wirken die Formkräfte des Druckmediums in der Membrane der Vulkanisierungsform 50. Wären diese Druckkräfte von den Formkräften der Membrane überwunden, würde es zur Öffnung des Vulkanisierungscontainers und der Form kommen, was zum Eindringen der Mischung zwischen die Formsegmente 51, den oberen Seitenring 52 und den unteren Seitenring 54 führen würde. Dies führt zur Bildung von sichtbaren Pressgraten auf dem Reifen. Die voreingestellte Vorspannung am Vulkanisierungscontainer gewährleistet eine andauernde Schließung des Vulkanisierungscontainers.
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Die vorhandene Konstruktion der Vulkanisierungscontainer mit einem unterschiedlichen Einhängen des konischen Rings 12 des Containers und der oberen Containerplatte 41 (2) verursacht eine Deformation der oberen Containerplatte 41 durch den Einfluss der Formkräfte der Membrane in der vertikalen Richtung. Dies trägt dazu bei, dass die Funktionsflächen der oberen T-Führung 23 und der Träger 21 der Segmente 51 einreiben, weil sich diese auf der deformierten Oberplatte 41 bewegen.
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Es kommt somit zu einer fortlaufenden Deformation der einzelnen Teile des Vulkanisierungscontainers, die auf die Segmente 52 der Vulkanisierungsform übertragen wird, was wiederum Defekte auf den gepressten Reifen verursacht. Aus den oben genannten Gründen müssen die Vulkanisierungscontainer mit Segmentbauart nach einer gewissen Zeit repariert werden. Für die Reparatur müssen der Vulkanisierungscontainer mit Segmentbauart und die Form für einige Wochen außer Betrieb gesetzt werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der Verbindung zwischen dem konischen Ring und dem Distanzring zu beseitigen.
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Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Grundlage der Erfindung beruht darauf, dass der Distanzring und der konische Ring miteinander durch einen Federmechanismus beweglich verbunden sind.
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Nach der günstigen technischen Lösung besteht der Federmechanismus aus einem Bolzen, der im konischen Ring unter der ersten Aussparung in diesem konischen Ring angebracht ist. Dieser Bolzen ist durch die Öffnung im Distanzring in die zweite Aussparung in diesem Distanzring geführt. In der ersten Aussparung am Bolzen sind Federn angeordnet, die mit einer Seite an der vertikalen Seite der ersten Aussparung und mit der anderen Seite an der ersten Unterlegscheibe angelehnt sind, wobei diese erste Unterlegscheibe mit der anderen Seite an der Unterseite des Distanzrings angelehnt ist. In der zweiten Aussparung am Bolzen ist die zweite Unterlegscheibe angebracht, die im Kontakt mit der horizontalen Seite der zweiten Aussparung ist. Über der zweiten Unterlegscheibe befinden sich am Bolzen zwei Befestigungsmuttern, und auf dem konischen Ring ist ein Einstich realisiert, in den der Absatz auf dem Distanzring fällt.
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Der Vorteil dieser technischen Lösung besteht darin, dass die Federn zwischen dem Distanzring und dem konischen Ring die eingestellte Vorspannung sicherstellen, die die kontinuierliche Schließung der Vulkanisierungsform gewährleistet und zur Überwindung der Druckbelastung dient, die durch den Druck der Membrane verursacht wird. Die Anbringung der Federn beseitigt und eliminiert den mechanischen Kontakt zwischen den Teilen des Segment-Vulkanisierungscontainers und ermöglicht dank dem Federhub die Abgrenzung sämtlicher Container- und Formteile beim Schließen. Durch das Zusammendrücken des Federmechanismus kommt es zur automatischen Kompensation der Ungenauigkeiten und Spielräume der einzelnen Teile des Vulkanisierungscontainers. Diese Anordnung senkt bedeutend die Gefahr einer möglichen mechanischen Beschädigung der einzelnen Teile des Vulkanisierungscontainers. Die Verwendung der Federmechanismen senkt die Wartungsansprüche und die Wartungskosten, verlängert die Lebensdauer des Vulkanisierungscontainers, vermeidet Deformationen der oberen Containerplatte und das Einreiben der Funktionsflächen der Segmentträger.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 die Anordnung des Vulkanisierungscontainers mit Segmentbauart nach dem bekannten Stand der Technik,
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2 die Einstellung der konstruktiven Vorspannung mit dem Versatz des konischen Rings gegenüber der oberen Containerplatte nach dem bekannten Stand der Technik,
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3 die Anordnung des Vulkanisierungscontainers mit dem Federmechanismus nach der technischen Lösung,
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4 die Einstellung der Vorspannung des Federmechanismus beim nicht geschlossenen Container,
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5 die Einstellung der Vorspannung des Federmechanismus beim geschlossenen Container,
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6 die Draufsicht auf den Container mit der Anordnung der Federmechanismen auf dem Containerumfang und
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7 die Kräfteeinwirkung im inneren des Vulkanisierungscontainers bei der Reifenherstellung.
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Der Container 100 der Segmentbauart (nachstehend nur Container genannt) zum Pressen der Reifen nach 3 ist zwischen dem nicht abgebildeten oberen und unteren Pressenstempel angebracht. Der obere Pressenstempel ist in zwei Basen geteilt – obere Außenplatte 60 (mit Ringform) und obere Innenplatte 70 (mit Ringform) – wobei sich beide Platten unabhängig voneinander bewegen. In den Container 100 wird die Segment-Vulkanisierungsform 50 (nachstehend nur Form genannt) mit dem Reifenprofil eingelegt und fixiert. Diese Form 50 besteht aus einer oberen und einer unteren Halbform, wobei die obere Halbform mit dem oberen Pressenstempel und die untere Halbform mit dem unteren Pressenstempel verbunden sind.
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An der oberen Außenplatte 60 ist der Distanzring 11 fest befestigt, der mit Hilfe des Federmechanismus 10 mit dem konischen Ring 12 beweglich verbunden ist. Mit dem konischen Ring 12 ist eine T-Führung 13 mit Anschlag verbunden. Die Führung 13 ist mit den Trägern 21 des Containers 100 beweglich verbunden, die mit den Segmenten 51 der Form 50 fest verbunden sind.
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An der oberen Innenplatte 70 des Pressenstempels ist die obere Containerplatte 41 befestigt, und an dieser Platte sind Teile der oberen Halbform der Vulkanisierungsform 50 befestigt, d. h. der obere Seitenring 52, an dem der obere Fußring 53 befestigt ist. Die obere Innenplatte 70 ist auch mit den Trägern 51 des Containers verbunden. Die untere Halbform der Vulkanisierungsform 50 besteht aus dem unteren Seitenring 54 und dem unteren Fußring 55, wobei diese Ringe an der unteren Platte 31 des Containers 100 befestigt sind. Die untere Platte 31 ist am nicht abgebildeten unteren Pressenstempel befestigt.
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Die Containerträger 21 und die darin befestigten Segmente 51 der Vulkanisierungsform 50 sind gleichzeitig an der oberen Containerplatte 41 mit Hilfe der oberen T-Führung 23 beweglich angebracht. Diese Anordnung ermöglicht die radiale horizontale Bewegung der Containerträger 21 in Richtung zur Mitte des Containers 100. Beim Schließen (Öffnen) des Containers 100 kommt es zur Verschiebung der Träger 21 und der darin befestigten Segmente 51 der Form 50 auf dem Kegel des konischen Rings 12. Dieser Prozess wird durch die Teilung des oberen Pressenstempels in eine getrennte Außenplatte 60 und eine Innenplatte 70 ermöglicht, wie es oben beschrieben wurde.
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Die Möglichkeit einer gegenseitigen Bewegung der Außenplatte 60 und der Innerplatte 70 des oberen Pressenstempels gewährleistet die Öffnung der Vulkanisierungsform 50, die Schließung der Vulkanisierungsform 50 und die Erzeugung des kontinulerlichen Nachdrucks der Form 50 im geschlossenen Zustand, die sog. Vorspannung „P”. Weil der Vulkanisierungscontainer 100 im Augenblick des vollen Kontakts der Segmente 51 der Vulkanisierungsform 50 mit dem oberen Seitenring 52 und mit dem unteren Seitenring 54 der Vulkanisierungsform 50 geschlossen wird, muss hier eine Vorspannung mit Hilfe des Federmechanismus 10 erzeugt werden.
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Der Federmechanismus 10 (3, 4, 5) besteht aus einem Bolzen 10.1, der im konischen Ring 12 fest angebracht ist, und zwar unter der ersten Aussparung 10.2 in diesem konischen Ring 12. Dieser Bolzen 10.1 wird aus dem konischen Ring 12 durch die Öffnung 10.4 in die zweite Aussparung 10.3 geführt, die sich im Distanzring 11 befindet. Die Öffnung 10.4 ist im Distanzring 11 gefertigt. In der ersten Aussparung 10.2 sind am Bolzen 10.1 die Federn 10.5 angebracht, die mit einer Seite an der vertikalen Seite 10.21 der ersten Aussparung 10.2 angelehnt sind und mit der anderen Seite an der ersten Unterlegscheibe 10.6, die mit der anderen Seite an der unteren Seite 11.2 des Distanzrings 11 angelehnt ist. In der zweiten Aussparung 10.3 ist auf dem Bolzen 10.1 die zweite Unterlegscheibe 10.7 befestigt, die im Kontakt mit der horizontalen Seite 10.31 der zweiten Aussparung 10.3 ist. Über der zweiten Unterlegscheibe 10.7 befinden sich am Bolzen 10.1 zwei Befestigungsmuttern 10.8. Auf dem konischen Ring 12 wurde ein Einstich 12.1 realisiert, wohin der Absatz 11.1 auf dem Distanzring 11 ineinander fällt. In 6 ist die Draufsicht der Anordnung der Federmechanismen 10 auf dem Umfang des Containers 100 dargestellt. Die Anzahl der Federmechanismen ist von der Größe des Vulkanisierungscontainers 100 abhängig.
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Die flexible Verbindung mittels des Federmechanismus 10 zwischen dem Distanzring 11 und dem konischen Ring 12 ermöglicht deren gegenseitige Verschiebung und gewährleistet gleichzeitig die Befestigung des Distanzrings 11 am konischen Containerring 12. Die Federn 10.5 zwischen dem Distanzring 11 und dem konischen Ring 12 gewährleisten die Einstellung der Vorspannung „P” zwischen den Funktionsteilen des Containers und der Vulkanisierungsform. Diese Anordnung gewährleistet die kontinuierliche Schließung der Vulkanisierungsform und dient zur Überwindung der Druckbelastung, die durch den Druck der Membrane der Form verursacht ist. Die Federn 10.5 beseitigen und eliminieren den mechanischen Kontakt zwischen den Teilen des Segment-Vulkanisierungscontainers. Gleichzeitig ist es möglich, dank dem Federhub die Containerteile und Formteile beim Schließen abzugrenzen.
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Die 4 stellt den Container vor dem Schließen dar. Der Federmechanismus 10 ist nicht durch die Druckeinwirkung der Außenplatte 60 des oberen Pressenstempels zusammengedrückt, der Container befindet sich in der Schließphase. In Hinsicht auf die Anordnung der Federn 10.5 sind diese Federn nicht zusammengedrückt, und zwischen dem Distanzring 11 und dem konischen Ring 12 ist ein Spiel definiert, das mit dem Buchstaben B gekennzeichnet ist. Dieses Spiel wird als Containerhub bezeichnet.
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Die 5 stellt den Container im geschlossenen Zustand dar. Die zusammengedrückten Federn 10.5 erzeugen eine Vorspannung und einen Nachdruck, die über den Kegel des konischen Rings 12 auf die Träger 21 und die Segmente 51 der Form 50 übertragen werden. Der Wert der erzeugten Druckkraft des Federmechanismus 10 ist durch die Federanzahl 10.5 gegeben sowie durch deren Form und durch die Einstellung des Wertes B. Bei der Schließung des Vulkanisierungscontainers (1) kommt es zum Zusammendrücken der Federn. Der Wert B – Containerhub – ist minimal. Die Größe der von den Federn 10.5 erzeugten Druckkraft, d. h. die Vorspannung, kann durch Einstellung des Hubs mit Hilfe der Muttern 10.8 und somit durch die Senkung ggf. die Erhöhung des Wertes B, d. h. des Containerhubs, angepasst werden. Beim Schließen des Containers mit Hilfe des Federmechanismus 10 wird die Druckeinwirkung der Presse auf die Segmentträger 21 der Vulkanisierungsform schrittweise erhöht.
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Die Kraftanordnung bei der Reifenherstellung ist in
7 schematisch dargestellt, wobei gilt:
| Fuz | ist die Schließkraft der Vulkanisierungspresse, die über den Konus des Vulkanisierungscontainers wirkt, |
| Fub | ist die Schließkraft der Vulkanisierungspresse, die über die obere Halbform wirkt, |
| Fuc | ist die Kraft der unteren Platte der Presse, die auf die untere Halbform wirkt, |
| Pmem | ist der Druck des Druckmediums in der Membrane der Form, |
| Fmb | ist die Membrankraft der Vulkanisierungspresse, die auf die Seiten des Vulkanisierungscontainers wirkt, |
| Fmo | ist die Membrankraft, die in der radialen Richtung wirkt und |
| Fmk | ist ein Bestandteil der Kraft Fmo, die in der vertikalen Richtung gegen das Schließen der Vulkanisierungspresse wirkt. |
