DE2210913A1

DE2210913A1 - Segmentmulde zum vulkanisieren von luftreifen

Info

Publication number: DE2210913A1
Application number: DE19722210913
Authority: DE
Inventors: Leon Paul Jean Plumhans
Original assignee: Uniroyal AG
Current assignee: Uniroyal AG
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1973-09-20
Also published as: ATA201173A; CA1013517A; NL7303157A; SE400927B; FR2175076B1; FR2175076A1; AT329395B; BE796405A; GB1418175A; IT980497B

Description

1565

^ PATENTANWÄLTE 9 9 1 fl Q 1 ^

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Uniroyal AG,
51 Aachen, Hüttenstraße 7

"Segmentmulde zum Vulkanisieren von Luftreifen"

Die Erfindung betrifft eine Segmentmulde zum Vulkanisieren von Luftreifen für Fahrzeuge oder dgl., bestehend aus zwei relativ zueinander in Achsrichtung bewegbaren Seitenformplatten und zwischen diesen geführten, in Umfangsrichtung verteilten und radial bewegbaren Bormsegmenten, bei der ein gegenüber beiden Seitenformplatten relativ in Achsrichtung bewegbarer Tragring mit einer in Abhängigkeit von dieser Relativbewegung arbeitenden Betätigungseinrichtung für die Formsegmente und eine druckmittelbetätigte, aus Kolben und Zylinder bestehende Spreizeinrichtung zwischen dem Tragring und der nächstliegenden Seitenformplatte vorgesehen sind.

Aus der französischen Patentschrift 1 328 194 ist eine in einer Vulkanisierpresse eingebaute Segmentmulde bekannt, bei der die untere Seitenformplatte auf einem entlang der Achse der Mulde ausgerichteten Druckmittelzylinder angeordnet ist, während die andere Seitenformplatte an einer heb- und seitlich wegschwenkbaren Widerlagerplatte angeordnet ist. Die

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einzelnen Formsegmente sind an in Umfangsrichtung verteilten Schrägflächen geführt, welche im wesentlichen gestellfest angeordnet sind. Durch Betätigen des unteren Zylinders werden beide Seitenformplatten zusammen mit den Formsegmenten in Richtung der Muldenachse angehoben, wobei die Formsegmente radial nach außen bewegt werden, worauf die obere Seitenformplatte abgehoben und ausgeschwenkt werden kann. In dieser Stellung ist die: Mulde offen, so daß der fertig vulkanisierte Reifen entnommen und ein Rohreifen eingelegt werden kann. Nach Zurückschwenken der oberen Seitenformplatte wird die Anordnung abgesenkt, wobei zunächst die Seitenformplatten in den der Schließstellung entsprechenden gegenseitigen Abstand zusammengefahren werden, worauf die ganze Mulde abgesenkt wird. Dabei werden die Formsegmente durch die Schrägflächen radial nach innen gedrüokt.

Bei der Segmentmulde nach der deutschen Auslegeschrift 1 187 364 ist die untere Seitenformplatte gestellfest angeordnet. Die obere Seitenformplatte ist an einem Tragteil angehängt, der zusammen mit der oberen Seitenformplatte sowie relativ zu dieser in axialer Riohtung durch z.B. einen Hydraulikzylinder bewegt werden kann. An dem Tragteil ist ein die obere Seitenformplatte übergreifender Betätigungsring befestigt, der Schrägflächen zur Führung der an den Tragring angehängten Formsegmente aufweist.

Im geöffneten Zustand sorgen Spreizfedern dafür, daß die ob^-r»- Seitenformplatte stets einen vorbestimmten axialen Abstand ν dem Tragteil aufweist, wodurch die Segmente an den Schräg-

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flächen in der radial geöffneten Stellung gehalten werden. In dieser Stellung kann nach Einlegen eines Rohreifens der Tragteil zusammen mit der oberen Seitenformplatte und den Formsegmenten bis zur Berührung mit der unteren Seitenformplatte abgesenkt werden. Die Spreizfedern sind so stark ausgebildet, daß in dieser Stellung der Rohreifen mit einem Vorformdruck beaufschlagt werden kann, dem die Spreizfedern widerstehen, so daß die beiden Seitenformplatten in der Schließstellung verbleiben. Durch weiteres Absenken des Tragteils werden bei gleichzeitiger Annäherung des Tragteils an die Rückseite der oberen Seitenformplatte die Formsegmente radial nach innen gedrückt. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis der Tragteil an der Rückseite der oberen Seitenformplatte zur Anlage kommt. Bei diesem Vorgang verstärkt sich die Kraft der ledern ganz erheblich, ohne daß daraus ein Nutzen erhalten wird, da der beim Ausvulkanisieren erforderliche höhere Druck durch die direkte ^nlage des Tragteils an der oberen Seitenformplatte von dieser unmittelbar auf den Tragteil übertragen wird.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es bei grundsätzlich gleichem Aufbau bekannt, als Spreizeinrichtung mehrere in Umfangsrichtung auf der Rückseite des Tragteils angeordnete Druckmittelzylinder zu verwenden, deren durch den Tragteil hindurchgreifende Kolbenstangen unmittelbar an der oberen Seitenformplatte angreifen. Hierbei treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten bei der relativen axialen Bewegung zwischen der oberen Seitenformplatte, den Formsegmenten und dem Tragteil auf. Diese Schwierigkeiten rühren einmal daher, daß die

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Seitenformplatten erheblichen axialen Drücken, selbst unter dem Vorformdruck im Inneren des R ifens ausgesetzt sind. So können bei großen Lkw-Reifen die Vorformkräfte eine Größenordnung von 15.000 kg erreichen. Auch unter diesen hohen Drücken darf eine Verschiebung der Seitenformplatten nicht auftreten, da dies zu ^J einer fehlerhaften Ausformung des Reifens führt. Derartige Verschiebungen der Seitenformplatte sind bei der Anordnung mehrerer über den Umfang verteilter Druckmittelzylinder als Spreizeinrichtungen nicht zu vermeiden, da eine gleichmäßige Steuerung aller Zylinder außerordentlich schwierig ist. Darüberhinaus führen diese auf der Rückseite des Tragteils angeordneten Zylinder zu erheblicher Vergrößerung der axialen Baulänge der Mulde, so daß eine solche Mulde nicht mehr in jede Vulkanisierpresse herkömmlicher Bauart eingesetzt werden kann.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Segmentmulde der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die Mulde bei geringem Platzbedarf auch nachträglich in herkömmliche Vulkanisierpressen eingebaut werden kann, die Nachteile von mittels Federn arbeitenden Spreizeinrichtungen vermieden werden und gleichzeitig gewährleistet wird, daß die Anpressung der Seitenformplatten in der Schließstellung auch bei hohem Vorformdruck überall gleichmäßig erfolgt, so daß Reifen mit hoher Gleichförmigkeit erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsganäß dadurch gelöst, daß die eine Seitenformplatte und der zugehörige Tragring selber Kolben und

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Zylinder der druckmittelbetätigtenSpreizeinrichtung bilden. Hierdurch wird eine außerordentlich raumsparende Anordnung erhalten. Gleichzeitig wird eine wesentlich gleichförmigere Bewegung der Seitenformplatte erzielt und Verschiebungen der Seitenformplatte unter dem Vorformdruck vermieden.

Diese Vorteile können noch verstärkt werden, wenn die Seitenformplatte einen Ringkolben bildet, der in einen einsprechenden Ringzylinder des ringförmigen Tragteils eingreift. Hierdurch wird über den Umfang verteilt eine sehr gleichförmige Anpreßkraft und Spreizkraft erzielt. Außerdem ist die Herstellung wesentlich vereinfacht, da Kolben und Zylinder durch einfache Dreharbeiten an der Seitenformplatte bzw. dem Tragring ausgebildet werden können. Durch die einstückige Ausbildung von Kolben und Seitenformplatten bzw. Zylinder und Tragring wird eine sehr raumsparende Bauweise erzielt.

Um jegliches V_erkanten der Seitenformplatte bei ihrer R_elativbewegung gegenüber dem Tragring auszuschalten, ist vorteilhafterweise die Seitenformplatte an dem Ringteil außer über die Umfangsfläche des Ringkolbens noch durch der Muldenachse näherliegende Führungsflächen geführt. Vorteilhafterweise ist jedoch die zusätzliche Führungsflache als zur Muldenachse konzentrische, radial nach außen weisende Fläche an der Seitenformplatt« ausgebildet, während als Gegenfläche eine radial nach innen weisende, zur Muldenachse konzentrische Fläche des Tragrings vorgesehen ist.

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Um die Reibung zwischen den Teilen während der Relativbewegung möglichst klein zu halten, sind zweckmäßigerweise zwischen den miteinander zusammenwirkenden Führungsflächen von Seitenformplatte und Tragring Rollelemente angeordnet, welche eine gleitende Reibung zwischen den Teilen praktisch ausschließen· Zur Abdichtung des Zylinderraumes können in den zusammenwirkenden Kolben und Zylinderflächen entsprechende O-Ring« oder dgl. < * Dichtelemente eingesetzt sein. Durch die Rollelemente wird ni&nifc nur die Reibung herabgesetzt, sondern jegliche Verkantung od&r Verklemmung der relativ zueinander bewegten Teile ausgeschlossen.

Vorteilhafterweise sind die Rollelemente in Umfangerichtung versetzbar ausgebildet, so daß bei Auftreten von Verschleiß durch Versetzung der Rollelemente die Standzeit der aufeinander— gleitenden Teile ganz erheblich verlängert werden kann. Hierzu eignen sich besonders bandförmig auf den äußeren JPührungsflächen des Kolben angeordnete Kugellager, die in entsprechenden Ringnuten des Kolbens eingelassen sind und sich je nach Bedarf in Umfangsrichtung als Einheit versetzen lassen·

Bei der neuen Anordnung kann die radiale Verschiebung der ■Formsegmente entweder in herkömmlicher Weise durch Schrägflächen am Tragring oder durch eine andere in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen Tragring und zugehöriger Seitenformplatte arbeitende Betätigungseinrichtung verwendet werden.

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Durch die neue Anordnung läßt sich bei hoher Gleichförmigkeit der Bewegung der Seitenformplatte, "bezogen auf die Achse der Mulde, der über die Seitenformplatte übertragene Druck so einstellen, daß er gerade ausreicht, um die Seitenformplatte ohne Verschiebung gegenüber dem Vorformdruck zu halten. Ein wesentlich höherer Druck kann vermieden werden, so daß auch die Reibung zwischen den Seitenformplatten und den Stirnseiten der Formsegemente begrenzt wird. Dadurch läßt sich die Lebensdauer der Formteile wesentlich verlängern.

Die axiale Spreizbewegung kann durch zusätzliche Anschläge, z.B. in die Seitenformplatte eingeschraubte Anschlagbolzen, begrenzt sein. In einigen Fällen mag es auch nützlich sein, auf diesen Bolzen noch zusätzliche Federn anzuordnen, welche die Spreizwirkung des Druckmittelkolbens unterstützen, jedoch nur eine geringe Kraft haben, die ausreicht, die verbleibende Gleitreibung zwischen den Teilen zu überwinden. In den meisten Fällen können solche Federelemente jedoch in Fortfall kommen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand echematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig.1 zeigt im Schnitt senkrecht zur Achse der Segmentmulde ein erstes Ausführungsbeispiel einer solchen Mulde in der vollständig geschlossenen Stellung.

Fig.2 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Schnitt durch den

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Bereich, in dem die Seitenformplatte und der Tragteil zusammenwirken, entsprechend der Seg^mentmulde nach Pig.1 in der Offenstellung.

Fig.3 ist ein Schnitt ähnlich dem der Fig.1 durch eine Half te der Segmentmulde einer zweiten Ausführungsform.

Fig.4 zeigt in Draufsicht eine besonders vorteilhafte Ausbildung der die Reibung vermindernden Elemente der neuen Segmentmulde, während

Fig.5 eine Seitenansicht der Mittel nach Fig.4 wiedergibt.

Die neue außerordentlich raumsparende Segementmulde, die in Fig.1 gezeigt ist, läßt sich in jede herkömmliche Vulkanisierpresse einbauen. Die Segmentmulde weist zwei zur Achse 1 konzentrische und relativ zueinander axial bewegbare Seitenformplatten 2 und 3 auf, welche in Fig.1 in der axialen Schließstellung gezeigt sind. In dieser Stellung nehmen die Seitenformplatten einen durch die axiale Länge der Formsegemente 4 begrenzten gegenseitigen Abstand ein.

Im dargestellten Beispiel sei angenommen, daß die untere Seitenformplatte gestellfest angeordnet ist, während die obere Seitenformplatte 3 von einem Tragring 5 getragen wird, der seinerseits durch eine nicht gezeigte Betätigungseinrichtung der Vulkanisierpresse in Richtung der Muldenachse 1 auf- und abbewegt werden

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kann. Der Tragring 5 weist einen die Formsegmente übergreifenden Abschnitt 10 mit etwa kegelstumpfförmiger Schrägfläche auf, welche zur Steuerung der Formsegmente 4 dient. Zu diesem Zweck weisen die Formsegmente 4 radial außen eine entsprechende Schrägfläche auf, so daß bei einer Relativbewegung des Tragteils 5 gegenüber den Formsegmenten 4 entlang der Muldenachse 1 die Formsegmente 4 in radialer Richtung nach außen oder innen bewegt werden. Die Formsegmente werden gleichzeitig durch den Tragring 5 getragen, zu welchem Zweck ein Anschlag 11 in eine ents prechende Nut 12 auf der Rückseite der Formsegemente 4 eingreift. Jeder Anschlag dient gleichzeitig dazu, die relative axiale Bewegung der Formsegmente gegenüber dem Tragring 5 zu begrenzen.

Da bei geöffneter Stellung der Mulde, die in Fig.2 angedeutet ist, nach Einlegen eines Ro hreifens zunächst die beiden Seitenformplatten 2 und 3 in die in Fig.1 gezeigte gegenseitige axiale Stellung eingefahren werden müssen, bevor die Formsegemente 4 aus der Stellung nach Fig.2 in die Stellung nach Fig.1 radial eingefahren werden, ist zwischen dem Tragring 5 und der oberen Seitenformplatte 3 eine Spreizeinrichtung vorgesehen. Diese ist als aus Kolben und Zylinder bestehende Druckmitteleinrichtung ausgebildet, die in einer nicht näher gezeigten Weise an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist. Im dargestellten Beispiel ist der Kolben unmittelbar an der Rückseite der Seitenformplatte ausgebildet. Im dargestellten, bevorzugten Beispiel ist der Kolben als Ringkolben 7 an der Rückseite der Seitenformplatte 3

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konzentrisch zur Muldenachse ausgebildet, während auf der Unterseite des Tragringes 5 eine entsprechende zur Muldenachse konzentrische ringförmige Zylinderkammer 6a eingearbeitet ist.

Zur Abdichtung der Zylinderkammer 6a sind in Nuten des Tragringes 5 bzw. des Kolbens 7 entsprechende Dichtelemente, im gezeigten Beispiel O-Ringe 22 bzw» 23, eingelegt. Mit Ausnahme der Nutenbereiche greifen der Kolben und der Zylinder mit relativ großem radialen Spiel ineinander. Die Führung des Kolbens im Zylinder erfolgt an der äußeren Umfangsfläche des Kolbens und der äußeren Innenfläche 6 des Zylinders. Zur Vermeidung der Reibung ist in eine Umfangsnut auf dem äußeren Umfang des Kolbens ein Kugellager eingelegt, das aus einem Käfig 24 und Kugeln 25 besteht. Wie die Pig.4 und 5 veranschaulichen, sind die einzelnen Käfigstangen 24a, 24b, welche die Rollbahnen 26 für die Kugeln 25 begrenzen, an gemeinsame Bänder 27a, 27b angekuppelt, so daß das gesamte Kugellager in der Nut am Umfang des Kolbens 7 in Umfangsrichtung verschoben werden kann. Dies hat den Vorteil, daß dann, wenn nach einiger Zeit die Kugeln 25 Laufrillen in die Rollbahnen eingearbeitet haben, die ursprüngliche zuverlässige Führung durch Versetzung des Kugellagers in Umfangsrichtung wieder hergestellt werden kann. Dies kann mehrfach erfolgen, so daß sich eine außerordentlich lange Lebensdauer der miteinander zusammenwirkenden Teile ergibt.

Da der Durchmesser der wirksamen Kolbenfläche in Bezug auf die Länge der Führungsfläche des Kolbens im Zylinder relativ groß ist, ist zur Vermeidung von Verklemmungen oder Verkantungen

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und von ungleichmäßigen Bewegungen der Seitenformplatte 3 gegenüber dem Tragring 5 eine zusätzliche Führungsfläche vorgesehen. Hierzu ist, wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig.1 und 2 eine zweite zur Muldenachse konzentrische Führungsfläche vorgesehen, die der Achse wesentlich näherliegt als die Führungsfläche am äußeren Umfang des Kolbens. Zu diesem Zweck weist der Tragring 5 einen nach unten vorspringenden Ansatz 8 auf, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung 15 der Seitenformplatte 3 eingreift. Die radial nach innen weisende Fläche am Ansatz und die radial nach außen weisende Fläche der Ausnehmung 15 bilden zusammen die weiteren Führungsflächen. Auch hler sind zur Vermeidung der Reibung zwischen den Flächen in einer Ringnut 21 Kugeln 20 als Rollkörper eingelegt, wobei die Kugeln in der gleichen Weise ausgebildet und angeordnet sein können, wie dies Fig.4 und 5 zeigen und wie dies zuvor beschrieben wordei ist.

Die Spreizbewegung zwischen der Seitenformplatte 3 und dem Tragring 5 wird im gezeigten Beispiel durch in die Seitenformplatte 3 eingeschraubte Bolzen 9 begrenzt, welche den hohl ausgebildeten Ansatz 8 des Tragringes 5 durchgreifen und außen einen Anschlagkopf besitzen.

Die direkte Übertragung der Schließkraft zwischen dem Tragring 5 und der Seitenformplatte.3 nach endgültigem Schließen der Segmentmulde wird nicht über die Kolben und Zylinderflächen, sondern über die Stirnfläche 16 der Rippe und den Boden der Aub-

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nehmung 15 übertragen, welche in der Schließstellung fest aneinanderliegen.

In einigen Fällen können zur Überwindung der Gleitreibung Federn, z.B. Tellerfedern, über die Bolzen. 9 gefädelt sein, in
der Regel sind jedoch solche zusätzlichen Spreizelemente nicht erforderlich.

Während die Betätigung der Formsegmente 4 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 und 2 durch Schrägflächen am Tragring 5 erfolgt, kann jede andere geeignete Betätigungseinrichtung für
die Formsegmente 4 vorgesehen sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist zu diesem Zweck der Tragring 33 mit einem ringförmigen Ansatz 34 versehen, an welchem nach Art eines Parallelogrammvierecks ausgebildete Lenker 35 angelenkt sind, die mit ihren inneren Enden auf der Rückseite der Formsegemente 32 angelenkt sind, und welche sich in der vollständigen Schließstellung der Segmentmulde, die in Fig.3
gezeigt ist, senkrecht zur Muldenach.se 1 einstellen, so daß sich ein formschlüssiger Verbund zwischen den Teilen ergibt. Die
Formsegemente 32 können mittels einer Führungseinrichtung 36 in radialer Richtung an der oberen Seitenformplatte 30 geführt sein, die wiederum mit einem Kolben 37 und einer Ringnut 41 ausgebildet ist, welche einerseits mit einer ringförmigen Zylinderkammer 38 des Tragringes 33 bzw. einem ringförmigen Ansatz 40 zusammenwirken. Die zur Begrenzung der Spreizbewegung dienenden
Bolzen sind mit 42 bezeichnet. Die untere Seitenformplatte ist

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mit 31 beztiqhnet. Bei 39 ist der Anschluß einer Druckmittelleitung für den Zylinder 38 wiedergegeben.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1J Segmentmulde zum Vulkanisieren von Luftreifen für Fahrzeuge; oder dgl., bestehend aus zwei relativ zueinander in Achsrichtung bewegbaren Seitenformplatten und zwisohen diesen geführten, in Umfangsriohtung verteilten und radial bewegbaren Formsegmenten, bei der ein gegenüber beiden Seitenformplatten relativ in Achsrichtung bewegbarer Tragring mit einer in Abhängigkeit von difser Relativbewegung arbeitenden Betätigungseinrichtung für dl« Formsegemente und eine druckmittelbetätigte, aus Kolben und Zylinder bestehende Spreizeinrichtung zwischen dem Tragring und der näohstliegenden Seitenformplatte vorgesehen sind, daduroh gekennzeichnet , daß die eine Seitenformplatte (3) und der Tragring (5) selber Kolben und Zylinder der druckmittelbetätigten Spreizeinrichtung bilden.

2· Segmentmulde nachAnspruoh 1, daduroh gekennzeiohn β t , daß die Seitenformplatte (3) einen Ringkolben (7) bildet, der in einem Ringzylinder (6) am Tragring (5) eingreift.

3. Segmentmulde nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chn e t , dal die Seitenformplatte (3) an dem Tragring (5) außer über die Umfangefläche des Ringkolbens (7) noch durch der MuI-denaohae (1) näherliegende Führungβfläohen geführt ist.

4. Segmentmulde naoh Anspruch 3, daduroh gekennzeiohn β t , daö eine aur Umfangsfläohe des Ringkolbens (7) konzentrieohe, radial naoh außen weisende Führungsfläohe an der Seiten-

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formplatte (3) vorgesehen ist, die mit einer Zylinderinnenfläohe (6) konzentrischen Innenfläche desTragringes (5) zusammenwirkt .

5. Segmentmulde nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der oder jeder Führungsfläche Rollelemente (20, 25) vorgesehen sind.

6. Segmentmulde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Rollelemente in Umfangsrichtung versetzbar ausgebildet sind.

7. Segmentmulde nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeich net durch die Spreizbewegung begrenzende Anschläge (9)·

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