DE2434651A1

DE2434651A1 - Verfahren zur herstellung von schlaeuchen

Info

Publication number: DE2434651A1
Application number: DE2434651A
Authority: DE
Inventors: Anthony Gerald Goodfellow; Eric Holroyd
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1973-07-18
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1975-02-06
Also published as: AR202564A1; FR2237756B1; IN140860B; BE817711A; JPS5720141B2; ZA744394B; MY8000105A; ES428373A1; CA1044418A; DK384374A; FR2237756A1; SE7409342L; GB1444755A; IT1019723B; FI216174A; BR7405823D0; LU70549A1; US3997641A; NL7409654A; JPS5043184A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 18 JUL11974

D 2047

DUNLOP LIMITED Dunlop House, Ryder Street, St.James¹S, London S.W.

Verfahren zur Herstellung von Schläuchen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Schläuchen, und insbesondere die Herstellung von Luftschiäuchen für Luftreifen.

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Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Schläuchen für Luftreifen wird zur Zeit ein Schlauch aus nicht-vulkanisiertem Kautschuk gespritzt, eine bestimmte Schlauchlänge von dem gespritzten Teil abgeschnitten, und die Enden dieses Schlauchstücks stumpf aneinandergefügt bzw. miteinander verbunden, so daß sich ein Kreisring ergibt.

Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens zur Herstellung von Schläuchen liegt darin, daß die Verbindungsstelle bzw. die Naht in einer radialen Ebene liegt; wird also der Schlauch bei einem Gürtelreifen verwendet, so verläuft die Naht parallel zu dem Cord, der zur Verstärkung der Karkasse dient, und wird durch die Verbiegungen des ihr benachbarten Cords dauernden Spannungen ausgesetzt. Dies kann zu einem Bruch bzw. einem Defekt der Schlauchnaht führen.

In der schwebenden britischen Patentanmeldung Nr. 55586/7o und ihren Zusatz Nr. 38542/72 der Anmelderin wurden ein Formverfahren und eine Formvorrichtung beschrieben, mit denen Schläuche hergestellt werden können, die auf dem Umfang verlaufende Nähte haben.

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Es hat sich nun herausgestellt, daß dieses Verfahren so erweitert werden kann, daß Schläuche unterschiedlicher Größe mit der gleichen, anfänglichen Formvorrichtung hergestellt werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung von Luftschläuchen für Luftreifen die folgenden Schritte auf:

a) Der Schlich wird in zwei ringförmigen Teilen aus nicht-vulkanisiertem Kautschuk geformt,der mech-anisch bearbeitet bzw. behandelt worden ist, um seine Elastizität ( nerve ) oder sein " Gedächtnis " zu zerstören;

b) die beiden Teile werderyunter Druck zusammengebracht, während sich der Kautschuk im behandelten Zustand befindet, um einen Schlauch mit einer Umfangsnaht zu bilden;

c) der noch nicht vollständig vulkanisierte Schlauch wird auf den gewünschten inneren Durchmesser gestreckt und in einer Form mit entsprechendem Durchmesser angeordnet;

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d) der Schlauch wird in der Form aufgeblasen, und der letzte Schritt zur Vulkanisierung des Kautschuk wird unter der Anwendung von Wärme durchgeführt.

Der Schritt (a) , bei dem der Schlauch in zwei ringförmigen Teilen geformt wird, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform auf die gleiche Weise durchgeführt, wie es in der schwebenden britischen Patentanmeldung Nr. 55586//Ό der Anmelderin beschrieben ist. Bei diesem Verfahren werden die Schlauchteile aus bearbeitetem bzw. mechanisch behandelten , nicht-vulkanisiertem Kautschuk in erwärmten Matritzenhohlräumen geformt, die jeweils mit einem zur Halterung dienenden Austrieb versehen sind. Selbstverständlich ist der Kautschuk bei dieser Stufe des Verfahrens v/arm; die Temperatur ist jedoch niedriger als die Temperatur, bei der eine schnelle Vulkanisierung stattfindet, Die Form wird unter Druck gesetzt, d.h., die die Form umgebende Atmosphäre wird vor dem Öffnen mit einem Gas, z.B. komprimierter Luft, unter Druck gesetzt, damit beim Öffnen der Form das Gas unter Druck in die sich öffnende Form strömen und mit dem zur Halterung dienenden Austrieb zusammenwirken kann, um des geformte Teil in dem Matritzenhohlraum zu halten; der Austrieb verhindert dabei, daß Gas hinter das

geformte Teil eindringen kann.

Der Schritt (b) wird dann nach einer bevorzugten Ausführungsform durchgeführt, indem die beiden Matritzenhohlräume, die nOch ihrer jeweiligen, hergestellten Teile haltern, noch erwärmt und in einer unter Überdruck stehenden Atmosphäre zusammengebracht werden; der Schlauch wird dann der Form entnommen und kann sich nach einer bevorzugten Ausführungsform abkühlen bzw. wird durch äussere Einwirkung abgekühlt, um die Vulkanisierung zum Stillstand zu bringen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden dann die zur Halterung dienenden Austriebe von dem Schlauch entfernt, z.B. beschnitten.

Bei dieser Stufe ist der Kautschuk des Schläuche teilweise vulkabisiert worden. Die Vulkanisierung muß über den gesamten Schlauch gleichmässig sein, damit der Schlauch in der Stufe (c) gleichmässig gestreckt werden kann; dies läßt sich am besten dadurch erreichen, daß die Temperatur der erwärmten Matritzenhohlräume sorgfältig gesteuert wird.

Der Schritt (c) kann von Hand an einem abgekühlten Schlauch oder mit einem zu diesem Zweck gebauten Gerät durchgeführt werden; der gestreckte Schlauch wird in einer Form mit dem

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gewünschten inneren Durchmesser angeordnet. Dabei muß festgehalten werden, daß bei diesem Schritt die ausgeübten, eine Verstreckung bewirkenderKräfte parallel zu der Richtung der Schlauchnaht sind, so daß die Naht nur einer minimalen Spannung ausgesetzt wird.

Im Schritt (d) wird der Schlauch auf die Form des größeren Formstücks aufgeblasen und in diesem Zudnnd vulkanisiert, so daß der schließlich hergestellte Schlauch einen größeren inneren Durchmesser als die am Anfang verwendete Form hat. Auf diese Weise kann der innere Schlauchdurchmesser von dem anfangsjgeförmten Durchmesser im Verhältnis von bis zu 2,5 : ( in Abhängigkeit von der Mischung ) erhöht werden; da die für den letzten Vulkanisierungsschritt verwendete Form nur den Aufblasdruck für den Schlauch aushalten muß, stellt sie ein sehr billiges Teil unter Berücksichtigung der Gesamtkosten dar. Damit kann also eine zu Beginn verwendete Formvorrichtung, die ein relativ kostspieliges Teil darstellt, gemeinsam mit einer Vielzahl von einfachen und billigen Formen eingesetzt werden, um Schläuche in sehr vielen Größen herzustellen.

Bei Bedarf kann der Schlauch sogar anfangs mit abgeflachter Querschnittsform geformt werden, wie es z.B. in der schwebenden

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britischen Patentanmeldung Nr. 38542/72 beschrieben ist, so daß die anfangsjverwendete Form einen noch kleineren Gesamtdurchmesser haben kann.

Weiterhin muß bei Bedarf der anfangsjverwendete, in den Stufen(a) und (b) eingesetzte Formhohlraum nicht kreisförmig im Grundriss sein, sondern er könnte eine zusammen- oder übereinander gerollte oder eine andere, gewundene Bahn annehmen,

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein Paar von Schlau.chhälfteh, die aus bearbeitetem bzw. mechanisch behandeltem, nicht-vulkanisiertem Kautschuk geformt sind;

Figur 2 das Aussehen des nicht-vulkanisiertem Schlauchs nach der Verbindung der Hälften und der Entfernung der zur Halterung dienenden Austriebe;

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Figur 3 die untere Hälfte einer Form mit einem kegelförmig zulaufenden Dorn, um das Strecken des in Fig. 2 gezeigten, nicht- vulkanisiertem Schlauchs in die Form zu erleichtern;

Figur 4 eine Schnittansicht des Schlauchs in der Form;

Figur 5 eine ähnliche Ansicht mit einer Darstellung des in der größeren Form aufgeblasenen Schlauchs ; und

Figur 6 eine Darstellung der zum Schluß erreichten Größe des vulkanisierten Schlauchs.

Die in Fig. 1 gezeigten Schlauchhälften 1 und 2 werden aus einer nicht-vulkaniserten, bearbeiteten bzw. mechanisch behandelten Kautschukmischung, z.B. einer Butylkautschuk-Gummischlauchmischung, nach dem in der schwebenden britischen Patentanmeldung Nr. 55586/7o beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Schlauchhälfte 2 enthält ein Ventil 3, das zum Aufblasen des Schlauchs bzw. zur Überprüfung seines Luftdrucks verwendet wird; beide Hälften haben zur Halterung dienende Austriebe 4, 5 , 6 und 7. Während die Schlauchhälften noch in ihren entsprechenden Matritzenhälften bzw. Formhälften ( nicht dargestellt ) gehalten werden, werden sie dadurch miteinander verbunden, daß die Matritzenhälften in einer

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unter Überdruck stehenden Atmosphäre zusammengebracht werden.

Der so gebildete Schlauch wird aus der Form entnommen und kann sich dann abkühlen; die zur Halterung dienenden Austriebe werden von der Umfangsnaht 8 beseitigt, z.B. abgeschnitten ( siehe Fig. 2 ).

Figur 3 stellt die untere Hälfte einer leichten Form dar, die zur Durchführung der letzten Vulkanisierungsstufe verwendet wird. Die Formhälfte enthält einen Hatritzenhohlraum 9, der einen größeren inneren Durchmesser als der Schlauch hat, der dadurch entsteht, daß die beiden anfangsjgeformten Hälften miteinander verbunden werden. Die Formhälfte ist mit einem axial verlaufenden mittleren Bereich 10 versehen, der die Form-oberflache Π für den inneren Durchmesser des Schlauches beträchtlich über die Mittenumfangs-Ebene 12 des Hohlraums fjtfr die Schlauchform hinaus trägt. Ein kegelförmig oder spitz zu-laufender Dorn 13 ist vorgesehen, der auf den mittleren Bereich 10 passt, sofdaß der nicht vollständig vulkanisierte Schlauch in den Formhohlraum gestreckt werden kann, wobei der verlängerte

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mittlere Bereich 10 der Formhälfte , der die Oberfläche 11 trägt, sicherstellt, daß der gestreckte Schlauch in seiner Stellung bleibt, wenn der Dorn entfernt wird.

Fig. 4 stellt die nächste Stufe des Verfahrens dar, wobei sich die obere Formhälfte 14 in ihrer Position auf der unteren Formhälfte befindet; der gestreckte, nicht vollständig vulkanisierte Schlauch 15 befindet sich im Inneren des so gebildeten Formhohlraumes. Der Schlauch wird dann aufgeblasen, um den Formhohlraum zu füllen, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, und die Form wir d erwärmt , um den Kautschuk des aufgeblasenen Schlauches 16 zu vulkanisieren.

Fig. 6 stellt die schließlich erreichte Größe des aufgeblasenen, vollständig vulkanisierten Schlauchs 17 dar; diese Größe wird unter Berücksichtigung des vulkanisierten Anfangszustands des Schlauchs vor dem Strecken in der größeren Form und den Eigenschaften der Mischung in Bezug auf die " bleibende Dehnung " bestimmt. Im Allgemeinen ist die schließlich erreichte Größe des vulkanisierten Schlauchs kleiner als die Größe der Nachvulkanisierungs-Form, jedoch größer als die anfangsfverwendete Form. Die Vulkanisierung in den Schlauchhälften beim Verbindungsschritt wird sorgfältig geregelt, da eine ausreichende V_erbindungs-

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stärke benötigt wird, um den Schlauch zu strecken, während andererseits die bleibende Dehnung des S_chlauchs in der letzten Stufe dadurch maximal wird , daß vor dem Streckschritt nur eine minimale Vulkanisierung des Schlauchs erfolgt ist.

Bei Laborversuchen wurden unter Verwendung einer Butylkautschukmiehung Probeschläuche nach diesem Verfahren iryfolgenden Schritten hergestellt: der Schlauch wurde auf 20 C gekühlt, bevor er von Hand in die größere Form gestreckt wurde, die sich ebenfalls auf einer niedrigen Temperatur befand, um die Handhabung zu erleichtern; der Schlauch wurde schließlich erwärmt, um die Vulkanisierung zuvollenden, indem die größere Form auf eine Temperatur von 150 C bis 160 C erhitzt wurde.

Über das in Fig. 3 gezeigte^" einen Dorn verwendende Verfahren hinaus können andere Systeme eingesetzt werden, um die Massenproduktion von Schläuchen zu erleichtern; dabei könnte z.B. ein sich ausdehnender Ring gebraucht werden, bei dem mechanische Finger den inneren Durchmesser des unvollständig vulkanisierten Schlauchs strecken würden. Zur gleichen Zeit würde Gas den Schlauch aufblasen und so den Querschnitt und den äusseren Umfang des Schlauchs strecken. Der aufgeblasene

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Schlauch würde automatisch auf freihängenden bzw. schwebenden Muster-Aufbauscheiben oder Formen angeordnet und durch eine Vulkanisierkammer geführt werden.

Ein weiteres, alternatives System könnte sich drehende Rollen oder Walzen verwenden, die sich drehen und gleichzeitig ihren Abstand vergrößern würden. Eine solche Maschine könnte einen weiten Bereich von Größen handhaben. Hier würde ebenfalls wieder der gestreckte Scchlauch zur Durchführung der letzten Vulkanisierung an eine Form weitergegeben.'

Nach einer weiteren Alternative könnte ein aufblasbarer Heizbalg verwendet werden, um den innderen Durchmesser des Schlauchs zu erhöhen. Dadurch könnte die Beschickung der letzten Form mit dem Schlauch zur Durchführung der Vulkanisierung erleichtert werden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Vorfahren zur Herstellung von Luftschläuchen für Luftreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch in zwei ringförmigen Teilen ( 1, 2 ) aus nicht-vulkanisiertem Kautschuk geformt wird, der zur Zerstörung seiner Elastizität oder seiner Speicherwirkung mechanisch bearbeitet worden ist, daß die beiden Teile (1,2) unter Druck zur Bildung eines Schläuche ( 15 ) mit Umfangsnähten ( 8 ) zusammengebracht werden, während sich der Kautschuk im bearbeiteten Zustand befinde^' daß der Schlauch ( 15 ) in noch nicht vollständig vulkanisierten Zustand auf einen gewünschten inneren Durchmesser gestreckt und in einer Form mit entsprechendem Durchmesser angeordnet wird, und daß der Schlauch ( 16 ) in der Form aufgeblasen und die letzte Vulkanisierungsstufe des Kautschuks unter Anwendung von Wärme durchgeführt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchteile (1,2) aus bearbeitetem, nicht-vulkanisiertem Kautschuk in erwärmten Matritzenhohlräumen

(9) geformt werden, die jeweils mit einem zur Halterung dienenden Austrieb (4, 5,6,7) versehen sind , und daß die Form vor dem öffnen unter Druck gesetzt wird, damit beim Öffnen der Form Gas unter Druck in die sich öffnende Form strömen und mit dem zur Halterung dienenden Austrieb zusammen wirken kann, um den geformten Teil ( l_f 2 ) in dem Matritzenhohlräum (9) zu halten, wobei der Austrieb ( 4, 5, 6, 7 ) verhindert, daß Gas hinter den geformten Teil ( 1, 2 ) gelangt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile ( 1, 2 ) dadurch zusammengebracht werden, daß die beiden Mfttritzenhohlräume mit ihren jeweiligen, geformten Teilen ( 1, 2 ) noch erwärmt und in einer

Über Überdruck stehenden Atmosphäre zusammengebracht werden.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß d&s so gebildete Schlauch ( 15 ) der Form entnommen wird, und daß vor dem Strecken die zur Halterung dienenden Austriebe ( 4, 5, 6, 7 ) beschnitten werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der so gebildete Schlauch ( 15 ) abgekühlt wird, um die Vulkanisierung vor dem Strecken zum Stillstand zu bringen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ( 15 ) auf einen inneren Durchmesser gestreckt wird, der bis zu 2,5 mal größer als sein anfangsjgebildeter Durchmesser ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchhälften ( 1, 2 ) bei der Verbindung nur minimal vulkanisiert werden, wobei die Naht ( 8 ) jedoch eine ausreichende Stärke haben muß, um den folgenden Streckvorgang ohne Defekte auszuhalten.

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δ. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ( 15 ) auf einen Formteil gestreckt wird, der über die Mittenuafangsfläche ( 12 ) des Formhohlrauras ( 9 ) für den Schlauch ( 15 } hinaus die Formoberfläche (11 ) für den inneren Durchmesser des Schlauchs ( 15 ) trügt·

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ( 15 ) mit Hilfe eines kegelförmig zulaufenden Oorns ( 13 ) gestreckt wird.

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