DE2058109A1

DE2058109A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatisierten Herstellung von gespritzten Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE2058109A1
Application number: DE19702058109
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl-Ing Heinz
Original assignee: FUERSTENWALDE REIFEN VEB K
Current assignee: FUERSTENWALDE REIFEN VEB K
Priority date: 1970-05-11
Filing date: 1970-11-26
Publication date: 1971-11-25
Also published as: FR2072999A5; SU382269A3

Description

Verfahren und Vorrichtung zur automatisierten Herstellung von gespritzten Fahrzeugluftreifen·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Hessteilung von gespritzten Fahrzeugluftreifen, bei welchem die Auf bauelemente der Reifen den an sie gestellten Anf order »+ ungen entsprechend durch «in Spritzgießverfahren hergestellt J

werden* Verwendet werden hierbei spritzfähige KautschuSraischungen ohne und mit Verstärkemgaeinlagen geeigneter Form und -Axt· Bekannt ist bisher eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen, dia die Herstellung von gespritzten Be if en zum Inhalt haben« Auf Grund von technologischen Schwierigkeiten bei de* Durchführung der Verfahren bzw. auf Grund der nicht befriedigenden Gebrauchswertedgencchaften der erzeugten Keifen fand bisher, soweit bekannt, kein beschriebenes: Verfahren Eingang in die Produktion» Insbesondere ist bekannt, daß Teile von Efz-Beifen, wie z.B. Xarkaasen oder Protektoren, nach dem Spritzgießverfahren lab or maßig hergestellt wurden, und daß aus diesen Teilen sogenannte mehrteilige: Seifen bzw» Reifen mit demontier baren Protektoren, zusammengesetzt wurden« (

Zweck der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen zu entwickeln, mittels; derer Fahrzeugluftreifen in hochproduktiver Weiee mit hohen Gebraucheeigene c haften gefertigt werden können, Bio Vorrichtung soll dabei einen nur geringen Invest it ionsbedferf erfordern.

Aufgabe der Irfindung ist es, Verfahren und Vorrichtung zur automatleierten Herstellung von gespritzten Fahrzeugluftreifen zu entwickeln, mittels iarer die Reifenherstellung mit Hilfe eine« Mehretationenagtr«gates automatisch ablaufen kann« lrfiniungsge*ifl wir* diese Aufgabe dadurch gelöst _f daß auf einen teuekfestea, au· mehreren Teilen zusammengesetzten starren lern la einer Fojpm eine larkasse aus Ttlaatamer-

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Verstärkungsmischungen mit Eichtungseffekt der Verstärkungen entsprechend den Hauptbeanapruchungsrichtungen der Kar kasse gespritzt wird, anschließend auf diese Karkasse, welche dabei auf dem Kern verbleibt, der Protektor in einer zweiten Form aufgespritzt wird und anschließend Kern mit Reifenrohling in eine Vulkanisiertorm gebracht werden, in der dann die Vulkanisation des Reifens erfolgt*

Dabei wird vorgewärmt«*, kreisringförmiges Ausgangematerial mit rechteckigem Querschnitt verwendet_r bei dem Veretärkungsn» t er ial durch Schichtung derart angeordnet ist, daß beim nachfolgenden Spritzpreßverfahren die gewünschte Orientierung dieses Materials in der Karkasse erseicht wird»

Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgab» durch eine Vorrichtung gelöst, die in Farm einer Taktstraße aufgebaut ist, wobei mehreren starren Formkernen eine Form für das: Spritzen der Karkasse, eine Form für das Spritzen des Protektor« und mehrexe Vulkanialerformen zugeordnet eind, wobei Formen und Kerne so gestaltet sind, daß der zu erzeugende He if enr online: mit «einem Kern «tie erforderlichen Formen automatisch durchlaufen und in der letzten Form vulkanisiert werfen kann* Der Kern der Vorrichtung besteht aus vier Stück paarweise gleichen Teilen »it meridtionalen und kreiabogenförmigen Anschlußflächen, welche im zusammengesetzten Zustand der Innenkontur des zu erzeugenden Reifens entsprechen, und zwei gegenüberliegende Teile dieses Kernes so beschaffen sind, daß sie nacheinander um eine Achse, welche- sich als. Schnittkante des Innendurchmessers und eines Meridiianachnittes ergibt, nach innen drehbar sind. Zur Aufnahme des vierteiligen Kern«· besitzt die Vorrichtung einen Kernträger, welcher durch eine kurvengesteuerte Schnellspannung eine nicht vertauechbare Fixierung der vier Kernteile auf einer Aufnehmetromroel gewährleistet· Die zweiteilige beheizbare Form kann duroh Bajonettverschluß verriegelbar sein· Bin «treibe tat igt er Blngkolben ist zum Einspritzen der Blas tonarm! se hung vorgesehen· Die erfindungsgeiüße Vorrichtung besitzt im Grunde der ringförmigen Spritzkammer einen federnden StabJbleobring» der den

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ringförmigen Einspritzkanal im Beifenzenit in Abhängigkeit vom Einspritzdruck öffnet und beim -Absinken des Drucke· den Einapritzgrat, zumindest teilweise abscherend, in die Auegangestellung zurückgeht«

Zur Fixierung der Wulstringe in den Formschalen weist die Vorrichtung auf dem Umfang gleichmäßig verteilte dünne. Stüta-1ameIlen aus Stahlblech auf«

Als Werkzeuge für die Vulkanisation sind segmentgeteilte kurvengesteuerte Vulkanisierformen vorhanden.

Durch die Erfindung ist es möglich, Fahrzeugluftreifen in hochproduktiver Weiae mit hohen Gebrauchswerteigenechaften herzustellen· Die bedeutende Steigerung der Arbeitsproduktivität ist durch automatisierten Ablauf des gesamten Verfahrens erzielt worden. Dieser automatisierte Ablauf wirct inabesondere dadurch erreicht, daß die Reifenbestandteile; auf dem gleichen Kern aufgebracht werden und der erzeugte Reifenrohling auch beim Vulkanisieren auf dem Kern verbleibt, Ferner iat die höhere Arbeitsproduktivität darauf zurückzuführen, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht mehr dae lagenmäßige Konfektionieren zum Inhalt hat, sondern einen in der Eeifenindustrie völlig neuen Weg aufzeigt· Da der Ablauf dieses Verfahrens automatisiert erfolgt, die manuelle Arbeit also weitestgehend wegfällt, weisen die Seifen eine hohe Maßgenauigkeit auf, worauf insbesondere die hohen Gebrauchswerteigenschaften zurückzuführen a-ind.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungabeispiei näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Grundsätzlicher Aufbau des MehrStationenaggregateβ

Fig. 2: Formschalen für Erzeugung der Karkasse Fig. 3: Formsohalen für Erzeugung des Protektors Fig. 4: Vulkanisierform

Fig. 5: Kern

Fig. 6: Kernträger.

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Im Einzelnen wird folgendes ausgeführt*

Fig. 1 zeigt dem grundsätzlichen Aufbau eines nach dem Spritzverfahren im Takt arbeitenden Mehrstationenaggregate« zur automatisierten Herstellung von Kfz-Reifen.

Hierbei bedeuten;

1i Station zum S_prit_zeGa der Karkasse, 2: ^t at ion zum Spritzen des Protektors, 3i Station zum Vulkanisieren de« Reifens, 4t Station zum ReifenAtformen und -.Prüfern, Kernmontage,

In Fig» 2 ist die aus den Formechalen 5 und» 6 bestehende Form der Station 1, welche mit dem Bajonettring 7 verriegelt ist, dargestellt»

8 ist ein mehrteiliger druckfester Hern, welcher nach dem Zusammenbau mit den Formschalem 5 und 6 einen Hohlraum bildet, in welchen Blastomer-Veratärkungs-Miachungen nach derm Einbringen der Wulstringe 9 eingespritzt werden, wodurch die Karkasse 10 eines Kfz-Reifens entsteht« 11 sind am Umfang der Formschalen gleichmaßig verteilte dünne Stahllamellen zur Fixierung der Lage der Wulstringe in der Form«

Mit Hilfe des R&ngkolbens 12, welcher in einem von den Formschalen 5 und 6 gebildeten ringförmigen Hohlraum mit geringem Spiel beweglich ist, sowie einer bestimmten Anzahl von StSBeIn 13, welche am Umfang gleichmäßig verteilt sind, und der Krafterzeugungseinrichtung H wird die in dem Ringraum eingebrachte vorgewärmte Elastomer-Verstärkungs-Mischung in die vorgewärmten Formschalen im Reifenzenit eingespritzt.

Durch eins besondere konstruktiv« Ausbildung de* ringförmigen Binspritzkanals, welches von den F or medialen 5 und 6 im Reifenzenit gebildet wird, erfolgt nach Beendigung des SinsjritEvorganges ein Abscheren des Sinapritzgrate«, wodurch die Entnahme des Spritzkerneβ mit der aufgespritzten Kafkas«· au« dar Fore erleichtert wird. Zu diesem Zweek befindet β ich im Grund dear Einspritzkammer eine kreieringförmige Stahlblechfeder 15· Unter Einwirkung des Sinaparitzdrucke* der Elaetomer-Vfrretärlcunge

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Mischung 17 gibt die Ringfeder 15 die anfänglich geschlossene Einspritzöffnung bis zu einem maximalen Wert frei, wobei sie sich elastisch federnd durchbiegt, und beim Nachlassen des Drucke» zurückfedert, bis sie schließlich beim Zurückziehen des Ringkolbens 12 die S in sprit ζ öffnung völlig schließt, und! dabei den Binspritzgrat abschert» Bine Dichtung T6 verhindert dme Bindringen von Material auf der Rückseite: der Feder«

Nach Beendigung des Einspritzvorganges und öffnen der Formschalen 5 und 6 wird der Spritzkern 8 mit der aufgespritzten Karkasse 10 unter Zuhilfenahme eines Karntragera Fig* S entnommen und der Station 2, Fig.3, auf automatischem Wege züge- M führt» Die Station 2, Fig» 3, unterscheidet eich von der Station 1, Fig» 2, nur durch eine andere Gestaltung der Formschalen 18 und 19 im Zenitbereich, weil hier der dem Protektor 20 entsprechende Hohlraum mit Protektor material durch den Spritzpreßvorgang gefüllt wird»

Die Materi«lzuführung zu den Stationen 1 und 2 für das in geeigneter Weise vorbereitete Material 17 erfolgt automatisch aus Magazinen im Rhythmus des Arbeitstakte·. Die Magazine enthalten einen mehrstündigen Vorrat an vorgewärmtem und gewichtsmäßig dosiertem Material» Das vorgewärmte Material liegt in dem Magazin kreisringförmig und mit rechteokigem Querschnitt vor» Dabei 1st die Anordnung des Verstärkungsmaterials im Rechteckquejrachnitt durch Schichten so getroffen, daß durch i eine bestimmte Orientierung im Ausgangsmaterial in den ge spritz ten Aufbauftleaenten des Reifens die den Hauptbeanspruehungevorrichtungen desselben im Betriebszustand entsprechenden Orientierungen vorhanden sind» beispielsweise In WuIatnähe eine Orientierung überwiegend in Meridianrichtung und im Reifenzenit überwiegend in Aquatorlalrichtung»

An den Stationen 1 und 2 wird mit vorgewärmten Kautschukaiechungen und mit vorgewärmten Formen gearbeitet«

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H-^ierbei werden vorzugsweise folgende Temperaturen eingestellt: Auegangsmaterial 40 - 50° C, Formentemperaturen 80; - 90° C,

Nach Beendigung des 2. Arbeitstakte» auf Station 2 erfolgt die Entnahme des Spritzkernes mit dem nunmehr fertig aufgespritaten Reifenrohling in der beim 1. Takt beschriebenen Weise und¹ die automatische Zuführung zur Station 3, Fig.4.

Auf Station 3 erfolgt schließlich die Vulkanisation und Profilgebung des Reifen·. Hier wird mit den bei der Kfz-Reifenproduktion üblichen Temperaturen und Vulkanisationszyklen gearbeitet. Die Anzahl der Stationen 3 ergibt sich aus dem Verhältnis der Vulkanisationszeiten zu den Taktzeiten auf den Stationen 1 und

Auf der Station 3 wird mit einer segmentgeteilten Form mit vorzugsweise 6 Profilsegmenten gearbeitet. Xn Fig. 4 ist ein Profilaegment 21 dargestellt. 22 und 23 stellen die Formen-Ober- und Unterschale, 24 den profilierten Reifen und 8 den Spritzkern dar. Die Profilsegmente 21 sind kurvengesteuert und bewegen sich synchron. Die Kraftübertragung bei der Profilgebung erfolgt über Rollen 25.

Die Beheizung der Formen und Kerne erfolgt in der bekannten Weise mittels Dampf oder Heißwasser. Nach der Beendigung, des Vulkanisationstaktes erfolgt automatisch die Bntnahme des vulkanisierten Reifens 24 mit dem Kern 8 aus der Form der Station Kern und Reifen werden nunmehr automatisch der von einer Arbeitskraft besetzten Station 4 zugeführt. Hiej? erfolgen die Entfernung des Kernes aus dem fertigen Reifen, die Sichtkontrolle des Reifens, die Montage des Kernes für einen neuen Zyklus und die Fixierung der Wulstringe.

Hierzu werden zur Brleichterung der Arbeit spezielle Vorrichtungen, z.B. zuA SpMtzen der IuI st β usw., benutzt, welche nicht näher dargestellt sind.

Das wichtigste Werkzeug, für das Mehr stat ionenaggregat ist der 4-teilige Spritzkern, Fig. 5, dessen gegenüberliegende Teile 26 und 27 kongruent sind.

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Seine Außenkonturen entsprechen den Reifeninnenmaßen· Die Anschlußflächen der Kernteile liegen meridional und kreiebogenförmig. Die konstruktive Gestaltung der Kernteiler 27 ist derart, daß sie zur Entfernung aus dem fertigen Reifen um eine Achse 28 auf dem Innendurchmesser des Kernes, Fig· 5, nach innen gedreht, und durch Verkanten entfernt werden können· In ähnlicher Weise erfolgt die Entfernung der Kernteile 26. Die Wulste des Reifens werden hierbei maschinell geapnitzt. Die Kernteile sind¹ so dimensioniert, daß sie den beim ^pritzprozeß auftretenden Drücken von mehreren hundert kp/cm standhalten·

Zur Aufnahme der 4 Kernteile dient ein Kernträger, Pig· 6. Er besteht aus einer zylindrischen Trommel, 29, mit zentralem J Schnellverschluß 30 für alle 4 Kernteile. Durch eine Drehung von weniger als 90° werden alle 4 Kernteile auf die Aufnahmetrommel gespannt oder entspannt«

Di© konstruktive Gestaltung ist derart, daß die 4 Kernteile, immer an derselben Stelle der Aufnahmetrommel aufgesetzt werden müssen, und daß der Kernträger durch den kleinsten Durchmesser des fertigen Reifens entfernt werden kann, wobei die Kernteile im Reifen verbleiben. Die» wird in erster Linie dadurch ermöglicht, daß die 4 Äpannheken 31 des SehneliverSchlusses bei der Entspannung desselben bis auf den Außendurchmesser der Aufnahmetrommel 29 zurückgezogen werden.

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Claims

Patentansprüche:

(iΛ Verfahren zur automatisierten Herstellung von gespritzten Fahrzeugluftreifen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen druckfesten, aus mehreren Teilen zusammengesetzten starren Kern in einer Form eine Karkasse aus Blastomer-Veretärkungs-Hischungen* mit Richtungseffekt der Verstärkungen entsprechend den Hauptbeanspruchungsrichtungen der Karkasse gespritzt wird, anschließend auf diese Karkasse, welche dabei auf dem Kern verbleibt, der Protektor in einer zweiten Form aufgespritzt wird und anschließend Kern mit Reifenrohling in eine Vulkanisierform gebracht werden, in der dann die Vulkanisation des Reifens erfolgt«

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgewärmtes, kreisringförmigeβ Ausgangsmaterial mit rechteckigem Querschnitt verwendet wird, bei dem Verstärkungsmaterial durch Schichtung derart angeordnet wird, daß beim nachfolgenden Spritzpreßverfahren die gewünschte Orientierung dieses Materials in der Karkasse erreicht wird«

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer Taktstraße aufgebaut ist, wobei mehreren starren Formkernen eine Form für das Spritzen der Karkasse, eine Form für das Spritzen des Protektors und mehrere Vulkanisierformen zugeordnet sind, wobei Formen und Kerne so gestaltet sind, daß der zu erzeugende Reifenrohling mit seinem Kern die erforderlichen Formen automatisch durchlaufen und in der letzten Form vulkanisiert werden kann*

4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

Kern aus vier Stück paarweise gleichen Teilen mit meridionalen und kreisbogenförmigen Anschlußflächen besteht, welche im auaammengesetzten Zustand der Innenkontur des zu erzeugenden Reifens entsprechen, und zwei gegenüberliegende Teile dieses Kernes so beschaffen sind, daß sie nacheinander um eine Achse,

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welche sich als Schnittkante des Innendurchmessers und θ ine a Iferidianschnittes ergibt, nach innen drehbar sind»

5· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Aufnahme dee vierteiligen Kernes einen Kernträger besitzt, welcher durch eine kurvengesteuerte Schnellspannung eine nicht vertguechb&re Fixierung der vier Kernteile auf einer Aufnahmetrommel. gewährleistet»

6« Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zweiteilige, beheizbare Formen, welche durch einen Bajonettverschluß verriegelbar sind, für den Spritzprozeß aufweist«

7· Vorrichtung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Einspritzen der Elastomer mischung einen at öße !betätigten Ringkolben zwischen den Formschalen im Zenit des Reifens besitzt·

8« Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Grunde der ringförmigen Spritzkammer ein federnder Stahlblechring eingelegt ist, der den ringförmigem Einspritzkanal im Reifenzenit in Abhängigkeit vom Binspritzdruck öffnen kann und! beim Absinken des Druckes den Einspritzgrat, zumindest teilweise, abscherend, in die Ausgangsstellung zurückgehen läßt*

9_# Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Wulstringe in den Formschalen auf dem Umfang gleichmäßig, verteilte, dünne Stützlamellen aus Stahlblech vorhanden sind»

ΊΟ, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge für die Vulkanisation segmentgeteilte, kurvengesteuerte Vulkanisierformen vorhanden sind«

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