DE2627951A1

DE2627951A1 - Expandierbare blase fuer eine reifenaufbaumaschine fuer die einstufige oder zweistufige herstellung, insbesondere von radialschichtenreifen

Info

Publication number: DE2627951A1
Application number: DE19762627951
Authority: DE
Inventors: Edward Peter Percarpio; Daniel Shichman
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1975-06-25
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1977-02-10
Also published as: DE2627951C3; SE7607169L; FR2315384B1; AU1459476A; BE843141A; PL103559B1; GB1542720A; FR2315384A1; US3963394A; AU498111B2; TR19684A; DE2627951B2; JPS525877A

Description

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PATENTANWÄLTE Π

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Uniroyal, Inc.
I23O Avenue of the Americas New York, N.Y. 10020 / USA

"Expandierbare Blase für eine Reifenaufbaumaschine für die einstufige oder zweistufige Herstellung, insbesondere von Radialschichtenreifen"

Die Erfindung betrifft eine Blase zur Verwendung in einer Reifenbaumaschine zum Herstellen von insbesondere Radialschichtenreifen auf einstufigem oder zweistufigem Wege.

Derartige Blasen sind bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Blase so weiterzubilden, daß sie eine größere Formfestigkeit und Widerstandsfähigkeit im expandierten Zustand aufweist, und zwar in Verbindung mit einem Modul, der größer ist als der einer noch nicht vulkanisierten Reifenkarkasse, so daß mit Hilfe der Blase die Reifenkarkasse in der expandierten Form wesentlich genauer und besser an die gewünschte Umfangsform angepaßt und ausgeformt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die . Blase einen dicken, im wesentlichen zylindrischen zentralenAb-

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schnitt mit einer Mehrzahl von Windungen auf der Innenfläche des Abschnittes aufweist, die sich senkrecht zur Achse des zylindrischen Abscfrittes erstrecken,und mit deren Hilfe eine Verminderung der Dicke und zugleich eine zusätzliche axiale Dehnbarkeit der Blase ersugbar ist, und daß zwei ringförmige, mit Wulstenden versehene Abschnitte von jedem Ende des zylindrischen zentralen Abschnittes fortragen, und daß ein Verstärkungsmaterial vorgesehen ist, daß sich durch den zentralen Abschnitt und durch die Endabschnitte zur Begrenzung der axialen Dehnbarkeit der Blase erstreckt.

Mit dieser Ausbildung erhält man eine geformte radiale Reifenkarkasse von wesentlich verbesserter Gleichförmigkeit. Der im wesentlichen zylindrische,dickere zentrale Abschnitt weist eine Vielzahl von dünneren Umschlingungen oder Windungen auf, die senkrecht zur Achse des zylindrischen Abschnittes verlaufen, wobei diese auf der Innenseite des Abschnittes liegen. Diese Windungen liefern kontrollierte Beträge an axialer Dehnbarkeit der Blase. Die zwei ringförmigen, mit Wulsten versehenen Endabschnitte, die sich vom inneren Ende des zylindrischen mittleren Abschnittes nach innen erstrecken, sind mit dem zentralen Abschnitt durch Verstärkungsmaterial verbunden, das sich sowohl durch den mittleren Abschnitt als auch durch die Sndabschnitte erstreckt. Hierdurch wird eine vorbestimmte Begrenzung der axialenDehnbar-keit der Blase gewährleistet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen

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an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Blase einer Reifenbautrommel gemäß der Erfindung, wobei der Schnitt in einer axialen Ebene der Blase gelegt ist,

Fig. 2 im größeren Maßstabe und im Ausschnitt die Blase nach Fig.l, wobei Einzelheiten des Blasenaufbaus gezeigt sind,

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1 mit der Ausnahme, daß in Fig. 3 die Blase in der unter Druck stehenden gedehnten Form wiedergegeben ist, bei der eine Karkasse ausgeformt wird,

Fig. 4 schließlich ist im größeren Maßstabe ein Schnitt durch eine alternative Ausführungsform des mit Wulst versehenen Endabschnittes, wie er bei der Blase nach Fig. 1 verwendet werden kann.

Unter Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Blase nach der Erfindung wird Bezug genommen auf die Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt dabei die Formblase 10 befestigt auf zwei seitlichen

Flanschen 12 mit Hilfe von zwei Ringen IM. Die Blase 10 umfaßt einen zylindrischen zentralen Abschnitt 16, dessen Mitte sich auf einen Stützring 18 nach Fig. 1 und 2 aufsetzen kann, wenn eine nicht dargestellte Reifenkarkasse auf der Blase aufgebaut werden soll. Weiterhin weist die Blase zwei ringförmige, mit

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WuIsten versehene Endabschnitte 20 auf.

Der zylindrische mittlere Abschnitt 16 ist durch vier identische Windungen oder Ausnehmungen 26 charakterisiert, von denen jeweils zwei auf jeder Seite eines zentralen dickeren Abschnittes 28 angeordnet sind. Die Breite ist annähernd gleich dem Doppelten der Breite eines der beiden dickeren Abschnitte 29, welche die beiden Paare TOn identischen Gängen 26 voneinander trennen. Nach außen im Abstand von dem dickeren Abschnitt 29 und angrenzend an den äußeren Gang 26 sind zweite dicke Abschnitte 37 vorgesehen, die mit den dicken Abschnitten 29 identisch ausgebildet sind. Die Gänge oder Ausnehmungen 26 sind in Praxis Dehnungswellen oder Ausnehmungen, welche in axialer Richtung der Blase zusätzliche Länge geben, wenn die Blase unter Druck gesetzt wird, wie dies Fig. 3 darstellt. Ein erstes Segment 30 aus Verstärkungsmaterial ist nahe der Innenfläche der Auskleidung 31 der Blase 10 in dem zylindrischen mittleren Abschnitt 16 angeordnet und erstreckt sich durch den inneren Abschnitt des mit Wulst versehenen Endbereiches 20 und folgt der Kontur der Blasenausklexdung im zylindrischen zentralen Abschnitt 16. Das erste Segment 30 der Verstärkung bestimmt die axiale Nachgiebigkeit oder Dehnbarkeit der Blase 10, welche aus Gründen der Spezifikation auf eine Dehnbarkeit begrenzt ist, welche eine adäquate Unterstüzung über die volle Breite des Reifens sicherstellt, wenn dieser expandiert ist bis auf den Umfang, der zur Vervollständigung des Reifenaufbaus und zur Ausformung erforderlich ist. Die Auskleidung 31

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hindert Luft daran, in die Verstärkung einzudringen, wenn die Blase zum Ausformen der Reifenkarkasse unter Druck versetzt wird.

Allgemein gesprochen wird sich das Verstärkungsmaterial 30 ausglätten oder abflachen, um pro Windung 26 eine zusätzliche axiale Länge von etwa 12 mm zu liefern, so daß die vier Windungen 26 insgesamt etwa 5 cm an zusätzlicher axialer Abmessung liefern. Die beiden Endabschnitte 35 liefern etwa eine zusätzliche axiale Abmessung von 2,5 cm. Da die Anfangsweite der Reifenkarkasse die Breite der Blase übersteigt, ist diese Dehnung der Blase notwendig, um dem Reifen die notwendige Form zu geben. Bänder aus parallen Stahlkordelementen 32 (der Spezifikation Ix5x 0,oo6") sind in den dicken Abschnitten 28, 29 und 37 vorgesehen, wobei die Kordelemente 32 mit ihrer Länge parallel zur Blasenachse verlaufen. Diese Bänder sind außerhalb des ersten Segmentes 30 des Verstärkungsmaterials und im Abstand von diesem angeordnet. Die Kordelemente 32 verstärken die Steifigkeit der Blase 10 und steuern die axiale Dehnbarkeit in dem Bereich, in dem sie angeordnet sind, auf einen niedrigen Wert, da sie weniger dehnbar sind als das Verstärkungsmaterial 30.

Ein zweites Segment 41 aus Verstärkungsmaterial ist nahe der Auskleidung angeordnet,und zwar im Bereich der inneren und äußeren Fläche des mit Wulst versehenen Endabschnittes 20. Diese Verstärkung folgt der Kontur der genannten Flächen. Der keilförmige Effekt, der durch die Ausbildung des Verstärkungsmaterials kl

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geschaffen wird, verhindert zusammen mit der Ausbildung der Wulstelenente 24, daß die Endabschnitte 20 aus dein Bereich zwischen den Planschen 12 und Ringen 14 herausgezogen werden.

Die Ausnehmungen ab ermöglichen ein Unterdrucksetzen der Blase 1O₃ wie dies Fig. 3 zeigt, ohne Verformung oder ungebührliche Zusännendrükung der Masse an der Innenoberfläche der Blase 10, die dadurch geschneidiger wird. Die Außenfläche der Blase zeigt flache Einkehlungen 39 in Bereich der Ausnehmungen oder Windungen 2ü, wenn die rilase unter Druck steht (vgl. Fig. 3).

Obwohl natürliches Gummi vorzugsweise zur Herstellung der Blase verwendet wird, sind verschiedene Zusammensetzungen für die speziellen Komponenten der Blase vorgesehen. Das Gummi des zentralen zylindrischen Abschnittes 60 einschließlich der Auskleidung 31 ist so zusammengesetzt, daß es eine gute mechanische Haftung beim Vulkanisieren auf der Karkasse eines Reifens während der Expansion liefert, um mit einem relativ niedrigen Druck von etwa 0,7 bis 1,4 kg/cm für den AufblasVorgang auszukommen. Außerdem soll es vorzugsweise eine Härte in Bereich von 29 bis 31 auf einen Shore A-Härteinesser aufweisen. Das Gummi der mit dem Wulst versehenen Endabschnitte 20 besteht aus einer härteren Gummimischung, um die Tendenz zu vermindern, daß sich die Wülste 2h aus dem Bereich zwischen den Flanschen 12 und Ringen 14 herausziehen, wenn die Blase 10 aufgepumpt wird. Die Härte liegt vorzugsweise zwischen etwa 70 und 75 auf einem Shore A-Härtemesser. Obwohl die Massenbestandteile für jede Gummimischung ähnlich sind,

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ist das Gummi für den Wulstabschnitt im höheren Ausmaße mit Kohlensehwarz beladen (vorzugsweise etwa 70 Teile pro 100 Teile Gummi) im Vergleich zu dem Gummi für den mittleren Abschnitt, (wo etwa 6 Teile von Kohlenschwarz auf 100 Teile Gummi kommen). Da das erste Segment 30 des Verstärkungsmaterials die axiale Ilachgiebigkeit der Blase 10 beschränkt, jedoch eine in Umfangsrichtung weisende Nachgiebigkeit gestattet, besteht das Segment vorzugsweise aus faserigem Material, wobei die Pasern im wesentlichen parallel zur Achse der Blase 10 ausgerichtet sind.

Das Verstärkungsmaterial in den Segmenten 30 und ^l umfaßt vorzugsweise eine Aramid-Faser, die unter dem Warenzeichen "Faser B" oder "Kevlar" im Handel erhältlich ist. Aramid ist der allgemeineName für Fasern, die aus Kondensationsprodukten der isophthalischen oder terephthalischen Säure und m- oder p-Phenylendiamin hergestellt sind. "Faser B" und "Kevlar" sind allgemein als Produkte der Kondensation von terephthalischer Säure und p-Penylendiamin bekannt. Aramid wird definiert als "eine hergestellte Faser, bei der die Faser bildende Substanz ein langkettiges, synthetisches, aromatisches Polyamid ist, bei dem wenigstens 85 % der Aramid-Glieder direkt an zwei aromatische Glieder angekettet sind". Weitere Einzelheiten über die Faser befinden sich in der US-PS 3 393 210.

Die bevorzugte Kordkonstruktion des Verstärkungsmaterials besteht aus einem Zwirnniveau von 1.500 /3, 7,2 X 7_S2, worin die Faser

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mit einer Gummimasse IJr. 832 überzogen ist, wobei zehn Enden pro Zoll liefen mit einem Gewebemaß von 0,080 Zoll.

Es ist ersiehtlieh, daß aufgrund der Einführung der kontrollierten Dehnung im Bereich der Ausnehmungen'26 die Dehnung des im wesentlichen zylindrischen zentralen Abschnittes 16 zwischen den Ausnehmungen 26 sehr gering zu sein braucht und sogar sich dem Wert Null annähern kann. Folglich kann die Dicke des zentralen Abschnittes 16 größer als die üblicher Formblasen gemacht werden. Diese größere Dicke liefert eine wünschenswerte Festigkeit, wenn die Blase expandiert ist. Zusammen mit einem Modul, der höher ist als der des ungehärteten Reifenkarkassenmaterials, das der Formung unterworfen wird, führt dies dazu, daß die Reifenkarkasse beim Ausdehnen zwangsläufig an das Profil der unter Druck stehenden Blase angepaßt wird.

2 Die Blase selbst erfordert einen Druck zwischen 0,7 und 1,4 kg/cm zur Ausdehnung in den gewünschten Formdurchmesser, wie dieser in Fig. 3 wiedergegeben ist. Mit einer erststufigen Reifenkarkasse

auf der Blase ist ein Druck von etwa 1,05 bis 2,1 kg/cm erforderlich. Dieser auf die Blase ausgeübte Druck liefert für die Karkasse eine feste solide Basis, gegen die das Festheften des Gürtels und des Laufflächenbandes stattfinden kann.

Bei einer alternativen Ausführungsform des mit Wulst versehenen

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Endabschnittes 120 nach Pig. H ist das Verstärkungsmaterial nahe der Innenfläche 131 der Blase sowohl im zylindrischen Abschnitt 116 und dem mit Wulst versehenen Endabschnitt 120 angeordnet und der Kontur der Blase angepaßt. Eine schraubenförmig gewickelte Feder 122, vorzugsweise von 5/16 Zoll Durchmesser ist in die Wülste 124 eingebaut, um mehr Widerstand gegen das Herausziehen der Wülste zu geben.

Es ist ersichtlich, daß jede Anzahl, Form und Größe von Windungen 26 verwendet werden kann, um das gewünschte Maß von axialer Dehnbarkeit und zusätzlicher Dicke für die Blase zu gewinnen. Beispielsweise können Blasen mit 2,4, 6 oder dgl. identischen Ausnehmungen 26 verwendet werden, um im wesentlichen gleichförmig geformte Radialkarkassen herzustellen.

Es sollte bemerkt werden, daß die Bänder aus Stahlkord 32, die zwar bei der bevorzugten Ausführungsform angewendet werden, nicht unbedingt notwendig sind, da sie nur dazu dienen, die Wirkung des ersten Segmentes 30 aus Verstärkungsmaterial zu unterstützen und weiter die bereits geringe Dehnfähigkeit dieses Materials im Bereich zwischen den Ausnehmungen 26 weiter zu vermindern.

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Claims

- 10 Patentansprüche

1.) Dehnbare Blase in einer Reifenbaumaschine zum Ausformen eines pneumatischen Reifens im einstufigen oder zweistufigen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase einen dicken, in wesentlichen zylindrischen zentralen Abschnitt (16) mit einer Mehrzahl von Umfangsaus nehmungen oder Gewindegängen (26) auf der Innenfläche des Abschnittes aufweist, welche Ausnehmungen sich senkrecht zur Achse des Zylinderabschnittes erstrecken und die Dicke der Blase örtlich vermindern und die axiale Dehnbarkeit der Blase örtlich vergrößern, und daß zwei ringförmige,mit Wulst versehene Endabschnitte(20) sich jeweils von jeder Seite des zentralen Abschnittes nach innen erstrecken, und daß ein Verstärkungsmaterial (30) sich durch den mittleren Abschnitt und d-ie Endabschnitte erstreckt, um die axiale Dehnbarkeit der Blase zubegrenzen.

2. Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial _(30 ) ein faseriges Material umfaßt, das nahe der inneren Oberfläche der Blase im zylindrischen mittleren Abschnitt angeordnet ist und dessen Kontur folgt und sich durch den inneren Bereich des mit Wulst versehenen Endabschnittes erstreckt.

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3. Blase nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Band oder Streifen aus Stahlkord (32) in jedem der dickeren Bereiche des zylindrischen zentralen Abschnittes angeordnet ist, wobei die Längserstreckung der Kordelemente parallel zur Achse der Blase erfolgt und das Material im Abstand und außerhalb des Verstärkungsmaterials im zylindrischen zentralen Abschnitt angeordnet ist.

4. Blase nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Segment (4l) aus Verstärkungsmaterial nahe der inneren und äußeren Oberfläche des mit Wulst versehenen Endabschnittes vorgesehen ist.

5· Blase nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß vier identische Ausnehmungen (26) vorgesehen sind, die paarweise beiderseits von einem zentralen dickeren Abschnitt (28) angeordnet sind, dessen

mit
Breite annähernd der doppelten Breite eines der dickeren Abschnitte (29₃37) ausgebildet ist, welche jeweils die beiden Ausnehmungen (26) eines Paares trennt.

6. Blase nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5» d a d u r ch gekennzeichnet, daß der zentrale zylindrische Abschnitt und die ringförmigen Endabschnitte im wesentlichen aus natürlichem Gummi bestehen.

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7. Blase nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Gummi des zylindrischen zentralen Abschnittes eine Härte im Bereich von etwa 29 - 31 auf einem Shore A-Härtemesser aufweist.

8. Blase nach Anspruch 6 oder 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte eine Härte zwischen etwa JO und 75 auf einem Shore A-Härtemesser aufweisen.

9. Blase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetj daß das Verstärkungsmaterial (l60) ein faseriges Material umfaßt, das nahe der Innenfläche der Blase angeordnet ist und desservKontur folgt, und zwar sowohl im zylindrischen mittleren Abschnitt als auch an den mit Wulst versehenen Endabschnitten.

10. Blase nach Anspruch 2 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material eine Aramid-Faser ist.

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