DE2110508A1

DE2110508A1 - Mehrteiliger expandierbarer Kern

Info

Publication number: DE2110508A1
Application number: DE19712110508
Authority: DE
Inventors: Overhof Franciscus Xaverius
Original assignee: Semperit Gummiwerk Deutsc GmbH; Deutsche Semperit Gummiwerk GmbH
Current assignee: Semperit Gummiwerk Deutsc GmbH; Deutsche Semperit Gummiwerk GmbH
Priority date: 1970-03-06
Filing date: 1971-03-05
Publication date: 1971-09-16
Also published as: NL7003233A; NL141421B

Description

Mehrteiliger expandierbarer Kern Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen expandierbaren Kern, insbesondere fUr die Herstellung von Reifen mit Hilfe einer Form, die diesen Kern umschließt. Anstelle von Reifen können auch andere Hohlkörper mit Hilfe dieses Kernes erzeugt werden.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, einen Kern betet. zu stellen, der leicht und rasch in die erforderliche Lage in einer Form gebracht, als auch von dem erzeugten Gegenstand wieder entfernt werden kann.
Dies wird mit dem mehrteiligen expandierbaren Kern gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jeder der Kernteile undeformierbar ist und die äußeren Oberflächen der Kernteile im expandierten Zustand des Kernes eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche bilden, während jeder der Kernteile an seiner Innenseite wenigstens eine Führungsoberfläche und/oder FUhrungsmittel aufweist, wobei in diesem Kern ein Dorn von zunehmendem Querschnitt in Längsrichtung bewegbar ist, der Führungsflächen und/oder Führungsmittel aufweist, die mit den Ftihrungsflächen und/oder Fthrungsmitteln der Kernteile zusammenwirken, um die Kernteile von ihrer zusammengezogenen inneren Lage In die expandierte Endlage zu bewegen, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Kernteile in ihre innere Lage zu bringen, sie in beiden Lagen zu halten und weitere Mittel vorgesehen sind, um die Kernteile in der Richtung der Bewegung des Dornes zu halten. Wenn die Kernteile sich in ihrer inneren Lage befinden, kann der Kern in die Form eingeftihrt werden, worauf der Dorn in seiner Längsrichtung in dem Kern derart bewegt wird, daß die Kernteile nach außen gebracht werden und daher der Kern seine expandierte Endlage einnimmt. Um den Kern von dem hergestellten Gegenstand zu entfernen, wird der Dorn in entgegengesetzter Richtung bewegt.
Der Kern kann aus einer beliebigen Anzahl von Kernteilen bestehen, die in Gruppen unterteilt sein können. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kern aus zwei Gruppen von Kernteilen zusammengesetzt, wobei die Kernteile der beiden Gruppen relativ zueinander alternierend angeordnet sind und Jeweils zwei Keiloberflächen aufweisen, wobei die Keilflächen der Kernteile der einen Gruppe mit jeweils einer der Keilflächen der zwei nebenliegenden Kernteile der anderen Gruppe zusammenwirken und die Keilflächen der Kernteile der einen Gruppe eine geringere Breite aufweisen als die Keilflächen der Kernteile der anderen Gruppe So wird der Vorteil erreicht, daß der Kern aus nur zwei Typen von Kernteilen aufgebaut ist. Die Anzahl der Kernteile ist vorzugsweise nicht zu groß, da mit einer kleinen Zahl von Kernteilen die Keilflächen eine große Kontaktoberfläche ergeben, so daß die hohen Drucken standhalten können. D-rUberhinaus wird mit einer kleineren Zahl von Kernteilen, z.B. mit 6 oder 8 Kernteilen, ein stabilerer Kern erzielt, als mit einer größeren Anzahl von Kernteilen Gemäß der Erfindung können die zusammenwirkenden Keilflächen der Kernteile flach sein und die Keilflächen jedes Kernteiles der einen Gruppe von Kernteilen können sich in einem spitzen Winkel zu der Symmetrieebene des Jeweiligen Kernteiles erstrecken, wobei diese Keilflächen an die Keilflächen jedes Kernteiles der anderen Gruppe angrenzen. Diese Keilflächen jedes Kernteiles können sich vorzugsweise im wesentlichen senkrecht auf die Symmetrieebene des jeweiligen Kernteiles erstrecken.
Die RUckführung der Kernteile aus der expandierten Lage in ihre innere Lage kann auf verschiedene Weise geschehen, so z.B. mit Hilfe einer oder mehrerer ringförmiger Spiralfedern, die durch Uffnangen in den Kernteilen hindurchreichen. Gemäß der Erfindung ist es von Vorteil, daß die Fuhrungsflächen, die an der Innenseite der Kernteile gelegen sind, Vorsprünge aufweisen, die in Rillen des Domes gleiten können, wenn dieser in seiner Längsrichtung bewegt wird, wobei wenigstens die Vorsprünge einer Gruppe der Kernteile und die entsprechenden Rillen des Domes so ausgebildet sind, daß diese Kernteile nicht aus diesen Rillen in einer Richtung senkrecht zu diesen Rillen herausgezogen werden können. Auf diese Art werden die Kernteile mit Hilfe des Domes gezwungen, sich aus ihrer inneren Lage in ihre expandierte Endlage z bewegen, was insbesondere bei der Herstellung von Gegenständen wie-Reifen von Vorteil ist, wobei eine verhältnismäßig große Kraft erforderlich ist, um die Kernteile aus dem hergestellten Reifen zu entfernen.
Gemäß der Erfindung können die Kernteile der einen Gruppe zwei Öffnungen aufweisen, die in einem Winkel zueinander liegen, während die Kernteile der anderen Gruppe wenigstens eine Öffnung aufweisen, in welchen Öffnungen Kupplungsstifte vorgesehen sind, welche die Kernteile miteinander verbinden, wobei die Mittellinien der Öffnungen und der Stifte sich parallel zu den zusammenwirkenden Keilflächen der entsprechenden Kernteile erstrecken.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform dB erfindungsgemäßen Kernes werden die Kernteile einer der Gruppen und die Vorsprünge dieser Kernteile so ausgebildet, daß diese Kernteile durch den Dorn aus ihrer zusammengezogenen inneren Lage in die expandierte Endlage bewegt werden, wobei diese Kernteile mit ihrer Bewegung die andere Gruppe mit Hilfe der Kupplungsstifte tragen, bis der Dorn in Kontakt mit den Kernteilen dieser anderen Gruppe kommt. Die Öffnungen in den Kernteilen der Gruppe von Kernteilen, die die Kernteile der anderen Gruppe tragen, sind vorzugsweise oval ausgebildet, oder es weisen die rfnungen einen größeren Querschnitt als den der Kupplungsstifte, die in diesen Öffnungen sitzen, auf. Dies erleichtert das Rückstellen der Kernteile aus der expandierten Endlage in die zusammengezogene innere Lage. Wenn gewünscht, kann jeder Kernteil der anderen Gruppe an seiner mit dem Dorn im Eingriff stehenden Oberfläche einen Vorsprung aufweisen, der sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in einer Rille des.Dornes feiten kann.
Um zu verhindern, daß die Kernteile von dem Dorn mitgenommen werden, wenn dieser hin und her bewegt wird, können die Kernteile mit Gleitstücken angestattet sein, die in stationären Führungen gleiten. Diese Führungen können aus Schlitzen bestehen, die in einem zweigeteilten Ring angeordnet sind.
Dieser Ring kann an der Presse oder an der Form befestigt sein.
Vorzugsweise weist der Dorn Mittel auf, mit denen er geheizt und/oder gekUhlt werden kann. Zu diesem Zweck sind in dem Dorn Kanäle vorgesehen, durch welche eine Heiz- oder KUhlflUssigkeit fließen kann. Da der Dorn fest gegen die Kernteile gepreßt wird, wenn der Kern in seiner expandierten Endlage ist, ergibt sich eine zufriedenstellende Wärmeübertragung von dem Dorn zu den Kernteilen und umgekehrt, Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, wobei zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen des mehrgeteilten, expandierbaren Kernes als Beispiel-gezeigt werden. Die Zeichnung zeigt in Fig. I einen halben expandierbaren Kern, teilweise im Querschnitt und teilweise in Ansicht, wobei die Kernteile sich in ihrer zusammengezogenen inneren Lage befinden; Fig. 2 einen halben expandierbaren Kern, im Querschnitt, wobei sich der Kern in der expandierten Endlage befindet; Fig. 3 und 4 in kleinerem Maßstab diagrammatisch eine Seitenansicht und einen Längsschnitt des Domes, der mit dem Kern und der Form zusammenwirkt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der dort gezeigte expandierbare Kern zwei Gruppen von Je vier Kernteilen auf, die mit den Ziffern 1 bzw. 2 bezeichnet sind und vorzugsweise aus Metall bestehen. Die Kernteile 1 haben im Querschnitt etwa die Gestalt eines. Pilzes oder eines Zylindersegmentes, dessen äußere Oberfläche 3 einem Teil der inneren Oberfläche des zu erzeugenden Gegenstandes entspricht.
An ihrer Innenseite haben die Kernteile lJjeweils einen streifenförmigen Vorsprung 4, der axial und radial in einer Rille 6 gleiten kann, die in der Längsrichtung des Dornes 5, der vorzugsweise aus Metall besteht, vorgesehen ist. Die Mittellinie dieser Rille schneidet die Mittellinie des Domes 5. Jeder Kernteil 1 weist 2 Keilflächen 7 auf, die sich im wesentlichen senkrecht auf die Symmetrieebene des Kernteiles 1 erstrecken. Diese Keilflächen 7 wirken mit einer Keilfläche 8 eines benachbarten Kernteiles 2 zusammen, wobei diese Keilfläche 8 sich insirrem Winkel von 45 ° zu der Symmetrieebene der Kernteile erstreckt.
weist Kernteil 2 weist an seiner Innenseite einen hammerkopfartigen Vorsprung 9 auf, der in einer hammerkopfartigen Rille lo in axial Richtung gleitbar ist, welche Rille lo sich in der Längsrichtung des Dornes 5 erstreckt. Dieser Dorn weist einen achteckigen Querschnitt auf und verjüngt sich, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Führungsflächen der Kernteile 1 und 2 erstrecken sih in demselben Winkel zur Vertikale wie die Führungsflächen des Domes 5 In den Kernteilen 1 und 2 sind fLnungen 11, bzw. 12 vorgesehen, in denen Kupplungsstifte 13 angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Kupplungsstifte 13 werden die Kernteile i nach innen bewegt, wenn die Kernteile 2 durch den Dorn 5 nach innen bewegt werden, wenn nämlich der letztere in seiner Längsrichtung von dem S+rn weg bewegt wird. Die Öffnungen im Kernteil 2 haben einen etwas größeren Querschnitt als der der Stifte 13. Daher können die Kernteile 2 mit Hilfe des Domes 5 eine kleine Strecke bewegt werden, bevor die Kernteile 1 durch die Kupplungsstifte 13 gezwungen werden, sich in die zusammengezogene innere Laga zu bewegen.
Die Kernteile 2 werden von dem Dorn 5 nacil außen gestoßen, wenn dieser sich gegen den Kern bewegt, wobei die Keilflächen 8 die Kernteile 1 dadurch nach außen sto13en daX Lie entlang der Keilflächen 7 der Kernteile 1 so lange gleiten, bis die Kernteile 1 und 2 ihre Endlage einnehmen, In er die äußeren Flächen dieser Kernteile eine geschlossene Oberfläche ergeben.
Die ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die Kernteile 14 und 15, die Vorsprünge 16 der Kernteile 15 und die Rillen 17 im Dorn 18 schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.
In dieser Ausführungsform umfassen die Kernteile 14 Rillen 19, deren jede mit einem Vorsprung 20 de Kernteile 15 zusammenwirkt. Diese Rillen und Vorsprünge sind de@art geformt, daß die Kernteile 15 während ihrer Bewegung die Kernteile 14 zwangsweise weiterführen.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, weist die Presse, in der der erflndungsgemäße Kern zur Anwendung gelangt, einen Rahmen 21 auf, in iAem ein Teil 22 einer zweigeteilten Form fix angeordnet ist während der andere Teil 23 mit Hilfe eines hydrauischen Zylinders 24 bewegbar angeordnet ist. Die Nord.
nung umfaßt weiterhin ein Einspritzaggregat 25, mit Hilfe dessen das Beschichtungsmaterial, z.B. eine heiße Kautschukmischung cder synthetisches Material, auf die Karkasse aufgebracht werden kann Der aus den Kernteilen 1 und 2, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, bestehende Kern befindet sich in den Fig. 3 und 4 in der expandierten Endlage zwischen den 2 Formteilen 22 und 23, wobei sich die Formteile in der offenen Lage befinden. Der Dorn 5 hat dabei die Kernteile 1 und 2 soweit in Außenrichtung bewegt, daß die Außenflächen des Kernes eine geschlossene zylindrische Oberfläche bilden, die in Fig. 4 mit 26 bezeichnet ist. Der Dorn 5 wird mit Hilfe eines andeutungsweise gezeigten Hydraulikzylinders 27 betätigt.
Um zu verhindern, daß die Kernteile 1 und 2 von dem Dorn 5 mitgenommen werden, wenn letzterer sich in die, bzw.
aus der Form 23, 22 bewegt, ist an den Kernteilen 1 und 2 ein Gleitstück 28 befestigt, wobei diese Gleitstucke in einem zweigeteilten Ring 29, 30 gleitbar angeordnet sind, und wobei jeder Teil dieses Ringes einen Schlitz aufweist, in welchem diese Gleitstücke angeordnet sind. Der zweigeteilte Ring 29, 30 ist an der Form oder an der Presse befestigt.
Wenn die Presse in der in Fig. 3 und 4 gezeigten Stellung steht und die Karkasse in der Form angeordnet ist, kann die Form geschlossen werden, zu welchem Zwecke der Hydraulikzylinder 24 den Formteil 23 gegen den Formteil 22 bewegt.
Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen eingeschränkt ist, die beispielsweise beschrieben und in der Zeichnung dargestellt sind.
Dies gilt sowohl für die Zahl der Kernteile und für die Gestalt dieser Kernteile. Für das Heizen oder kühlen des Kernes wird in dem Dorn 5 ein Kanal 31 angeordnet, durch den eine Heiz- oder KUhlflüssigkeit fließen kann. Wenn gewünscht, können 2 oder mehr solcher Kanäle in dem Dorn angeordnet werden. Anstelle der Verwendung einer Heizfltlssigkeit zur Heizung des Kernes kann dieser auch in anderer Art und Weise, z.B. elektrisch geheizt werden.

Claims

Patentansprüche:

t 14 Mehrteiliger expandierbarer Kern, insbesondere für die / Herstellung von Reifen mit Hilfe einer Form, die diesen Kern umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder der Kernteile (1,2,14,15) undeformierbar ist und die äußeren Oberflächen ()) der Kernteile im expandierten Zustand des Kernes eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche bilden, während Jeder der Kernteile (1,2,14,15) an seiner Innenseite wenigstens eine Führungsoberfläche (7,8) und/ oder Führungsmittel (4,9) aufweist, wobei in diesem Kern ein Dorn (5,18) von zunehmendem Querschnitt in Längsrichtung bewegbar ist, der Führungsflächen (6,lo) und /oder Führungsmittel aufweist, die mit den Führungsflächen (7,8) und/oder Führungsmitteln (4-,9) der Kernteile (1,2,14,15) zusammenwirken, um diese von ihrer zusammengezogenen inneren Lage in die expandierte Endlage zu bewegen, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Kernteile in ihre innere Lage zu bringen, sie in beiden Lagen zu halten und weitere Mittel vorgesehen sind, um die Kernteile in der Richtung der Bewegung des Dornes zu halten.
2. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus zwei Gruppen von Kernteilen zusammengesetzt ist, wobei die Kernteile der beiden Gruppen relativ zueinander alternierend angeordnet sind und Jeweils zwei Keiloberflächen aufweisen, wobei die Kernflächen (7) der Kernteile (1) der einen Gruppe mit Jeweils der Keilfläche (8) der zwei nebenliegenden Kernteile (2) der anderen Gruppe zusammenwirken und die Keilflächen (7) der Kernteile (1) der einen Gruppe eine größere Breite aufweisen als die Keilflächen (8) der Kernteile (2) der anderen Gruppe.

3. Kern nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Keilflächen der Kernteile flach sind, und die Keilflächen jedes Kernteiles der einen Gruppe von Kernteilen Sich in einem spitzen Winkel zu der Symmetrieebene des jeweiligen anderen Kernteiles erstrecken, wobei diese Keilflächen an die Keilflächen jedes Kernteiles der anderen Gruppe angrenzen.

4. Kern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeIchnet, daß die Keilflächen jedes Kernteiles sich im wesentlichen senkrecht auf die Symmetrieebene des jeweiligen anderen Kernteiles erstreckt.

5. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen, die an der Innenseite der Kernteile gelegen sind (4,9,16) aufweisen, die in Rillen (6,@0, 17) @@ Domes gleiten können, wenn dieser in £6 Längsrichtung bewegt wird, wobei wenigstens die Vorsprünge (9,16) einer Gruppe der Kernteile (2,15) und die entsprechenden Rillen (10,17) des Domes (5,i3) so ausgebildet sind, daß diese Kernteile (2,15) nicht aus diesen Rillen (10,17) in einer Richtung senkrecht zu diesen Rillen herausge zogen werden können.

6. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile (2) der einer Gruppe zwei Öffnungen (12) aufweisen, die in einem Winkel zueinanderliegen, während die Kernteile (@) der anderen Gruppe wenigstens eine Öffnung (11) aufweisen, in welchen Öffnungen Kupplungsstriffe (3) vorgesehen sind, welche die Kernteile (1,2) miteinander verbinden, wobei die Mittellinien der Öffiungen (11,12) und der Stifte (13) sich parallel zu den zusmenwirkenden Keilflächen (7,8) der entsprechenden kernteile (1,2) erstrecken.

7. Kern nach AnsprL 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile (2) einer der Gruppen und die Vorsprünge (9) dieser Kernteile so ausgebildet sind, daß diese Kernteile (2) durch den Dorn (5) aus ihrer zusammengezogenen inneren Lage in die expandierte Endlage bewegt werden, wobei diese Kernteile (2)-mit ihrer Bewegung die andere Gruppe (1) mit Hilfe der Kupplungsstifte (13) tragen, bis der Dorn (5> in Kontakt mit den Kernteilen (1) dieser anderen Gruppe kommt.

8. Kern nach einem der AnsprUche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (12) in den Kernteilen (2) der Gruppe, die die Kernteile (1) der anderen Gruppe tragen, vorzugsweise oval ausgebildet sind oder einen größeren Querschnitt als den der Kupplungsstifte (13) aufweisen, die in diesen Öffnungen (12) sitzen.

9. Kern nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Kernteil <1,14) der einen Gruppe an seiner mit dem Dorn (5,18) im Eingriff stehenden Oberfläche einen Vorsprung () aufweist, der sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in einer Rille (6) des Dornes (5,18) gleiten kann.

lo. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile (1,2) mit Gleitstücken (28) ausgestattet sind, die in stationären Führungen gleiten.

11. Kern nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen aus Schlitzen bestehen, die in einem zweigeteilten Ring (29,30) angeordnet sind.

19. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (5) Mittel (D1) aufweist, mit denen er geheizt und/oder gekühlt werden kann.

L e e r s e i t e