DE2252555A1

DE2252555A1 - Vulkanisiervorrichtung fuer hohlkoerper

Info

Publication number: DE2252555A1
Application number: DE19722252555
Authority: DE
Inventors: Roland Jaedicke; Ulfert Dipl Ing Dr Schmidt
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1972-10-26
Filing date: 1972-10-26
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2252555C3; DE2252555B2; GB1435212A; FR2204501B1; FR2204501A1

Description

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Vor dem Ergreifen dieser erfindungsgemäßen Merkmale waren Vulkanisiervorrichtungen bekannt, bei denen das den Hohlraum des zu vulkanisierenden Hohlkörpers durchströmende Medium nach dem Eintritt durch eine mehr oder weniger große Zahl von Leitflächen so gelenkt wurde, daß es möglichst gleichmäßig die Wärmeübergangsflächen mit der erforderlichen Wärmemenge .versorgte. Wird nun durch den Hohlraum nur soviel »erwärmtes Medium hindurchgeschickt, wie zum Transport der erforderlichen Wärme nötig ist, ist aufgrund zahlreicher Versuche eine gleichmäßige Temperatur in den einzelnen Zonen des zu vulkanisierenden Erzeugnisses trotz der verschiedensten Stellungen der Leitfläche nicht · zu "erzielen. Eine befriedigende •Temperaturverteilung -ist nur mit einer erheblichen Vergrößerung der erforderlichen Wärmemenge (erfahrungsgemäß auf etv/a das Zehnfache) möglich, was wirtschaftlich nicht tragbar ist, so daß die Temperatur-Unterschiede und damit unterschiedliche Vulkanisationsgrade im fertigen Erzeugnis in Kauf genommen wurden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgemäß darin, die Verteilung des wärmetragenden Mediums im Hohlraum des Hohlkörpers besser als die Leitflächen es zulas.sen zu erwirken.

Mit Hilfe der im Anspruch 1.definierten Maßnahmen wird in überraschender Weise eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung erzielt. Das durch die Düsen einströmende Medium verteilt sich besser und gleichmäßiger als an Leitflächen. Dabei hat es sich gezeigt, daß die Verteilung umso intensiver ist, je kleiner die Anzahl der Düsen ist. Bei ein und derselben erforderlichen Wärmemenge wird die Verteilung und die Turbolenz demzufolge bei der Benutzung nur einer Düse besser als wenn drei Düsen entsprechend verringerten Querschnitts verwendet werden. Bei einfachen geometrischen Formen des Hohlraumes, vor allem· bei solchen mit runden Wandungen wird nach Möglichkeit nur¹eine Düse zur Einleitung des gesamten erforderlichen Mediums gewählt, während bei großen oder formmäßig komplizierten Hohlräumen den Verhältnissen entsprechend mehr Düsen verwendet werden sollen. Auf die Wirksamkeit der Düsen hin- · sichtlich der gleichmäßigen Verteilung der Wärmemengen hat die Lage oder die Anordnung der Austrittsöffnung für das Medium aus dem Hohlraum heraus keinerlei Einfluß. ·

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Dagegen wird die Wirksamkeit der Düse mit den zusätzlichen Merkmalen nach Anspruch 2 noch beträchtlich verbessert, da das von der Düse angesaugte und im Mischrohr durchwirbelte Medium auf dem Weg zurück zur Düse schon leicht abgekühlt v/ar und erneut vermischt mit dem frisch, eintretenden Medium in den Hohlraum wirbelt, so daß die gesamte aus.dem Mischrohr austretende Mediummenge möglichst große Durchwirbelung und <jine gleichmäßige Wärmeübertragung erzeugt.

Es hat sich nun als besonders zweckmäßig erwiesen, daß die Düsen gemäß Anspruch 3 angeordnet werden, weil dann durch das kreisende Medium, das wiederholt das Mischrohr der Düse passiert, für eine weitere Verteilung der herangeführten Wärme sorgt.

Die Maßnahmen nach Anspruch k lassen für besonders gestaltete Hohlräume ausgezeichnete Ergebnisse zu, wobei die tangentiale Anordnung der Düsen nach Anspruch 5 am günstigsten ist.

Weitere bemerkenswerte Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das eine Vulkanisiervorrichtung für Luftreifenrohlinge zum Gegenstand hat.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Vulkanisiervorrichtung mit 4 Injektoren,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Injektor und

Fig. k den Gegenstand nach Figur 2 mit einem Injektor.

Ein zu vulkanisierender Reifenrohling 1 ist in eine Form 2 eingesetzt und nimmt in sich einen Reizbalg 3 auf, in dessen Hohlraum k während der Vulkanisation ein unter Druck befindliches, vorzugsweise flüssiges Medium eingelassen ist. Ein Formendeckel 5 kann mit Hilfe nur

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teilweise dargestellter Einrichtungen 6 zum Öffnen der Form 2 abgehoben werden und zum Herausziehen des Heizbalges aus dem Reifenrohling 1 kann der dem Formdeckel 5 zugewandte Wulst 7 des Heizbalges 3 mit Hilfe der Kolbenstange 8 eines nicht dargestellten hydraulischen Hubzylinders soweit in Richtung des Pfeiles 9 angehoben v/erden, daß der Heizbalg 3 kleiner ist als die innere Öffnung des Reifenrohlings.1. Wird die Kolbenstange 8 entgegen der Richtung des Pfeiles 9 gesenkt und gleichzeitig das im Hohlraum h befindliche Medium unter Druck gesetzt, schlüpft der Heizbalg 3 in den Reifenrohling 1 hinein, so daß die in Figur 1 veranschaulichte Stellung wieder erreicht wird. Das Medium wird durch eine Zuleitung 10 auf einen durch die Pfeile 11 gekennzeichneten Weg in den Hohlraum k geleitet und verläßt denselben auf einem durch die Pfeile gekennzeichneten Weg, von dem es schließlich in die Ableitung 13 gelangt.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird das über die Zuleitung 10 herangeführte Medium in einen Ringraum 1*f einer Scheibe 15 geleitet, die es durcn Bohrungen 16 des Scheibenträgers 17 erreicht. Wie nun aus Figur 2 ersichtlich, gelangt das Medium aus dem Ringraum 1*t durch im wesentlichen radiale Kanäle 18„ die in um 90° gegeneinander versetzte Injektoren 19 münden«

Die letzteren bestehen, gemäß Figur 3 im wesentlichen aus einer Düsert20, die für den Kreislauf des Mediums den kleinsten Querschnitt bilden und damit die größte Fließgeschwindigkeit erzeugen. Die in der Düse 20 entstehende hohe Fließgeschwindigkeit bewirkt im wesentlichen die für die gleichmäßige Temperaturverteilung erforderliche Bewegung im Hohlraum k. Zur Erzeugung der Injektionswirkung schließt sich an die Düse 20 ein Mischrohr 21 an, dessen zylindrischer Innenraum 22 sich in der Nähe der Düse 20 trompetenförmig erweitert. Der aus der Düse 20,tretende Strahl des Mediums saugt durch Öffnungen 23 bereits im Hohlraum k befindliches Medium an und bringt dieses unter Vermischung mit dem durch die Düse 20 eintretenden, wärmeangereicherten Medium erneut in Bewegung.

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Da die Injektoren 19 zu einer im Hohlraum k gedachten Kreislinie tangential liegen und einen tangentialen Strahl erzeugen, wird das im ringförmigen Hohlraum k herumfließende Medium die Innenfläche des Heizbalges 3 überall mit gleichmäßig temperiertem Medium beaufschlagen, so daß eine gleichmäßige Wärmezufuhr zum zu vulkanisierenden Reifenrohling 1 erfolgt. Es wird also vermieden, daß der Vulkanisationsgrad an vergleichbaren, von der Dicke des ßeifens abhängigen Stellen gleichmäßig über- und unternormal ist.

Um zu vermeiden, daß sich das im Hohlraum ^t umlaufende Medium aufgrund der Zentrifugalkraft und auch aufgrund der Schwerkraft schichtet, werden die Injektoren 19 auf einem möglichst kleinen Durchmesser des Hohlraumes 4 angeordnet, da so der abgegebene Strahl trotz der tangentialen Richtung die Bewegungsrichtung des umlaufenden Mediums schneidet. Außerdem stören sie in dieser Anordnung arn wenigsten das Herausziehen des Heizbalges 3 aus dem Reifenrohling 1 bzw. nach dem Vulkanisiervorgang aus dem fertigen Keifen.

Wie bereits eingangs erläutert, ist es für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung von Vorteil, den zum Einstrahlen der erforderlichen Wassermenge notwendigen Düsenquerschnitt auf möglichst wenige, am besten eine Düse zu vereinigen, weil der damit erzeugte Wirbelimpuls am größten ist. In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind vier Wirbelelemente gewählt worden, um das Prinzip und die Medienführung beispielhaft zu veranschaulichten, doch ist die Wirksamkeit der Temperäturverteilung bei einem solchen strömungsgünstigen Hohlraum k mit einem einsigen Injektor 19 gemäß Figur k besser. Das durch die Bohrung 16 einströmende Medium erreicht direkt, unter Weglassung des Ringraumes 1¹+ die Düse 20, an die eich das Mischrohr 21 anschließt.

Es ergibt sich, daß die günstigste Lage der Wirbelelemente je nach der Form des Hohlraumes verschieden sein kann. Das Medium, das in das Mischrohr 21 durch die öffnung 23 hindurch einströmt, kann auch durch an die öffnungen 23 gesetzte Saugrohre von beliebiger Stelle des Hohlraumes k herangeführt werden, was bei bestimmten Formen des

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Hohlraumes *f vorteilhaft sein kann. Sofern durch den Injektor 19 in einem besonders geformten Hohlraum oder durch eine notwendig ungünstige Lage, z. B. im Zentrum, kein befriedigender Kreislauf des Mediums erreichbar ist, wird durch ein zusätzliches Leitblech oder mehrere solcher Leitbleche der Strahl des Injektors 19 umgelenkt.

Hannover, den 23. Oktober 1972
72-57 P/ 60 G Hö/Ls

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Claims

Continental Gummi-Werke A-: ti οο^.τιοί 1 ■-,chaft, Hannover Patentansprüche:

1. Vulkanisiervorrichtung für offene Hohlkörper, insbesondere torusförmige Luftreifenrohlinjje, denen die erforderniche Wärme sowohl durch eine die äußere Kontur bildende beheizte Form als auch durch ein als Wärmeträger durch den Hohlraum des Hohlkörpers geleiteter. und unter Vulkanisationcdruck stehendes Medium zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ala Miindunp zuiri Einleiten des Mediums in den Hohlraum Düsen (20) in möglichst kleiner Zahl angeordnet sind.

2. Vulkanisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich den Düsen (20) nach Art eines Injektors ein im wesentlichen zylindrisches Misch'rohr (21) anschließt.

3. Vulkanisiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20) so verteilt und richtungsmäßig angeordnet sind, daß sie einen Kreislauf des Mediums im Kohlraum (k) erzeugen.

h. Vulkanisiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20) in einem ringförmigen Hohlraum (Ό so verteilt und richtungsmäßig angeordnet sind, daß das Medium längs d.es ringförmigen Hohlraumes (U) umläuft.

5. Vulkanisiervorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20) tangential zu einer Kreislinie im ringförmigen Hohlraum (U) angeordnet -sind.

6. Vulkanisiervorrichtung nach den Ansprüchen U und 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Kreislinie näher zur Wandung kleinsten Durchmessers als zur Wandung größten Durchmessers des ringförmigen
Hohlraumes (U) liegt.

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7· Vulkanisiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20) an den Enden von in den Hohlraum (*0 hineinragenden, das Medium leitenden Elementen angeordnet sind.

8. Vulkanisiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die das Medium leitenden Elemente hohle Scheiben (15) mit an der Peripherie.angeordneten Düsen (20) sind.

9. Vulkanisiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die das Medium leitenden Elemente Rohre sind.

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L e e r s e i t e