DE2231780A1

DE2231780A1 - Einrichtung und verfahren zur herstellung von gegenstaenden, z.b. luftreifen, im schleuderguss

Info

Publication number: DE2231780A1
Application number: DE2231780A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung R Antrag
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1971-07-06
Filing date: 1972-06-29
Publication date: 1973-02-01
Also published as: US3751551A; IT964469B; SE419957B; ES404609A1; DE2231780C2; GB1399917A; AU471855B2; FR2144809A1; ZA723970B; JPS5528845B1; CA1001815A; FR2144809B1; AU4422572A

Description

Dipl.-lng. Kurt Lengner
Dipl.-lng. Jürgen Crasemann 22317ΒΠ S """bura so 2 7. Juni 1972

£ t~ V I/»-'*» Neue Große Bergstraße 11

Patentanwälte Telefon 38 90 50

Telegrammadresse: Germanpat

Unsere Akte: 1030/374

The Firestone Tire & Rubber Company Akron / Ohio USA

Einrichtung und Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, z.B. Luftreifen, im Schleuderguß.

Das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung betreffen die Herstellung eines Gegenstandes, z.B. eines Kraftfahrzeugluftreifens, im Schleuderguß (centrifugal casting) aus einem vulkanisier- oder härtbaren flüssigen Polymeren. Bei diesem Schleuderguß ist in eine entsprechend ausgewählte Form ein Kern einzusetzen., der hohl und/ oder unter Druck leicht verformbar ist, jedoch eine so starke Rückstellkraft besitzt, daß er seine ursprüngliche Form wieder annimmt, sobald der auf ihm lastende Druck nachläßt. Das Gußstück entsteht in dem Zwischenraum zwischen dem Kern und der Form. Dieser Zwischenraum wird mit der vulkanisierbaren Flüssigkeit gefüllt, aus der der Gegenstand hergestellt werden soll. Auch der hohle Kern wird mit einer Flüssigkeit gefüllt. Diese, den hohlen Kern ausfüllende Flüssigkeit, das Material, aus dem der Kern besteht, und auch die vulkanisierbare Flüssigkeit sollen alle ungefähr das gleiche spezifische Gewicht haben. Die Form und der Kern werden in Rotation versetzt, so daß im Schleuderguß der aus der vulkanisierbaren Flüssigkeit herzustellende Gegenstand entsteht. Der verformbare Kern läßt sich leicht aus dem fertigen Gußstück entfernen. Infolge der erwähnten annähernden Übereinstimmung der spezifischen Gewichte wird der verformbare Kern während des sich unter Fliehkraft abspielenden Gußvorganges nicht verzerrt oder zerrissen. Die einzelnen Maßnahmen bei Durchführung des Schleudergusses, nämlich das Einführen der Flüssigkeit in den Kern, das Ein-

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füllen der vulkanisierbaren Flüssigkeit in den Spaltraum zwischen Form und Kern sowie die Rotationsbewegung von Form und Kern können natürlich im Rahmen der nachstehend genauer erläuterten Erfindung verschiedenartig durchgeführt werden. Verschiedene Ausführungsformen der Einrichtung zum Angleichen der verschiedenen spezifischen Gewichte sind auf der Zeichnung veranschaulicht und nachstehend näher beschrieben.

Schleuderguß wird schon seit einiger Zeit praktiziert und in vielen verschiedenen technischen Sparten angewendet. Er wird z.B. vielfach in der Kautschuk- und KunststoffIndustrie angewendet j um Lufteinschlüsse beim Giessen der verschiedenartigsten Gegenstände zu vermeiden. In gewissem Umfange wird der Schleuderguß auch schon 'bei der Herstellung von Fahrzeugreifen angewendet.

Bei der bisher üblichen Technik wird im allgemeinen eine Metallform verwendet, die symmetrisch zum Umlauf um eine Rotationsachse gebracht wird. Bei der Herstellung von Fahrzeugreifen oder anderen hohlen Gegenständen wird ein Kern benutzt·, der gewöhnlich aus Metall oder einem anderen starren Baustoff besteht. Ein derartiger Kern besteht in der Regel aus vielen Einzelteilen, die schwer sind und nur schwierig eingesetzt und wieder entfernt werden können. Sie bewirken nicht nur ein ungleichmäßiges Härten des Gußstückes sondern haben auch noch andere Nachteile. In vielen Fällen wäre es erwünscht, den starren Kern durch einen biegsamen, elastischen und wenn möglich aufblasbaren Kern zu ersetzen. Es entsteht dann jedoch das Problem, den biegsamen Kern in seiner richtigen Stellung zu sichern und dafür zu sorgen, daß er auch unter der Einwirkung der beim Umlauf der Form entstehenden Fliehkräfte seine anfängliche Gestalt beibehält.

Ein wichtiger Zweck der vorliegenden Erfindung besteht also darin, bei der Herstellung von Reifen od.dgl. im Schleuderguß ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zu verwenden, bei

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denen ein elastischer bzw. nachgiebig biegsamer Kern zur Anwendung gelangt, der sich leicht von dem fertig vulkanisierten Reifen lösen läßt und sich nicht unter dem Einfluß der beim Schleuderguß auftretenden Kräfte verformt. Das hier zur Anwendung gebrachte Prinzip wird in der nachstehenden Beschreibung kurz als das "Aufeinanderabstimmen der spezifischen Gewichte" bezeichnet. Die beste Möglichkeit der Anwendung der neuen Grundsätze ist in der Zeichnung veranschaulicht.

Vor eingehender Erläuterung der Zeichnung und genauer Beschreibung der Ausführung der neuen Erfindung, sollen einige grundsätzliche Merkmale dieser Erfindung erörtert werden. Wird beispielsweise von einer mit einer Flüssigkeit angefüllten Form ausgegangen, die in raschen Umlauf gebracht wird, so ist einleuchtend;, daß im Innern der Flüssigkeit der Druck umso höher ist, je weiter die Meßstelle von der Rotationsachse entfernt liegt. Die Flüssigkeit wird also auch die gleichen unterschiedlichen Drücke auf alle Teile ausüben, mit denen sie in Berührung steht. Beim Gießen eines Reifens werden von dieser Erscheinung sowohl der Kern als auch die Gußform betroffen. Der auf den nachgiebigen Kern an den verschiedenen Stellen einwirkende Druck hängt also von der jeweiligen Tiefe oder Dicke der Flüssigkeitsmenge, der Umfangsgeschwindigkeit, dem spezifischen Gewicht und dem jeweiligen Rotationsradius ab. Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, einen nachgiebigen, aus Kautschuk oder einem ähnlichen Material bestehenden Kern zu schaffen, der steif genug ist, um seine einmal durch Guss erzeugte Gestalt zu behalten, wenn er unbenutzt und frei in einer Ruhestellung steht, der sich jedoch unter dem Einfluß der beim Schleuderguß auftretenden Fliehkräfte normalerweise verformen würde. Es sei weiterhin angenommen, daß das spezifische Gewicht des Kernmaterials so ausgewählt ist, daß es ungefähr dem spezifischen Gewicht der im Guß zu formenden, vulkanisierbaren Flüssigkeit entspricht. Außerdem sei davon ausgegangen, daß es eine zur

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Füllung des hohlen Kerns vorgesehene Flüssigkeit (Arbeitsflüssigkeit) gibt, die das gleiche spezifische Gewicht besitzt, wie dasjenige des Kernmaterials und des im Guß zu verarbeitenden vulkanisierbaren Materials.

Die Gußform wird mit dem vulkanisierbaren flüssigen Polymeren gefüllt und zwar genau mit der Menge, die zur Herstellung des gewünschten Gegenstandes benötigt wird. Diese Flüssigkeit wird in den Spaltraum zwischen Form und Kern eingefüllt. Anschließend wird der h-ohle Kern mit der Arbeitsflüssigkeit gefüllt derart, daß sie den gleichen Flüssigkeitsspiegel erreicht, wie derjenige der vulkanisierbaren Flüssigkeit. Werden nunmehr Gußform und Kern zur Rotation gebracht, so kann auf den Kern keine Verformungskraft wirksam werden, da alle auftretenden Kräfte automatisch einander aufheben; denn auf alle Seiten des Kerns werden die gleichen Kräfte einwirken. Da der Kern aus einem Material besteht, das eine so große Rückstellkraft besitzt, daß es immer wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt, wird der Kern immer wieder seine ursprüngliche Gestalt annehmen. Es leuchtet also ein, daß während des Schleudergusses keine schädliche Verformung, des Kerns eintritt, da sowohl von außen als auch von innen her immer die gleiche Kraft auf den Kern zur Einwirkung kommt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger Ausfuhrungsformen der zur Durchführung des neuen Verfahrens dienenden Gußeinrichtung hervor.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Schnitt die zur Durchführung des neuen Verfahrens dienende Schleudergußeinrichtung.

Fig. 2 entspricht etwa der Fig. 1, zeigt jedoch die einzelnen Teile der Einrichtung in denjenigen Stellun-

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gen, in denen ein fertiger Fahrzeugreifen der Einrichtung entnommen werden kann.

Fig. 3 zeigt im Schnitt im wesentlichen die gleiche Gußeinrichtung, die jedoch mit einem etwas abgeänderten Kern ausgestattet ist.

Fig. 3A und 3B zeigen Abänderungsformen der äußeren Kernwandung im Querschnitt.

Fig. 4 zeigt eine Abänderungsform der Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 mit einem anders geformten Kern.

Fig. 5 veranschaulicht, wie die grundsätzlichen Merkmale der Erfindung bei einer Gußform zur Anwendung kommen können,■ die mit einem Kern von den Fig.l bis 4 abweichender Bauart arbeitet.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Form und des Kerns, die eine Kombination der Merkmale der Fig. 1 und 5 darstellt.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung läßt das neue Verfahren in geeigneter und wirtschaftlicher Weise ausüben. In zwei Stützpfeilern 22 und 23 sind zwei Achsen 24 und 25 drehbar gelagert. In dem einen oder in beiden Pfeilern sind Antriebsvorrichtungen für die Achsen 24, 25 untergebracht, die jedoch auf der Zeichnung nicht dargestellt sind, weil sie keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden. Wie die Zeichnung zeigt, ist auf der Achse 24 die eine Hälfte 29 der Schleudergußform befestigt, während die zweite Formhälfte 30 drehbar auf der Achse sitzt. Beide Formhälften 29, 30 haben je einen Flansch 31, die durch Bolzen miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsart ist nur beispielsweise dargestellt. Natürlich können auch andere Verbindungsglieder zur Anwendung kommen,

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die sich möglicherweise leichter lösen lassen, als die dargestellten Bolzen.

Auf dem Stützpfeiler 23 ist ein Luftzylinder 35 angeordnet, dessen Kolbenstange 36 an einer Ringhülse 37 angreift, die auf der Achse 24 längsverschiebbar gelagert ist. Infolge dieser Verbindungsart kann sich die Achse 25 ungehindert gegenüber der Kolbenstange und dem Luft zylinder 35 bewegen, andererseits kann jedoch der Luftzylinder die Formhälfte 30 gegenüber der Formhälfte 29 verstellen, wie dies aus den verschiedenen in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellungen zu erkennen ist.

Im Innern der Formhälften 29 und 30 befindet sich ein biegsamer Kern 48, der bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Kautschukmaterial besteht. Der Kern ist so ausgebildet und beschaffen, daß er, wenn keine Kräfte auf ihn ausgeübt werden, die notwendige Elastizität bzw. Rückstellkraft besitzt, um die in Fig. 1 veranschaulichte Stellung einzunehmen. Der Außenumfang eines fertigen Reifens wird durch die Innenwandungen der Formhälften 29 und 30 bestimmt und die Innenwand des Reifens durch die Außenform bzw. Außenwandung des nachgiebigen Kerns 48. Das härtbare flüssige polymere Material ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 50 gekennzeichnet. Fig. 1 zeigt dieses polymere Material, das zuvor flüssig war,in seinem gehärteten bzw. fertig vulkanisierten Zustand. In der Nabe der Formhälfte 29 befindet sich eine Öffnung 52, durch die das härtbare flüssige polymere Material einführbar ist, bevor es zu fester Beschaffenheit vulkanisiert worden ist.

In der Achse 24 befindet sich eine durch den Stützpfeir ler 22 hindurchgeführte Leitung 46, die an eine Vakuumquelle 43 oder eine Pumpe 40 anschließbar ist, je nach

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der Einstellung eines Hahnes 44. Die Pumpe 40 liegt in der zu einem Behälter 39 führenden Leitung, in dem sich ein Vorrat an Arbeitsflüssigkeit befindet. Es kann auf diese Weise eine genau abgemessene Menge von Arbeitsflüssigkeit 54 in den hohlen biegsamen Kern eingeführt werden, was nachstehend noch näher erläutert wird. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, hat die Achse 24 an ihrem vorderen Ende eine Vertiefung 57, die einen entsprechend geformten, an der Achse 25 sitzenden Ansatz 58 aufzunehmen vermag. Ist der Luftreifen fertiggestellt, so müssen die Formhälften voneinander- getrennt werden, so daß der fertige Reifen der Form entnommen werden kann. Fig. 1 zeigt den biegsamen Kern 48 in dem Zustand, in dem er mit der genau erforderlichen, ihn stabilisierenden Menge an Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist, wie dies gemäß der Erfindung zu geschehen hat.

Das härtbare flüssige polymere Material 50., das durch die Öffnung 52 eingeführt wird und zur Erzeugung eines korn- pletten Luftreifens dienen soll, besteht bei dem hier gewählten Ausführungsbexspiel aus einem Polyurethan, dessen spezifisches Gewicht etwa zwischen 1,03 und 1,30 liegt. Der biegsame Kern 48 aus Kautschuk wird dann so. ausgebildet und hergestellt, daß sein spezifisches Gewicht praktisch ebenso groß ist,'wie dasjenige des polymeren Materials 50. Auch die Arbeitsflüssigkeit 54, die aus jeder beliebigen Flüssigkeit bestehen kann, wird so ausgewählt, daß sie praktisch das gleiche spezifische Gewicht hat, wie das Material des Kerns 48 und des flüssigen härtbaren Polymeren 50. Die Arbeitsflüssigkeit kann beispielsweise eine Mischung aus Wasser und Salz, ein öl oder sogar ein Polyurethan sein. Bei letzterem Material müssen nur die polymerisierenden Endgruppen inaktiviert sein, so daß das Polyurethan in flüssigem Zustand bleibt. Der Kern kann gegebenenfalls Verstärkungskordfäden aufweisen und entweder aus einem einfachen Gummimaterial bestehen

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oder beispielsweise aus einer Mischung von synthetischem und natürlichem Kautschuk im Verhältnis 6O:4o hergestellt sein. Der Kern muß jedoch in sich selbst stabil sein, d.h. seine Gestalt innerhalb einer Grenze von 0,02 Zoll von allein aufrechterhalten.

Um die Herstellung des Luftreifens mittels der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung zu erläutern, seien die einzelnen Verfahrensschritte kurz beschrieben. Es sei davon ausgegangen, daß die Einrichtung die in Fig. 1 veranschaulichte Stellung einnimmt, daß jedoch noch kein härtbares flüssiges Material eingefüllt ist und der biegsame Kern 48 noch die in Fig. 2 veranschaulichte Bereitschaftstellung einnimmt. Die Schleudergußform mit ihren beiden Hälften 29 und 30 wird in Umlauf gesetzt und die genau abgemessene Menge des flüssigen härtbaren polymeren Materials 50 in die Form eingefüllt und zwar durch die Öffnung 52. Der Hahn 44 ist in die Stellung nach Fig. 1 überführt, so daß die Pumpe eine genau abgemessene Menge der Stabilisierbzw. Arbeitsflüssigkeit 54 durch die Leitung 46 in den hohlen Kern 48 einführt, derart, daß der Spiegel der Arbeitsflüssigkeit 54 b.ei umlaufender Form die gleiche Höhe bzw. Lage einnimmt wie der Spiegel der härtbaren polymeren Flüssigkeit. Dieser Spiegel ist in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie 60 angedeutet. Gegebenenfalls kann die Einrichtung mit einem lochartigen Beobachtungsfenster 61 versehen sein, durch das der Flüssigkeitsspiegel und der Kern 48 beobachtet werden können. Das Vakuum im Kern läßt nach und die Arbeitsflüssigkeit dehnt den nachgiebigen Kern aus, bis er die in Fig. 1 dvargestellte Form angenommen hat·. Die in der Arbeitsflüssigkeit 54, in der härtbaren polymeren Flüssigkeit 50 und in dem nachgiebigen Kern 48 entstehenden Fliehkräfte sind in allen Bereichen gleich groß und es tritt praktisch keine Kraft auf, die den nachgiebigen Kern verformen könnte. Wie bereits erwähnt, besitzt der Kern ein eigenes Rückstellvermögen,

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so daß er immer wieder die Gestalt annimmt, in der er geformt wurde. Er wird daher diese Gestalt, die in Fig. 1 veranschaulicht ist, auch beibehalten, während das Schleudergußverfahren so lange fortgesetzt wird, bis der Luftreifen hinreichend gehärtet ist, so daß der Gußvorgang abgebrochen und der fertige Reifen der Form entnommen werden kann» Natürlich kann die im Innern des Kerns verwendete Arbeitsflüssigkeit 54 auch dazu benutzt werden, um den Reifen während des Schleudergusses zu vulkanisieren. Zu diesem Zweck ist in der vom Flüssigkeitsbehälter 39 ausgehenden Leitung eine Heizvorrichtung 62 vorgesehen, so daß die Möglichkeit besteht, die Arbeitsflüssigkeit beliebig stark aufzuheizen. Nach Fertigstellung des Reifens wird die Arbeitsweise der Pumpe 48 umgekehrt, so daß nunmehr die Arbeitsflüssigkeit 54 wieder aus dem nachgiebigen Kern heraus- und in den Behälter od.dgl. 39 zurückgepumpt wird. An das Rohr 46 ist ein biegsamer Kunststoff- oder Gummischlauch 47 angeschlossen, so daß die gesamte Arbeitsflüssigkeit 54 restlos aus dem Kern abgezogen werden kann. Es wird dann der Hahn 44 in die in Fig. 2 veranschaulichte Stellung übergeführt, was zur Folge hat, daß sich der nachgiebige Kern etwas zusammenzieht und ungefähr die Stellung nach Fig. 2 annimmt. Dann werden die Bolzen gelöst und der Luftzylinder 35 zieht anschließend die Formhälfte 30 in die in Fig. 2 veranschaulichte Stellung zurück. Es kann nunmehr der fertige Reifen leicht entfernt werden, wobei der nachgiebige Kern 48 nur geringfügig verformt wird, ohne dabei irgendwie beschädigt zu werden. Anschließend werden die einzelnen Teile wieder in ihre in Fig. 1 veranschaulichte Stellung zurückgeführt, worauf der nächste FormungsVorgang beginnen kann.

PLg. 5 zeigt eine .Abänderungsform des nachgiebigen Kerns 48. lioi dieser Abänderungsform braucht der Korn nicht mit einer Arbeit;)- oder Stabil is ierflüsa igkeit 54 gefüllt zu

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werden. Die Formhälften und auch die übrigen Teile der Schleudergußeinrichtung sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den Fig. 1 und 2. Der in Fig. 3 gezeigte Kern hat zwei Seitenwände 65 und 66, die aus Metall bestehen und hinreichend starr bzw. steif sind, um allen beim Schleudergußvorgang gemäß der Erfindung auftretenden Beanspruchungen gewachsen zu sein und auch dem Einfluß der härtbaren polymeren Flüssigkeit widerstehen zu können. An den einander gegenüberliegenden äußeren Rändern der Seitenwände 65 und 66 ist eine Kautschukmembran 68 (Fig. 3) befestigt. Die Leitung 46 verbindet den Innenraum des Kerns über einen Hahn 44 mit einer Druckluftquelle 44. Der Schleuderguß wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie dies an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Im vorliegenden Falle werden jedoch die durch die Fliehkraft in der härtbaren polymeren Flüssigkeit 50 entstehenden Verformungskrafte in der Kautschukmembran 68 dadurch ausgeglichen, daß Druckluft aus der Druckluftquelle Jl eingeführt wird. Diese Druckluft wirkt in der gleichen Richtung wie die in der Membran entstehende Fliehkraft. Es leuchtet ein, daß die Zufuhr von Druckluft in diesen Kern sehr genau kontrolliert werden muß; denn die Verformungskraft, die von der Flüssigkeit ausgeübt wird, hängt von der Umlaufgeschwindigkeit der Form ab. Bei Schwankungen der Umlaufgeschwindigkeit ändert sich also die von der Flüssigkeit ausgeübte Verformungskraft. Die Seitenwände 65 und 66 können aus gebogenen Einzelsegmenten bestehen, um das Herauslösen des fertigen Reifens zu erleichtern.

Die Fig. 3A und 3B zeigen verschiedene Querschnittformen der Membran 68. Diese Membranausführungen sind mit den Bezugszeichen 69 und 70 versehen. Genauso wie die Membran 68 haben sie das gleiche spezifische Gewicht wie die Flüssigkeit 50. Die nach innen gewandten Membranflachen, die dem Luftdruck ausgesetzt sind, müssen flach sein, wie

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bei der Membran 68. Die äußere Umfangsfläche 72 bzw. 73 dieser Membranen 69 und 70 können jedoch so geformt sein,.daß sie die gewünschte Profilgestalt der Reifeninnenwandung erzeugen.

Bei der in Fig. k veranschaulichten Ausführungsform findet ein Kern aus "Vollkautschuk" Anwendung, der das Bezugszeichen 7^ trägt. Wie die Zeichnung zeigt, sitzt dieser Kern 74 auf einer Natie 75, die nach Art eines Ringes ausgebildet ist und leicht zerlegt werden kann. Es läßt sich dadurch der Kern beim Herauslösen des fertigen Reifens leichter zusammendrücken. Die Nabe 75 kann aus einzelnen, sich zu einem Ring zusammenfügenden Ringabschnitten bestehen. Wichtig ist bei dieser Ausführungsform nur, daß-das spezifische Gewicht des festen Kautschukkerns 74 demjenigen der härtbaren polymeren Flüssigkeit 50 entspricht, die beim Schleuderguß verarbeitet wird. Bei allen in den Fig. 1,3 und H veranschaulichten Ausführungsformen kommt es in gleicher Weise darauf an, das spezifische Gewicht des Kerns demjenigen der härtbaren Flüssigkeit anzugleichen.

Die Fig. 5 dient vornehmlich dazu, eine etwas andere Ausführung der Gußform zu veranschaulichen. Es ist bereits vorgeschlagen bzw. erwogen worden, billige Kautschukformen zu verwenden, die zur Versteifung einen leichten Metallmantel aufweisen. Eine solche Kautschukform muß also entweder in sich steif genug sein, um eine Aufweitung auszuschließen, oder sie muß zusätzlich in irgendeiner Weise verstärkt werden. Kautschukformen, die in sich steif genug sind oder eine besondere kräftige Verstärkung haben, sind nicht nur baulich verwickelt, sondern auch teuer in der Herstellung. Fig. 5 zeigt wie entsprechend der Vorschrift nach der vorliegenden Erfindung das Aufeinanderabstimmen der spezifischen Gewichte auch bei der Form zur Anwendung gebracht werden kann. Der für die Form ver-

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wendete Kautschuk braucht nur so fest zu sein, daß er bei der Rotation seine Form behält und sich auch nicht verformt, wenn der in ihr hergestellte Gegenstand aus der Form herausgelöst wird. Die in Fig. 5 veranschaulichte Form 77 ist in der dargestellten Gestalt geformt worden und zwar aus einem verhältnismäßig billigen Kautschuk, der in sehr primitiver Weise von einem dünnen Metallgehäuse 78 umschlossen ist. Das Kautschukmaterial der Form 77 ist so beschaffen bzw. ausgewählt, daß es das gleiche spezifische Gewicht hat, wie die härtbare polymere Flüssigkeit, die in der Form durch den Schleuderguß in einen fertigen Gegenstand verwandelt werden soll. Aus diesem Grund sind die Ecken und anderen Abschnitte der Innenfläche der Form 77 so ausgebildet, daß sie nicht die Tendenz haben können, sich unter der Wirkung der auf sie ausgeübten Fliehkraft und der Einwirkung der polymeren Flüssigkeit zu verformen. Dies beruht darauf, daß die spezifischen Gewichte in allen radialen Abstandsbereichen von der Rotationsachse gleich groß sind und daher auch die gleichen Gegenkräfte ausüben. Der in der Form nach Fig. 5 erzeugte Reifen ist ein Vollgummireifen.

Die in Fig. 6 gezeigte Aus-führungsform ist eine Kombination der Bauarten nach den Fig. 1 und 5· Anders ausgedrückt: die Form nach Fig. 5 findet in der Gießeinrichtung nach Fig. 1 Anwendung. Die beiden Formhälften 77 sind von einem Gehäuse 78 umschlossen. Ein von der Form umschlossener elastischer Kern 48 kann mit einer Flüssigkeit 54 gefüllt werden. Diese Einrichtung arbeitet in der gleichen Weise wie dies mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Es leuchtet ein, daß die Form nach Fig. 6 auch in Verbindung mit Kernen nach den Fig. 3 und 4 zur Benutzung kommen kann.

Die Anzahl der harzartigen Stoffe, die gemäß den Merk-

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malen der Erfindung verarbeitet werden können, ist praktisch unbegrenzt; nur ist es wichtig, daß diese Harze vor dem Härten bzw. Vulkanisieren flüssig sind. Das Harz muß härtbar sein, sei es durch Anwendung von Hitze, durch Zusatz eines die Querverkettung bewirkenden Mittels oder vermittels eines Katalysators, durch Kondensation, chemische Reaktionen oder durch Anwendung einer Kombination dieser Mittel. Für Reifen, die gemäß den Mitteln nach der Erfindung erzeugt werden, eignen sich besonders gut Polyurethanharze. Bevorzugt werden polyätherartige Substanzen. Auch polyesterartige Urethane können verarbeitet werden. Derartige Materialien sind allgemein bekannt; es wird hierzu beispielsweise auf die US Patentschriften 2.852, 483 sowie 2.814, 605 und 2.8l4_a6O6 verwiesen, in denen Beispiele von Polyäther-Polyurethanen und Polyester-Polyurethanen beschrieben sind. Diese Polyurethane sind als Prepolymere mit einer Viskosität im Handel erhältlich, die etwa derjenigen von Honig entspricht. Die Polyurethane haben in der Regel spezifische Gewichte, die zwischen 1,03 und 1,30 liegen. Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Harze können als eine organische Verbindung angesehen werden, mit hohem, über etwa 1000 liegendem Molekulargewicht, sich wiederholenden Einheiten, die durch einen Mechanismus gewonnen wurden, bei dem sich das Molekulargewicht erhöht, also z.B. durch Polymerisation, Kondensation, zusätzliche Pfropfpolymerisation, Blockpolymerisation, Querverkettung, Lösung usw. und durch jede beliebige Kombination dieser Vorgänge. Die'verarbeiteten Harze sind polymere oder harzartige Stoffe unvollkommener Polymerisation, so daß sich dieses Material aus dem flüssigen Zustand in gelierten oder voll gehärteten, festen Zustand verwandeln kann. Solche hart- und vulkanisierbaren flüssigen Harze sind beispielsweise Prepolymere, Plastisole, Harze im A und B-Zustand, latent katalysierte Harze etc. Die Harze müssen ihren endgültigen Härtezustand erreichen, also fest werden, wenn sich einer der vorer-

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wähnten Vorgänge der Erhöhung des Molekulargewichtes abgespielt hat; die Zunahme des Molekulargewichtes wird beendet entweder durch Erschöpfung der Reaktionsmittel, Aufbrauchen der gesamten Menge des Querverkettungsmittels, durch Beendigung der Hitzeeinwirkung oder auch durch Anwendung eines die Kettenbildung unterbrechenden Mittels und dergl. Der endgültige gehärtete Gegenstand ist zweckmäßig elastomer, d.h. im fertig gehärteten Zustand besitzt er noch Nachgiebigkeit und Elastizität.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche:

■' 1. . Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes im ~-s Schleuderguß, dadurch gekennzeichnet., daß nach Einsetzen eines nachgiebigen Kerns in die Gußform der Spaltraum zwischen Kern und Form mit einem härtbaren flüssigen Material, aus dem der Gegenstand bestehen SoIl₃ gefüllt wird, worauf die Form und der Kern zur Rotation gebracht werden, um den Gegenstand aus dem härtbaren flüssigen Material durch Fliehkraft zu formen, wobei die auf die beiden Seiten des Kerns einwirkenden Kräfte miteinander ausgeglichen werden, so daß während des Schleudervorganges keine Verformung des Kerns auftritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler, unter -Druck verformbarer Kern zur Anwendung gelangt, der eine solche Rückstellkraft besitzt, daß er bei Fortfall des Druckes seine"ursprüngliche Gestalt wieder annimmt, und daß der Hohlraum des Kerns vor Beginn des Schleudergußvorganges mit einer Flüssigkeit gefüllt wird, deren spezifisches Gewicht annähernd demjenigen der härtbaren Flüssigkeit und auch demjenigen des Materials entspricht, aus dem der Kern besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form verwendet wird, deren Material- ein spezifisches Gewicht hat, das demjenigen der härtbaren Flüssigkeit und des Materials entspricht, aus dem der Kern besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Herstellung eines Kraftfahrzeugluftreifens

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unter Anwendung einer Porm₃ die aus einem verhältnismäßig starren Material besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Form ein Metall ist.
6. Verfahren nach einem der voraufgegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die härtbare Flüssigkeit und die im hohlen Kern befindliche Arbeitsflüssigkeit bis zur gleichen Spiegelhöhe eingefüllt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit im hohlen Kern aufgeheizt wird, um den Härtevorgang des im Schleuderguß erzeugten Gegenstandes zu unterstützen.
8. Verfahren nach einem der voraufgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle nachgiebige Kern membranartig ausgebildet und durch in seinen Hohlraum eingeleitete Druckluft (bzw. Druckgas) in seine Betriebsstellung aufweitbar ist, wobei während des Gußvorganges das Gewicht des Membranmaterials und der Druck der in den Kern eingeführten Luft (Gas) den beim Umlauf der Form von der härtbaren Flüssigkeit auf die Kernmembran ausgeübten Verformungskräften entgegenwirkt.
9. Einrichtung zur Durchführung des Schleudergußverfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine in Rotation zu versetzende Form (29,30), in der sich ein biegsamer hohler Kern (z.B. 48) befindet, der unter Druck verformbar ist, jedoch eine hinreichend starke Rückstellkraft besitzt, so daß er beim Nachlassen des Druckes seine ursprüngliche Gestalt wieder annimmt, wobei sich in dem Spaltraum

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zwischen Kern und Form eine härtbare Flüssigkeit befindet, aus der der zu erzeugende.Gegenstand entstehen soll, und der hohle Kern mit einer Arbeits- bzw. Stabilisierflüssigkeit gefüllt ist, wobei ferner das Material,aus dem der Kern besteht, sowie die härtbare Flüssigkeit und die Arbeitsflüssigkeit alle das gleiche bzw. annähernd gleiche, spezifische Gewicht haben.
10. Einrichtung nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung eines Luftreifens dienende Form (29₃30) aus einem starren Material, z.B. einem Metall, besteht.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reifenherstellung verwendete Form (29j3O) um eine horizontale Achse (24,25) rotierbar und der hohle Kern (48) an eine Vorrichtung ( 39,40,44,46,4? ) zum Einführen und Wiederabziehen der Arbeitsflüssigkeit angeschlossen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine die Arbeitsflüssigkeit vor ihrem Einführen in den hohlen Kern erhitzende Aufheizvorrichtung.
13- Einrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kern ganz oder teilweise aus einer biegsamen Membran ( 68,69,70 ) besteht und in den Kern Luft bzw. Gas unter Druck einführbar ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Umfangsbegrenzung des hohlen kerns bildende Membran (69,70) an ihrer der härtbaren Flüssigkeit zugewandten äußeren Umfangsfläche (72, 73) entsprechend der Form der Innenwandung des zu erzeugenden Gegenstandes, z.B.eines Luftreifens,eine Profilgestaltung aufweist.

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