DE2419910A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbauen und formen von luftreifen - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbauen und Formen von Luftreifen.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtung zum Aufbauen und Formen von Luftreifen, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, von Luftreifen, die mit radialer Karkasse und einem Gürtel versehen sind, wobei alle Ränder der Karkassenlagen nach außen um die Wulstkerne herumgelegt werden.

Bekanntlich umfaßt die Herstellung von Luftreifen im wesentlichen drei Hauptarbeitsvorgänge, nämlich das Aufbauen der Karkasse in zylindrischer Gestalt, das Formen der Karkasse, um sie in Toroidgestalt zu bringen, bevor im Fall von Reifen mit radialer Karkasse der Gürtel und das Laufflächen-

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band aufgebracht werden, und₍ das Vulkanisieren des Reifens, um ihm alle seine endgültigen geometrischen Eigenschaften zu erteilen.

Verfahren und Vorrichtungen zum kontinuierlichen Ausführen der beiden ersten genannten Arbeitsvorgänge sind bereits bekannt, wozu beispielsweise auf die italienische Patentschrift 733 825, gemäß welcher die Karkasse mittels einer aufblasbaren schlauchförmigen Membran geformt wird, oder auf andere Literaturstellen verwiesen wird, gemäß denen die Karkasse mittels einer Trommel geformt wird, die eine Mehrzahl von radial ausdehnbaren angelenkten starren Sektoren aufweist.

Jedoch kann der Formungsvorgang, der mittels der Verfahren und Vorrichtungen der zuerst genannten Art ausgeführt wird, zu einem Gleiten der Karkassenlagen um die Wulstkerne führen, wenn die Karkasse aus ihrer zylindrischen Gestalt in ihre Toroidgestalt überführt wird. Dies tritt hauptsächlich auf, wenn der FormungsVorgang mittels einer Membran ausgeführt wird, die vollständig aus Kautschuk hergestellt ist, d.h. ohne Verstärkungselemente. Weiterhin hat die Membran, wenn sie nach dem Formungsvorgang vom Innendruck entlastet wird, das Bestreben, die Karkasse an deren axial mittlerem Teil mit sich zu ziehen, so daß demgemäß die Karkasse an dem Laufflächenband und an dem gegebenenfalls vorhandenen Gürtel Verformungen erleiden kann.

Die Maschinen der genannten zweiten Art sind sehr kompliziert und daher teuer hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer genauen und wirksamen Wartung.

Es sind auch Maschinen zum Aufbauen und Formen von ßei- fen vorgeschlagen worden, die keine aufblasbare schlauchförmige Membran und auch keine Mehrzahl von radial ausdehnbaren starren Sektoren zum Ausführen des Formungsvorgangs aufweisen. Bei diesen Maschinen ist jedoch nicht die Verwendung von Mitteln vorgesehen, die ausreichend sind, zu verhindern, daß die Karkasse zufolge eines Verrutschens an den Wulstkernen

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Verformungen erleidet. \

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die oben genannten Nachteile vermieden werden und die weiterhin sehr wirtschaftlich sind.

Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum Aufbauen und Formen eines Luftreifens mittels einer Trommel, die aus zwei drehbaren Scheiben dargestellt ist, die gleichachsig und relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind und von denen jede Scheibe mit einem radial ausdehnbaren ringförmigen Sitz versehen ist, der in der Lage ist, einen der Reifenwülste zu umschließen. Dieses Verfahren umfaßt das Auflegen von Karkassenlagen auf die Trommel, während die Scheiben sich in einem Abstand entsprechend der Längsabwicklung der Karkasse zwischen den beiden Wulstkernen in dem fertiggestellten Reifen befinden, das Anordnen von Wulstkernen um die Karkassenlagen an den ringförmigen Sitzen der Scheiben, das Festlegen der Wulstkerne an den Karkassenlagen durch radiale Ausdehnung der ringförmigen Sitze, das freie Formen der Karkasse durch gegenseitiges Annähern der beiden Scheiben und gleichzeitiges Zulassen eines unter Druck stehenden Arbeitsmittels direkt zur Innenseite der Karkassenlagen in den Raum, der durch die beiden verschiebbaren Scheiben bestimmt ist, das Auflegen eines gegebenenfalls vorgesehenen Gürtels und des Laufflächenbaiides auf die geformte Karkasse, und das Umlegen der Ränder der Karkassenlagen um die Wulstkerne· Ein solches Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Umlegen der Karkassenränder dadurch ausgeführt wird, daß auf die seitlichen Teile der Karkasse eine zur Karkasseninnenseite gerichtete Kraft ausgeübt wird, die aufrechterhalten wird, während der Abstand der Wulstkerne, die in fester Weise in den Sitzen sicher umschlossen gehalten werden, auf den Wert gebracht wird, der in dem Reifen am Ende der Vulkanisation vorhanden ist, und daß diese Kraft weiterhin aufrechterhalten

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wird bis zur Beendigung des Auflegens oder Anheftens des gegebenenfalls vorgesehenen Gürtels und des Laufflächenbandes.

In der vorliegenden Beschreibung wird die Bezeichnung "Trommel" in Analogie zum Stand der Technik verwendet, selbst wenn diese Trommel im wesentlichen durch zwei Scheiben gebildet ist, die entlang ihrer gemeinsamen Achse nicht miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. i ist eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, dargestellt gemäß zwei verschiedenen Arbeitsschritten des Aufbauvorganges vor Beginn der Formung der Karkasse.

Fig. 2 ist eine Ansicht der gleichen Vorrichtung beim Auflegen des Gürtels und des Laufflächenbandes auf die geformte Karkasse.

Fig. 3 zeigt die gleiche Vorrichtung bei Beendigung des Umlegens der Ränder der Karkassenlagen uia die Wulstkerne.

Die dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Trommel i, die durch zwei gleichachsige Scheiben 2 und 3 gebildet ist, die während Drehung miteinander verbunden sind, die jedoch mit Bezug aufeinander entlang konzentrischer Dorne 4 und ^¹ symmetrisch verschiebbar sind, die entlang der gemeinsamen Achse der Scheiben 2 und 3 angeordnet sind. Die Scheiben 2 und 3 sind in ihrem radial äußeren Teil durch eine Mehrzahl von Kreissektoren gebildet. Die Kreissektoren sind in der vorliegenden Beschreibung nicht im einzelnen beschrieben, da sie an sich bekannt sind. Beispielsweise kann verwiesen werden auf die italienische Patentschrift 563 382. Entlang des Umfanges der Scheiben 2 und 3 befindet sich eine Umfangsnut, in welcher die Wulste 5 und 6 bzw. 7 und 8 einer Membran 9 bzw. 10 aus elastomerem Material starr festgeklemmt sind. Die Membranen 9, 10 sind mit Schnüren verstärkt, die in

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Längsrichtung angeordnet sind, d.h. in einer Richtung parallel zur Achse der Scheibe 2 bzw. 3. Die Membranen 9, 10 können über ein Zuführrohr ii bzw. 12 aufgeblasen werden, welches mit einer Druckluftquelle und alternativ mit einer Vakuumpumpe verbunden werden kann. Wenn die Membranen 9, 10 sich im luftdrucklosen Zustand (Fig. 1) befinden, sind sie auf sich selbst gefaltet und von einer axialen Verlängerung 13 bzw. Ik der Scheibe 2 bzw. 3 getragen.

Der axial innere Wulst 5 bzw. 7 der Membran 9 bzw. 10 ist entlang seines Umfanges in Umfangsrichtung derart geformt, daß je ein ringförmiger Sitz 15 bzw. 16 für das dichte Umschließen der Wulste des Reifens gebildet ist, der aufgebaut und geformt werden soll, wie es nachstehend im einzelnen erläutert wird.

Zwei weitere schlauchförmige Membranen 17 und 18 aus

elastomerem Material, die mit Druckluft aufgeblasen werden können, sind mit Bezug auf die den radial äußeren Teil der Scheiben 2 und 3 bildenden Kreissektoren in radial innerer Stellung angeordnet. Zufolge dieser Aufblasung ist es möglich, radiale Ausdehnung der kreisförmigen Sektoren und der Membranwulste 5 und 6 bzw. 7 und 8 und demgemäß auch der ring—* förmigen Sitze 15 und 16 zu erhalten. Offensichtlich ergibt sich eine radiale Zusammenziehung der ringförmigen Sitze 15 und 16, wenn die Membranen 17 und 18 vom Druck entlastet werden, wenn sie mit einer Vakuumpumpe verbunden werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt weiterhin zwei Bauteilgruppen 19 und 20 zum Tragen der Wulstkerne C des aufzubauenden und zu formenden Reifens von der Außenseite, und diese Bauteilgruppen können so ausgeführt sein, wie es in der italienischen Patentschrift 733 825 beschrieben ist.

Weiterhin sind nicht dargestellte bekannte Mittel, um gegebenenfalls einen Gürtel und das Laufflächenband des Reifens aufzubringen, sowie ein zum Auflegen der Karkassenlagen dienendes Tragelement 21 vorgesehen, welches an der Mittellinie 22 der Trommel 1 angeordnet und mit den Scheiben 2

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und 3 über übliche Mittel verbunden ist, beispielsweise über Teleskopelemente 23 und 24t. Ferner ist ein Zuführrohr 25 vorgesehen, welches den Raum zwischen den Scheiben 2 und 3 mit einer Druckluftquelle verbindet, und zwar getrennt von den Mitteln, die zum Aufblasen und Entlasten der Membranen 9 und 10 und 17 und 18 verwendet werden.

Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Während die Scheiben 2 und 3 sich in einem Abstand L. voneinander befinden, der der Längsabwicklung der Karkasse des fertiggestellten Reifens, gemessen zwischen den beiden Wulstkernen, entspricht, und während die ringförmigen Sitze 15 und 16 ihren minimalen Durchmesser 0. haben, da die Membranen 17 und 18 sich in entlastetem bzw. luftlosen Zustand befinden, werden Earkassenlagen T auf die Trommel 1 aufgelegt, wie es in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist. Die Karkassenlagen T legen sich gegen das Tragelement 21 und sie haben eine solche Breite, daß ihre Seitenränder sich über die ringförmigen Sitze 15 und 16 weit hinaus erstrecken, so daß die Karkassenlagen T auch von den axialen Verlängerungen 13, Ik der Scheiben 2 bzw. 3 abgestützt sind. Es werden dann die beiden Wulstkerne C an den Sitzen 15, 16 mittels der Bauteilgruppen 19 und 20 angeordnet. Danach wird Druckluft zur Innenseite der Membranen 17 und 18 zugelassen, um die ringförmigen Sitze 15 und 16 in der oben beschriebenen Weise radial auszudehnen, bis sie ihren maximalen Durchmesser 0₂ erreichen, und zwar derart, daß die Wulstkerne C an ihrer Stelle an den Karkassenlagen T sicher gehalten sind, wie es in der linken Hälfte der Fig. 1 dargestellt ist. Unmittelbar danach werden die Bauteilgruppen 19 und 20 wegbewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Formung der Karkasse begonnen durch Zulassen von Druckluft zur Innenseite der Karkasse in den durch die Scheiben 2 und 3 bestimmten Raum und durch gleichzeitiges Annähern der Scheiben 2, 3 gegeneinander.

Wenn die Karkasse während des Formungsvorgangs den

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gewünschten Durchmesser D an der Mittelebene 22 der Trommel erreicht hat und der Abstand zwischen den Scheiben 2 und 3 und zwischen den Wulstkernen C den Wert L₂ kleiner als L. erreicht hat, werden der Gürtel Z und das Laufflächenband B in Übereinstimmung mit einem der bekannten Verfahren aufgebracht(Fig. 2). Zu diesem Zeitpunkt wird, während das Innere der Karkasse in aufgeblasenem Zustand gehalten wird, Druckluft über die Zuführrohre 11 und 12 in die Membranen 9 und 10 eingelassen. Da die Wulste 5 und 6 bzw. 7 und 8 jeder Membran 9 bzw. 10 sich nicht voneinander trennen oder entfernen können, beginnt das Herumlegen der Seitenränder K der Karkassenlagen um die Wulstkerne C zufolge dieses Aufblasens, da auf die seitlichen Teile der Karkasse eine zur Innenseite der Karkasse gerichtete Kraft ausgeübt wird.

Gemäß der Erfindung findet gleichzeitig mit dem Umlegen = gemäß vorstehender Beschreibung eine weitere gegenseitige Annäherung der Scheiben 2 und 3 statt. Diese Annäherung wird beendet, wenn der gegenseitige Abstand der Iv'ulstkerne C, die in ihrem Sitz 15 bzw. 16 sicher und fest umschlossen sind, einen Wert»entsprechend L„, der kleiner als L₂ ist, erreicht ist, d.h. der Abstand, den die Wulstkerne am Ende des Vulkanisationsvorganges im Reifen haben.

Durch die kombinierte Wirkung der Druckluft auf der Innenseite der Karkasse und auf der Innenseite der Membranen 9 und 10 wird ein gewisses "Klemmen" an den seitlichen Teilen der Karkasse hervorgerufen, welche die umgelegten Ränder K umfassen. Unmittelbar nach den oben beschriebenen Vorgängen erfolgt eine Druckerhöhung annähernd von 1,5 auf 2,5 kg/cm im Inneren der Karkasse, um der Karkasse die Steifigkeit oder Starrheit zu erteilen, die erforderlich ist, damit das Gebilde aus Gürtel Z und Laufflächenband B angeheftet werden kann. Da die Membranen 9 und 10 aufgeblasen bleiben, solange das mit nicht dargestellten bekannten Mitteln ausgeführte Anheften ausgeführt wird, ist gemäß der Erfindung jedes mögliche "Ausfädeln" der Karkassenlagen oder deren Verschiebung

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rund um die Wulstkerne C verhindert.

Zu diesem Zeitpunkt ist*der zweite der oben genannten Hauptarbeitsvorgänge üblicherweise beendet, so daß die Druckluft aus der Innenseite der Karkasse und aus dem Inneren der Membranen 9, iO, 17 und 18 entlastet wird. Da der Innendurchmesser der Wulste des nicht vulkanisierten Reifens praktisch gleich 0₂ und daher größer als der Durchmesser $_± ist, welcher nunmehr der Durchmesser der ringförmigen Sitze 15 und 16 ist, ist es vergleichsweise leicht, den nicht vulkanisierten Reifen von der Trommel 1 abzunehmen, da keine Behinderungen vorhanden sind, die durch die Scheiben 2 und 3 verbindende schlauchförmige Membranen oder durch radial ausdehnbare ringförmige starre Sektoren gebildet sein könnten, die auf der Innenseite der Trommel angeordnet sind, um den Formungsvorgang der Karkasse auszuführen oder hervorzurufen. Aus dem gleichen Grunde führt das Abnehmen des nicht vulkanisierten Reifens von der Trommel i nicht zu irgendeiner Verformung der Karkasse.

Wenn Verstärkungsstreifen auf den unteren Teil der Außenfläche der Seiten der geformten Karkasse am Ende des Anheftens des aus Gürtel Z und Laufflächenband B bestehenden Gebildes aufgebracht werden sollen, werden die Membranen 9 und iO entlastet und die Streifen werden an den axialen Verlängerungen 13 und 14 rund um diese Membranen 9 und 10 gewickelt. Dann werden die Membranen 9 und 10 wiederum aufgeblasen, so daß diese Streifen wenigstens teilweise auf die Karkassenseiten aufgebracht werden, beginnend an dem radial innersten Teil der Karkasse.

Die Arbeitsschritte, die das Abnehmen des nicht vulkanisierten Reifens ermöglichen, werden dann gemäß vorstehender Beschreibung ausgeführt.

Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung besteht vor allem darin, daß irgendein Verschieben der Karkassenlagen um die Wulstkerne während des Formungsvorganges und während des An-

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heftens des aus Gürtel Z und Laufflächenband B bestehenden Gebildes verhindert ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß ein nicht vulkanisierter Reifen erhalten wird, bei welchem der Abstand zwischen den Wulstkernen schon vor dem Einführen des Reifens in die Vulkanisationsform der endgültige Abstand ist, und dies trägt zu der guten Qualität des fertiggestellten Reifens bei. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Vorrichtung von sehr einfacher und wirtschaftlicher Ausführung ist und keine Bauteile hat, die bei einigen Arbeitsschritten vorteilhaft sein können, die jedoch bei anderen Arbeitsschritten, beispielsweise beim Abnehmen des nicht vulkanisierten Reifens von der Trommel, nachteilig sein können.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ί i.Verfahren zum Aufbauen und Formen eines Luftreifens nextels einer Trommel, die aus zwei drehbaren Scheiben gebildet ist, die gleichachsig und relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind und von denen jede Scheibe mit einem radial ausdehnbaren ringförmigen Sitz versehen ist, der einen der Reifenwulste umschließen kann, wobei Karkassenlagen auf die Trommel aufgelegt werden, während die Scheiben sich in einem Abstand entsprechend der Längsabwicklung der Karkasse zwischen den beiden Wulstkernen im fertiggestellten Reifen befinden, Wulstkerne um die Karkassenlagen herum an ■ den ringförmigen Sitzen der Scheiben angeordnet werden, die Wulstkerne durch radiale Ausdehnung der ringförmigen Sitze an den Karkassenlagen sicher festgelegt werden, die Karkasse durch gegenseitiges Annähern der beiden Scheiben und gleich— zeitiges Zulassen eines unter Druck stehenden Arbeitsmittels direkt zur»Innenseite der Karkassenlagen in den durch die beiden verschiebbaren Scheiben bestimmten Raum frei geformt wird, und gegebenenfalls ein Gürtel und das Laufflächenband auf die geformte Karkasse aufgelegt und die Seitenränder der Karkassenlagen um die Wulstkerne herumgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Herumlegen dadurch ausgeführt wird, daß auf die seitlichen Teile der Karkasse eine in Richtung zur Karkasseninnenseite gerichtete Kraft ausgeübt wird, die aufrechterhalten wird, während der Abstand der in sicherer Weise in den Sitzen fest umschlossen gehaltenen Wulstkerne auf den Wert gebracht wird, den er im Reifen am Ende des yulkanisationsvorganges hat, und daß die Kraft weiterhin aufrechterhalten wird bis zur Beendigung des Anheftens eines möglicherweise vorgesehenen Gürtels und des Laufflächenbandes.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kraft nur mit Mitteln ausgeübt wird, die mit einem unter Druck stehenden Arbeitsmittel aufgeblasen werden unabhängig von den Mitteln zum Aufblasen der Innenseite der Karkassenlagen.

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   3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Arbeitsschritt Verstärkungsstreifen auf den unteren Teil der Außenfläche der Karkassenseiten unter -wenigstens teilweiser Ausnutzung der Wirkung der zur Karkasseninnenseite gerichteten Kraft aufgebracht werden.

   h, Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen von Verstärkungsstreifen ausgeführt wird, nachdem der Abstand zwischen den Wulstkernen gleich dem Abstand geworden ist, den die Wulstkerne im Reifen am Ende der Vulkanisation haben.

   5. Vorrichtung zum Aufbauen und Formen eines Luftreifens zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Trommel, die aus zwei gleichachsigen Scheiben gebildet ist, die während Drehung fest miteinander verbunden sind, jedoch entlang ihrer gemeinsamen Achse mit Bezug aufeinander symmetrisch verschiebbar sind, und von denen jede mit einem radial ausdehnbaren ringförmigen Sitz versehen ist, der einen der Reifenwulste fest umschließen kann, einer Einrichtung zum Zulassen und Auslassen von unter Druck stehendem Arbeitsmittel in den zwischen den beiden Scheiben vorhandenen Raum, um eine freie Formung der Karkasse zu erhalten, einer Einrichtung zum Abstützen der Wulstkerne von der Außenseite und sum Anordnen der Wulst— kerne in dem ringförmigen Sitz, wobei diese Einrichtung mit Bezug auf die Scheiben entlang der Trommelachse angenähert und entfernt werden kann, und mit einer Einrichtung zum Aufbringen eines möglicherweise vorgesehenen Gürtels und des Laufflächenbandes um die geformte Karkasse, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit jedem der ringförmigen Sitze (15, 16) starr verbundene Einrichtung (9 bzw. 10) vorgesehen ist, die getrennt von dem zwischen den Scheiben (2, 3) befindlichen Karkassenteil mit einem unter Druck stehenden Arbeitsmittel aufgeblasen werden kann, und daß jede der aufblasbaren Einrichtungen, wenn sie nicht aufgeblasen ist, sich mit Bezug

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   auf die entsprechende Scheibe in axial äußerer Stellung befindet.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß jede aufblasbare Einrichtung (9 bzw. iO) durch eine elastische Membran gebildet ist, deren Wulste (5, 6 bzw. 7, 8) starr an die entsprechende Scheibe (2 bzw. 3) geklemmt sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulste (5, 6 bzw. 7, 8) jeder Membran (9 bzw. 10) entlang der radial äußeren Fläche der entsprechenden Scheibe (2 bzw. 3) in einander benachbarter Stellung festgeklemmt sind, und daß der jeweils in axial innerer Stellung angeordnete Wulst (5 bzw. 7) der Membran (9 bzw. 10) weiterhin den ringförmigen Sitz für den entsprechenden Wulst des Reifens darstellt.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen mit Faden— oder Schnurelementen verstärkt sind, die in Längsrichtung, d.h. parallel zur Achse der Scheiben (2, 3) angeordnet sind.

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