DE2239820A1 - Vorrichtung und verfahren zum formen von gummigegenstaenden mit drahtverstaerkung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum formen von gummigegenstaenden mit drahtverstaerkung

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Description

DlPL-ING. GRÄMKOW DR. MÜLLER-BORE
DlPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD
PATENTANWÄLTE 2239820
fis/D 1353
DUNLOP LIMITED
Ryder Street, St. James's
LONDON S.W. 1 / England
1 Vorrichtung und Verfahren zum Formen von Gummigegenständen mit ©rahtverstärkung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Formvorrichtungen und insbesondere auf Formvorrichtungen zur Verwendung bei der Hers"SLlung von Gummigegenständen mit Drahtverstärkung.
Bisher sind Formen zur Herstellung von Gummigegenständen mit DrahtverStärkung im allgemeinen aus Metallen wie z.B. Stahl hergestellt worden. Die Nachteile der Form dieser Art bestehen darin, daß solche Formen kostspielig und schv/er sind und dabei Schwierigkeiten beim Zusammenbau und dem Auseinanderbauen derartiger Mulden bereiten.
Der Nachteil der Formen, die aus zweckmäßigen,leichteren und verhältnismäßig nicht kostspieligen Materialien, wie z.B. Fiberglas, hergestellt werden, besteht darin, daß ihre Dehnungskoeffizienten größer als der Dehnungskoeffizient der Drähte sind, so daß große Spannungen in der Form
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und in den Drähten während der Erhitzung entstehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen von Gummigegenständen mit Drahtverstärkung weist eine Formoberfläche auf, die eine Aussenumfangsoberflache einer mehrteiligen Form darstellt, wobei die Form aus einem Material hergestellt ist, das einen größeren Dehnungskoeffizient als der Draht hat und zumindest ein Abstandshalter zwischen zumindest zwei benachbarten Formteilen vorgesehen ist, der aus einem Material besteht, das thermoplastisch ist und bei der Formungstemperatur erweicht, so daß er während der Formung durch die sich ausdehnenden Formteile zum Strömen gebracht und somit die Ausdehnung des Formmaterials ausgeglichen wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht ein Verfahren zur Herstellung einer mehrteiligen Form zur Verwendung bei der Herstellung von Gummigegenständen mit Drahtverstärkung darin, daß die Formteile aus einem Material gebaut werden, dessen Dehnungskoeffizient größer als jener des Drahtes ist und daß zumindest ein Abstandshalter zwischen zumindest zwei benachbarten Formteilen vorgesehen wird, wobei dieser Abstandshalter aus einem Material besteht, das thermoplastisch ist und bei der Formungstemperatur erweicht, so daß bei der Verwendung der Form Eum Formen eines Formgegenstandes dieser Abstandshalter durch die sich ausdehnenden Formteile zum Strömen gebracht und somit die Ausdehnung der Form ausgeglichen wird.
Das Material mit einem Dehnungskoeffizient, der größer als jener des Drahtes ist, ist vorzugsweise ein Verbundmaterial aus Fiberglas und Harz.
Das Material des Abstandhalters kann ein Material inner-309808/1246
halb eines weiten Bereiches thermoplastischer Materialien und zweckmäßig beispielsweise ein thermoplastisches Polyolefin wie z.B. Polyäthylen sein.
Die mehrteilige Form kann jede beliebige Gestalt aufweisen, wobei jedoch sie vorzugsweise zylindrisch oder trommeiförmig und an ihren axial äusseren Kanten vorzugsweise mit einer Einrichtung zur Befestigung der Drähte des Gegenstandes mit Drahtverstärkung versehen ist. Die Form kann mit einer Einrichtung versehen sein, um die drehbare Anordnung der Form zu ermöglichen.
Die Form kann beispielsweise eine Form zur Verwendung bei der Formung von Förmgebungsmembranen mit Draht verstärkung und insbesondere von Formgebungsmembranen zur Verwendung bei der Formung von Gummireifenkarkassen mit Radialeinlagen sein.
Nun wird eine erfindungsgemäße Form nur unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung-beispielsweise beschrieben, die einen Halbaxialquerschnitt einer erfindungsgemäßen Form zeigt.
Die Form 1 dient zur Verwendung bei der Formung einer Gummimembran mit Drahtverstärkung und weist zwei kegelstumpfförmige Teile 2 und 3 und einen zylindrischen Mittelteil 4 auf. Jeder Teil 2, 3 und 4 besteht aus acht Segmenten und ist aus einem Verbundmaterial aus Fiberglas und Harz hergestellt.
Bei einer (nicht gezeigten) abgeänderten Ausführungsform der Formvorrichtung hat.die äußere Umfangsoberfläche 5 des Mittelteils Λ convene Form, um die Kontinuität der Form der Membran in Verbindung mit den kegeistupfförmigen äußeren Umfangsoberflachen 6 und 7 der Teile 2 bzw. 3 zu
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gewährleisten.
Die Formteile 2, 3 und 4 sind jeweils beispielsweise mit Rippen oder Gurten 8, 9 bzw. 10 versehen, mit deren Hilfe die Teile gestützt und verstärkt werden und auch die Verbindung der Teile, welche die Segmente ausmachen, erleichtert wird, wobei die Verbindung durch Schraubmuttern und Schraubbolzen 12 befestigt wird, die durch Löcher 11 in den Verstärkungsrippen hindurchgeführt sind.
Die Formteile 2, 3 und 4 sind jeweils an beiden Enden mit Flanschen 13, 13^; 14, 14a; und 15, 15a versehen. Die Anordnung der abgestuften Flansche 15» 1 5_a am Mittelteil 4 und der ergänzenden abgestuften Flansche 13 und 14 an den Teilen 2 bzw. 3 erleichtert die genaue Einstellung der Teile 2 und·3 in Bezug auf den Mittelteil Die Teile 2 und 3 sind am Mittelteil 4 mit Hilfe von Muttern und Bolzen 16 befestigt, die zusätzlich Abstand halten in Form von Polyäthylenpackungen 17 zwischen den Formteilen 2 und 3 und dem Mittelteil 4 in Stellung festhalten. Speilöcher 18 sind im Mittelteil 4 der Form vorgesehen, damit das erweichte Polyäthylen aus dem Raum zwischen den Formteilen 2, 3 und 4 durch die Ausdehnung der Formteile 2, 3 und 4 während der Formungen der Membran kontinuierlich hinausgepreßt werden kann. Metallrohre 19 sind auch vorgesehen, welche die Strömung des Wassers aus kondensiertem Dampf in dem Formmittelteil 4 während der Formung ermöglichen. Das sich im Boden des Formmittelteiles 4 sammelnde Wasser wird durch Syphon- oder Heberrohre 20 abgezogen, wobei der Arbeitsdampfdruck das Wasser durch die Steigrohre hindurchtreibt.
Im zusammengebauten Zustand der Form ist diese auch mit Naben 21 , stirnringen 22 und Außenringen 23 versehen. Eine Achse oder Welle kann in die Naben 21 eingeführt
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werden, so daß die Form 1 drehbar gelagert werden kann.
Die Stirnringe 22 haben eine Form, die jener der Flansche 13a und 14a der Teile 2 bzw. 3 ergänzt um die genaue Einstellung der Stirnringe 22 in der Form zu ermöglichen, wobei diese Stirnringe 22 an den Flanschen durch Schrauben 24 befestigt sind. Die Stirnringe 22 sind mit Rippen 25 versehen, die mit Schlitzen versehen sind, wobei jeder Schlitz eine Paßeinrichtung für einen Draht während der Formung der Membran an den Oberflächen 5, 6 und 7 darstellt. Auf ähnliche Weise sind auch Rippen 26, die an den Stirnringen 22 vorgesehen sind, mit Kerben versehen, wobei jede Kerbe eine Paßeinrichtung für die Nippelenden von Drahtpaaren während der Formung der Membran auf den Oberflächen 5, 6 und 7 darstellt.
Die Naben 21 und die Außenringe 23 sind an den Stirnringen 22 mit Hilfe von Schrauben 27 bzw. 28 befestigt. Die Außenringe 23 sind mit sich axial erstreckenden Flanschen 29 versehen, die sich über den Stirnringen 22 erstrecken. Ein Speiloch 30 und eine Speinut 31 sind jeweils in den Außenringen 23 und zwischen den stirnringen 22 und den Formteilen 2 bzw. 3 vorgesehen.
Im Arbeitszustand werden die Formteile 2, 3 und 4 mit den Packungen 17 zusammengebaut bzw. in Stellung gehalten. Im Bedarfsfall können kleine Polyäthylenstücke in die Räume 32 eingesetzt werden, um den Zusammenbau der Form 1 zu erleichtern. Die Stirnringe 22 sind an den Teilen 2 und 3 und die Naben 21 sind an den Stirnringen befestigt. Eine Achse oder Welle ist durch die Naben 21 hindurchgeführt.
Eine erste Gummischicht ist an den äußeren Umfangsoberflachen 5, 6 und 7 der Form 1 aufgetragen, wobei sich diese Schicht von den Rippen 25 nach innen axial erstreckt.
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Drähte, die an jedem Ende mit einem Nippel versehen sind, werden dann auf die erste Gummischicht in einer Ebene gebracht, welche sich durch die Drehachse der Form 1 erstreckt, wobei jeder Draht in seinen einzelnen Schlitzen in den Rippen 25 angeordnet ist. Paare von Drahtenden werden dann in die Kerben, die in Rippen 26 vorgesehen sind, eingesetzt, wobei die Nippel dieser Drähte mit den axial äußeren Oberflächen 35 der Rippen 26 in Anlage stehen und die besagten Oberflächen 35 nockenförmig sind. Die Paare von Drähten werden dann einzeln gespannt, indem Metallpolster oder -druckstücke 33 verwendet werden, die zwischen den Drähten in den Kerben angeordnet sind, während Madenschrauben in Schraublöcher 34 eingesetzt sind. Somit werden die Nippel der Drähte durch die. Nockenoberflächen 35 ohne jede durch die Paare von Drähten getragene Beschädigung axial nach außen zwangsläufig geschoben.
Dann wird eine zweite Gummischicht auf die Drähte aufgetragen, wobei sich diese Schicht über den Rippen 25 und erstreckt. Dann werden die Außenringe 23 an den Stirnringen 22 befestigt, wobei die Flansche 29 der Außenringe 23 gewährleisten, daß die Enden der zusammengebauten Membran während der Formung sicher bzw. fest gehalten werden.
Nach der Formung werden die Welle und die Naben 21 entfernt, wobei der restliche Teil der Anordnung durch die Außenringe 23 gestützt wird, wobei jeder Flansch 29 derselben auf zwei Rollen ruht. Dann wird die Form 1 zusammengeklappt und die Membran entfernt, wobei die Ringe 22 nun mit der Membran einstückig sind und das Zusammenklappen der Form durch die segmentartige Konstruktion der Formteile 2, 3 und 4 erleichtert und die Segmente eine solche Form aufweisen, daß sie durch das Innere der Form 1 entfernt werden können.
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Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann zur Herabsetzung der Möglichkeit einer Strömung der Polyäthylenpaclcungen 17 auf den Formungsoberflächen 5» 6 und 7 während der Formung eine Anzahl von Streifen aus einem Wirkstoff z.B. Beilagestahlblech, um die Formungsoberflächen herum zum Abdecken der öffnungen gewickelt werden. Zusätzlich kann die Polyäthylenmenge in dem Kreisring verringert werden.
Bei einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Packungen 17 weggelassen, wobei Abstandshalter inForm kleiner Stücke aus Polyäthylen in die Räume 32 eingesetzt sind. Um zu gewährleisten, daß der Gummi der Membran während der Formung nicht in die von den Packungen 17 freigelassenen Räume fließt, sind Streifen aus Beilagestahlblech um die Form herum zum Abdecken dieser Räume gewickelt. Diese Ausführungsform gewährleistet, daß sich das Polyäthylen nicht in der Nähe der Formungsoberflächen befindet und daß auch die Menge des verwendeten Polyäthylens verringert wird.1
Die Konstruktion einer in der erfindungsgemäßen Form geformten Membran ist in der britischen Parallelanmeldung Nr. 37836/71 beschrieben, die den selben Anmeldetag wie die vorliegende Anmeldung hat.
Patentansprüche:
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1.' Vorrichtung zum Formen von Gummi gegenständen mit Drahtverstärkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Formungsoberfläche aufweist, die eine Außenumfangsoberflache einer mehrteiligen Form bildet, wobei die Form aus einem Material hergestellt ist, das einen größeren Dehnungskoeffizient als der Draht hat und zumindest ein Abstandshalter zwischen zumindest zwei benachbarten Formteilen vorgesehen und der Abstandshalter aus einem Material hergestellt ist, das thermoplastisch ist und bei der Temperatur der Formung erweicht, so daß der Abstandshalter während der Formung durch die sich ausdehnenden Formstücke zum Fließen gebracht und somit die Ausdehnung des Formmaterials ausgeglichen wird.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Material, das einen größeren Dehnungskoeffizient als der Draht hat, ein Verbundmaterial aus Fiberglas und Harz ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material, aus welchem der Abstandshalter hergestellt ist, aus thermoplastischem Polyolefin besteht.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polyolefin Polyäthylen ist.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - A, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrteilige Form im wesentlichen zylimiri ncli i st..
    309808M246
    __9_ 223981:0
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche T --.4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrteilige Form im wesentlichen trommeiförmig ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn- ' zeichnet, daß die mehrteilige Form zwei Stirnteile und einen Mittelteil aufweist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wenn von· Anspruch 6 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnteile kegelstumpfförmig sind und daß der Mittelteil zylindrisch ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wenn von Anspruch 6 abhängig, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnteile kegelstumpfförmig sind'und daß der Mittelteil eine Außenumfangsoberflache hat, die convexe Form hat.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Stirnteile und der Mittelteil acht sigmente aufweist.
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter jeweils zumindest zwischen jedem Stirnteil und dem Mittelteil angeordnet ist. ν ■ ■■-■: ■"■' ■..-.·■
    12.Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch'"gekennzeichnet, daß der Abstandhalter kleine Stücke aus dem besagten Material aufweist, die zwischen jedem Stirnteil und dem Mittelteil angeordnet sind, wobei während der Formung der Membran diese Abstandsstücke durch die sich ausdehnenden Formteile zum Fließen gebracht werden und somit die Ausdehnung der Form ausgeglichen wir do!
    30 9 8 08./12 46 ' " "
    13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter eine kreisringförmige Packung aufweist, die zwischen jedem stirnteil und dem Mittelteil angeordnet ist, so daß während der Formung der Membran diese Packungen durch die sich ausdehnenden Formteile zum Fließen getischt werden und somit die Ausdehnung der Form ausgeglichen wird.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen aus einem Wirkstoff um die Öffnungen zwischen Formteilen herumgewickelt ist, so daß während der Formung das Material des Abstandhalters daran gehindert wird, auf der Formoberfläche zu fließen oder der Gummi daran gehindert wird, in die besagten Öffnungen zu fließen.
    15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrteilige Form mit einer Einrichtung versehen ist, welche die drehbare Lagerung der Form ermöglicht.
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-15, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrteilige Form an ihren axial äußeren Kanten mit einer Einrichtung zum Befestigen der Drähte des Gegenstandes versehen ist.
    17. Verfahren zur Herstellung einer mehrteiligen Form zur Verwendung bei der Herstellung von Gummigegenständen mit Drahtverstärkung, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Verfahrensschritte aufweist, die darin bestehen, daß die Formteile aus einem Material hergestellt werden, das einen größeren Dehnungskoeffizient als der Draht hat und daß zumindest ein Abstandshalter zwischen zumindest zwei benachbarten Formteilen vorgesehen wird, wobei dieser Abstandshalter aus einem
    30 9R08/ 1 24 B ■ ■. , ■■ : . ...
    Material besteht, das thermoplastisch ist und bei der Temperatur der Formung erweicht, so daß während der Verwendung der Form zum Formen eines Gegenstandes der Abstandshalter durch die sich ausdehnenden Formteile veranlaßt wird, zu fließen, wodurch die Ausdehnung der Form ausgeglichen wird.
    13.Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff, aus welchem die mehrteilige Form hergestellt ist, ein Verbundmaterial aus Fiberglas und Harz ist.
    19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, aus welchem der Abstandshalter besteht, ein thermoplastisches Polyolefin ist.
    20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polyolefin Polyäthylen ist.
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    Leerseite
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