DE2900717A1

DE2900717A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen und vulkanisieren von reifen ohne entlueftungsvorspruenge

Info

Publication number: DE2900717A1
Application number: DE19792900717
Authority: DE
Inventors: Walter Albert Hartz
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2419156A1; IT7919228A0; SE7900203L

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ "*"*"·· ¹⁰· Januar 19 7

_ _______ _ fjff^-Djp I Postanschrift/Postal Address

Dti. JJlJi X Jilt. 1ί. MUiW IP J p_{08tfach 8βΟ}1θ9, aOOO München 8β

DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

Fienzenauerstraße 28 Telefon 98 3222

Patentanwälte Telegramme: Chemlndus München

Telex: CO) 583893

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THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY One General Street, Akron, Ohio 44329, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Formen und Vulkanisieren von Reifen ohne Entlüftungsvorsprünge

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Die Erfindung betrifft das Vulkanisieren und Formen von Reifen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vulkanisieren und Formen von Reifen ohne das Entstehen unerwünschter Entlüftungsvorsprünge an der Aussenfläche des vulkanisierten Reifens.

Beim Formen von Reifen ist es normalerweise notwendig, Entlüftungsbohrungen in der Reifenform vorzusehen, so daß die Luft in der Form durch diese Bohrungen entweichen kann, nachdem die Form geschlossen worden ist und während das nicht vulkanisierte Reifenband innerhalb der Form in Kontakt mit den Wänden des Formhohlraumes expandiert wird.

Diese Entlüftungsbohrungen haben den Nachteil, daß der Kautschuk des nicht vulkanisierten Reifenbandes indiese fließen und unerwünschte Entlüftungsvorsprünge auf den Oberflächen des vulkanisierten Reifens bilden kann- Einige dieser Entlüftungsvorsprünge brechen ab, wenn der Reifen aus der Form entnommen wird und fallen in den unteren Formhohlraum, so daß die Form gereinigt v/erden muß, bevor das nächste noch nicht vulkanisierte Reifenband in die Form gebracht wird. Oft werden die wenigen EntlüftungsvorSprünge, die nach einem solchen Reinigen übrigbleiben, in den Oberflächen der Reifen eingebettet, die nachfolgend in der gleichen Form vulkanisiert werden. Da diese Entlüftungsvorsprünge zu der Zeit, während der sie eingebettet werden, bereits vulkanisiert sind, werden sie mit diesen, nachfolgenden Reifen nicht verbunden, so daß sie später gewöhnlich getrennt werden und Eintiefungen in den Oberflächen der Reifen hinterlassen.

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Die EntlüftungsvorSprünge, die bei der Entnahme des Reifens aus der Form nicht abbrechen, haben ebenfalls ein Problem zur Folge. Viele Reifenkunden betrachten diese Entlüftungsvorsprünge als unansehnlich, insbesondere solche, die von den Seitenwandteilen des Reifens abstehen. Reifenhersteller sind daher gewöhnlich dazu übergegangen, so viele dieser Entlüftungsvorsprünge abzuschaben oder abzuziehen, als sie dies wirtschaftlich tun können, zumindest von den Seitenwandteilen des Reifens.

Ein weiteres Problem, das durch die Entlüftungsöffnungen in den Reifenformen hervorgerufen wird, beruht in den Entlüftungsbohrungen selbst. Die meisten Reifenformen erfordern hunderte von Entlüftungsbohrungen, die mit ausserordentlich dünnen Bohrern gebaut werden müssen. Da die Formteile aus dickem hartem Stahl oder Aluminium hergestellt sind, müssen die dünnen Bohrer aus hartem Werkzeugstahl und sehr scharf sein. Ausserdem brechen diese Bohrer ziemlich häufig, selbst in den Händen erfahrenster Bedienungspersonen· Alle diese Faktoren tragen dazu bei, dass ein Entlüftungslochbohrvorgang extrem hohe Kosten verursacht.

Eine Art von Reifenformungsvorrichtungen, die entwickelt wurden, um die Entlüftungsvorsprünge auf Reifen zu vermeiden, sind in den US-Patentschriften 3 842 150 und 3 854 852, beide auf den Namen W. Carter, beschrieben. Bei der Vorrichtung nach Carter ist die große Zahl von Entlüftungslöchern in der herkömmlichen Reifenform ersetzt durch eine kleinere Zahl von mit Ventilen versehenen Kanälen. Wie bei den herkömmlichen Entlüftungsbohrungen stehen diese mit Ventilen versehene Kanäle mit den Oberflächen des Formhohlraumes in Verbindung und ermöglichen die Luftverdrängung aus dem Entlüftungshohlraum, nachdem die Form geschlossen worden

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ist. Nach einer anfänglichen Ausdehnung der Reifen innerhalb des geschlossenen Hohlraumes wird jedoch Luft aus dem Hohlraum durch diese Kanäle gepumpt, um ein Vakuum zu erzeugen. Diese Ventile in den Kanälen werden dann durch den Luftdruck nach innen gedrückt, so daß sie die Kanalöffnungen in der Fläche des Formhohlraumes verschliessen und eine glatte Oberfläche ergeben, gegen welche sich der Reifen beim endgültigen Formgebungsvorgang ausdehnt.

Ein Problem der Vorrichtung und des Verfahrens nach Carter besteht in den Kosten der zahlreichen komplizierten Venti!mechanismen, die erforderlich sind. Die Entlüftungsvorsprünge sind beseitigt, jedoch bleiben die Entlüftungskanäle und die in diese Kanäle eingesetzten Ventile sind teuer in der Herstellung und sie können leicht ebenso viel oder mehr Wartung erfordern, um ihre mangelhafte Wirkungsweise zu verhindern, wie die herkömmlichen Entlüftungsbohrungen.

Ausser der Vorrichtung nach Carter wurden weitere Vakuum— systeme zum Formen von Kautschukprodukten verwendet, jedoch für andere Zwecke als zur Ausschaltung von Entlüftungsvorsprüngen auf Reifen. Ein Beispiel eines solchen Vakuumsystems ist in der US-Patentschrift 3 840 293 der Anmelderin beschrieben. Diese Patentschrift zeigt eine Formpresse mit einem gürtelartigen Wandteil, welcher einen der Formteile umgibt. Am Ende dieses Wandteils befindet sich eine Dichtung, die gegen den Aussenumfang des anderen Formteils anliegt und den Raum zwischen den Formteilen und um diese herum unmittelbar vor ihrem Schliessen abdichtet. Dieser Raum wird dann abgesaugt, bevor Druck der Preßmasse zugeführt wird. Es wurde festgestellt, daß durch das Vorhandensein eines solchen Vakuums die in der Form-

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masse eingeschlossene Luft auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird ebenso wie die Oberflächenfehler, die durch eine solche eingeschlossene Luft verursacht werden. Bei dem Formpreßvorgang nach der vorgenannten Patentschrift ist jedoch nicht die Expansion eines hohlen unter Druck stehenden Gegenstandes, beispielsweise eines Reifenbandes , gegen die Formflächen, vorgesehen.

Wenn ein Reifenband in einen Reifen eingeformt wird, verursacht das Absaugen des Formhohlraums ausserhalb des Reifens eine rasche Ausdehnung des Reifenbandes infolge des stark erhöhten Druckunterschiedes zwischen der Innenseite und der Aussenseite des Reifenbandes. Dieses rasche Ausdehnen kann leicht zur Folge haben, daß sich das Reifenband über die Begrenzungen des Formhohlrauities hinaus erstreckt, bevor die Form geschlossen wird. Andererseits können, wenn die Form zu rasch geschlossen wird, bevor der Raum zwischen den Formteilen ausreichend abgesaugt ist, Lufttaschen zwischen den Formflächen und dem Reifenband eingeschlossen v/erden. Obwohl eine sehr geringe Menge solcher eingeschlossener Luft durch den Kautschuk absorbiert werden kann, verhindert zu viel eingeschlossene Luft, daß sich das Reifenband voll gegen alle Teile der Formflache ausdehnt. Der erhaltene Reifen ist wegen einer ungeeigneten Form oder einer unangemessenen Vulkanisation oder aus beiden Gründen fehlerhaft. Daher treten, wenn ein Reifen dadurch geformt wird, daß das nicht vulkanisierte Reifenband gegen eine vollständig geschlossene Form expandiert wird, statt daß einfach die Formhälften zusammengepreßt werden, verschiedene Probleme beim Vakuumformen eines Reifens auf, die beim Preßformen von Produkten in einem Vakuum nicht vorhanden sind. Diese Probleme erfordern eine besondere Vorrichtung und ein besonderes Ver-

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fahren, die in der US-Patentschrift 3 840 239 nicht erforderlich oder gezeigt sind.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind die herkömmlichen Entlüftungsbohrungen in der Reifenform vermieden, wodurch ein Reifen erhalten wird, der frei von unerwünschten Entlüftungsvorsprüngen ist. Zum Ableiten der Luft zwischen dem sich expandierenden Reifenband und den Formflächen ohne Verwendung der üblichen Entiüftungsbohrungen in der Form, sind Dichtungselernente an jedem Formteil vorgesehen, die aneinander anliegen, wenn die Formteile zumindest einen geringen Abstand voneinander haben. Durch die Anlage dieser Dichtungselemente wird eine Kammer zwischen den Flächen des Formhohlraums gebildet, die von der Aussenluft abgedichtet ist. Hierauf wird Luft in diesem abgedichteten Raum auf einen Unterdruck von mindestens 70 kPa unter dem atmosphärischen Druck abgesaugt. Um zu verhindern, daß sich das Reifenband zur Aussenseite des Formhohlraums ausdehnt, wird dieser Unterdruck sehr rasch höchstens innerhalb von 2 Sekunden und vorzugsweise innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde hergestellt.

Eine bevorzugte Art und Weise zur Herstellung dieses Unterdrucks in einer so kurzen Zeit ist die Verwendung einer Reihe von Speichertanks und gesteuerten Ventilen. Die Speichertanks werden zeitlich voraus abgesaugt und in rascher Folge durch die zeitlich gesteuerten Ventile mit einem Kanal verbunden, der seinerseits mit der abgedichteten Kammer zwischen den Formteilen in Verbindung steht, sich jedoch nicht mit irgendeiner Fläche des Formhohlraums überschneidet. Die Luft wird aus dem Formhohlraum zum Kanal abgesaugt und die Speichertanks durch den Raum zwischen den Flanschen der Formteile, welche den Formhohlraum umgeben.

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Nachdem der unterdruck auf mindestens 7O kPa unter dem atmosphärischen Druck herabgesetzt worden ist, schließen die Formteile sehr rasch. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß die Formteile kontinuierlich zusammen bewegt werden während der Formhohlraum abgesaugt wird, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die Formteile gleichzeitig mit dem Erreichen des gewünschten Unterdrucks oder innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde nach dem Erreichen des gewünschten Unterdrucks schliessen. Diese Geschwindigkeit läßt sich leicht dadurch bestimmen, daß der Abstand der Formteile voneinander, wenn die zeitlich gesteuerten Ventile des Vakuumsystems ihre Folge beginnen, durch die Zeit geteilt wird, welche die Vakuumsystemventile brauchen, um ihre Folge zu vervollständigen.

Um den erforderlichen Unterdruck in dem Raum zwischen den Formteilen zu erzielen und zu halten, ist es wichtig, Dichtungselemente vorzusehen, die rasch und wirksam um ihren vollen Umfang um die Formteile herum zurAnlage kommen. Ferner ist es wünschenswert, Dichtungselemente zu verwenden, die sich von den Formteilen nur um einen kurzen Betrag nach aussen erstrecken, da bei solch kurzen · Dichtungselementen die Gefahr geringer ist, daß sie das Einlegen des unvulkanisierten Reifenhandes in die Form und das Entfernen des fertigen Reifens aus der Form beeinträchtigen. Ferner ist, je kürzer die Strecke ist, um die sich die Dichtungselemente von den Formteilen erstrecken, desto kürzer die Strecke, um welche sich die Formteile bewegen müssen, nachdem die Dichtungselemente aneinander anliegen und während der Unterdruck hergestellt wird. Hierdurch wird ermöglicht, daß sich die Formteile mit einer geringeren Geschwindigkeit zum Schließen in der erforderlichen Zeit bewegen, um eine Oberdehnung des Reifenbandes im Formhohlraum zu verhindern.

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Wenn, die Formteile ausreichend breite Flansche haben., die sich über den UhlE ang des Forrahahlrauiies hinaus erstrecken, ist es vorzuziehen, die BichtungseleiHente auf diesen Flanschen anzuordnen. Das eine Bichtungs— element ist vorzugsweise ein. kontinuierliches elastameres Band, dessen, einer Randteil am Grund eimer Ausnehmung in einem der freien Formteile befestigt ist* während, ein freier Randteil sich zam anderen Formteil erstreckt. Das andere Dichtungselement ist vorzugsweise ein eingetiefter Sitz in dem anderen Formteil, der an dem freien Endteil des elastoraeren Bandes zur Anlage konorten kann und dadurch die gewünschte ¥akuumjä.ichtung bewirkt. Das elastomere Band wird seitlich abgelenkt, wenn die Formteile sch liessen, und die inneren Widerstandskräfte, die durch diese Äblenkwirkung hervorgerufen werden, halten das Band in fester Anlage in seinem Sitz, um das ¥akuuia im Formhohlraura. aufrecht zu erhalten. Ba das Band in einer Eintiefung angeordnet ist und der Sitz, in welchem es anliegt, ausgespart ist, liegen diese Dichtungseientente aneinander an, " wenn die Formteile nur einen kurzen Abstand voneinander haben, wodurch ein rasches Schließen der Formteile nach der Herstellung des Unterdrücke erleichtert wird.

Die vorangehend angeführten Merkmale und ¥orteile der Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung bevorzugter SHsftHirungsfonsen der ErfisKtan.gr in ¥erbvlEtdtin.g mdt dem beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigern s

Fig. 1 eine Schnittansicht mit zwei Stellungen einer Reifemralkanisier— und Formpresse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welche die Formteile der Presse in ihrer nahezu geschlossenen

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bzw. uoll geschlossenen Stellung zeigen.;

Fig. 2 in wergrosserteia Maßstab eine Schnittansichfc eines Teils der Reifenvuilkanisier— tond. Formpresse nach Fig. I, welche die Formteile im ■ einer Stellung zwischen den in Fig. 1 dargestellten zeigt;

Fig. 3 in vergrossertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt eines Teils der Presse nach Fig. 1 tend 2_e wobei der Schnitt nach der Linie III—ΙΙΣ in Fig. 2 geführt ist;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Systems zehe Absangen eines Teils der Presse nach Fig. 1 und Hindi

Fig. 5 eine Schnittansicht mit zwei Strömen eimer Reifemralkanisier— und Formpresse gernaS einer abgeänderten Äusfähmingsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Reifenvulkanisier- tind Formpresse dargestellt«, deren rechte Seite sich in einer nahezu geschlossenen Stellung befindet», während die linke Seite die "\roll geschlossene Stellung zeigt. Der obere Formteil 4 der Presse 2 ist auf den usnteren Formteil S ztü bzw. von diesem weg beweglich. Zwischen den Formteilen 4 ttnd 6 ist ein ¥iilkanisierbalg 8 durch einen oberen und einen Hinteren Balgklennnring IO bzw. 12 befestigt. Eer RaTuHIf der darch den Balg 8 und die Klenranringe IO wad. begrenzt wird, ist durch geeignete Q-Ring-Bichttingen abgedichtet,, so da.S der Balg 8 durch Einleiten eines

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Vulkanisiermediums, wie Wasserdampf, durch den Kanal 16 aufgeblasen werden kann. Ein zu formendes und zu vulkanisierendes Reifenband T wird über den Balg 8 so gelegt, daß der Wulstteil B des Reifenbandes T im oberen und im unteren Wulstsitz 18 bzw. 20. der Formteile 4 und 6 sitzt.

Die Formteile 4 und 6 haben Formflächen 22 und 24, die einen Formhohlraum 25 bilden, wenn die Formteile in ihre geschlossene Stellung, die in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigt ist, zusammengebracht werden. Diese Formflächen 22 und 24 sind von sich nach aussen erstreckenden Flanschflächen 26 und 28 am oberen und am unteren Formteil 4 bzw. 6 umgeben. Diese Flanschflächen liegen aneinander an, wenn die Formteile in ihre in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigte Schließstellung gebracht werden .

Bei der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist ein erstes Dichtungselement, das aus einem kontinuierlichen elastomeren Band 30 hergestellt ist, am oberen Formteil 4 innerhalb des Aussenumfanges der Flanschfläche 26 angebracht. Das Band 30 ist in Fig. 2 mit näheren Einzelheiten dargestellt und weist einen Randteil in Form eines sich nach aussen erstreckenden Flansches 32 auf, die gegen den Grund, der Ausnehmung 34 im oberen Formteil 4 anliegt. Auf den Flansch 32 wird ein Haltering 36 aufgebracht und über den umfang in Abständen voneinander vorgesehene Schrauben pressen den Ring 36 gegen den Flansch 32, um das elastomere Band 30 fest am oberen Formteil 4 zu sichern.

Der Hauptkörper 40 des Bandes 30 endet mit einem freien Endteil 42, welcher dem unteren Formteil 6 zugekehrt ist. Der Hauptkörper 40 ist so ausgebildet, daß er seitlich ab-

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gelenkt wird, nachdem das freie Ende 42 seinen Sitz eingenommen hat/ und das Band wird weiter zusammengedrückt. Um dem Hauptkörper 40 eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit gegen wiederholte Ablenkung zu verleihen, ist es vorzuziehen, den Hauptkörper 40 mit einem Material, wie Stahl-Cord-Fäden 44, zu verstärken, wie sowohl in dem vertikalen Schnitt der Fig. 2 und in der Querschnittsansicht der Fig. 3 gezeigt. Die Cordfäden 44 können von der gleichen Ausbildung sein wie die die Stahl-Cord-Fäden, die in Stahlgürtel-Radialreifen verwendet werden. In der Tat können die gleichen Stahlgürtel, wie sie in den Reifen verwendet werden, als Kern des Hauptkörpers 40 des Bandes 30 benutzt werden.

Ein typischer Cord zur Verwendung in einem solchen Stahlgürtel ist ein Bündel aus 5 Strängen Stahldraht von 0,25 mm mit einer elektrochemisch aufgebrachten Messingplattierung. Jeder Cord hat einen Gesamtdurchmesser von 0,68 mm und die Corde befinden sich in paralleler Ausrichtung miteinander in einer einzigen Reihe, wie in Fig. 3 gezeigt, mit einem Abstand von 18 Cords auf einen Zoll (etwa 709 Cords auf 1 Meter). Eine elastomere Haut aus einer herkömmlichen Karkassenmasse mit einem „Bindemittel wird auf beide Seiten der Corde zur Bildung eines Gürtels von etwa 1,4 mm Dicke aufgebracht. Über diesen Gürtel wird ein weiteres elastomeres Material aufgebracht, das entweder Naturkautschuk oder ein synthetischer Stoff sein kann. Herkömmliches Balgmaterial, beispielsweise wie es zum Formen des Balges 8 verwendet wird, ist ein geeignetes Material. Dieses Material v/ird in der Form des Bandes 30 preßgeformt, wie in den Querschnittsansichten der Fig. 1 und 2 gezeigt.

Das elastomere Band 30 ist so gestaltet, daß sein freier

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Endteil 42 an einem Dichtungselement in Form eines eingetieften Sitzes 46 im unteren Formteil 6 anliegt. Auf der radial inneren Seite des "Sitzes 46 ist eine konische Fläche 48 vorgesehen, die dazu dient, den freien Endteil 42 des Bandes 30 in den Sitz 46 abzulenken, wenn der obere Formteil 4 auf den unteren Formteil 6 abgesenkt wird. Eine konvexe, sich erweiternde Fläche 50 auf der radial äusseren Seite, des Sitzes 46 v/irkt als Auflager für das Band 30, wenn es sich unter Druckbelastung nach aussen biegt, nachdem der freie Endteil 42 auf dem Sitz 46 aufruht und die Formteile 4 und 6 weiterhin geschlossen bleiben.

Der Hauptkörper 40 des Bandes 30 wird nach aussen gebogen, so daß er radial nach aussen knickt, wenn die Formteile gegeneinander schließen, nachdem das Band 30 gegen den Sitz 46 anliegt. Gegebenenfalls kann der Hauptkörper 40 so nach innen gebogen werden, daß er radial nach innen knickt, wenn er vertikal zusammengedrückt wird. Es ist wichtig, daß das Band 30 eine solche Gestaltung hat, daß es gleichmässig in der gleichen Richtung über seinen vollen Umfang knickt. Andernfalls könnte das Band 30 sich an irgendeiner Stelle von seinem Sitz lösen oder beschädigt werden, was einen Vakuumverlust innerhalb des Formhohl— raums 25 zur Folge hat. Wenn das Band 30 am oberen Formteil am Sitz 46 des unteren Formteils 6 zur Anlage kommt, wird eine Kammer 54 zwischen den Formteilen 4 und 6 gebildet, die gegen die Aussenluft abgedichtet ist. Ein Kanal 56 im unteren Formteil 6 steht an seinem inneren Ende 58 mit der Kammer 54 in dem Raum zwischen den Flanschflächen 26 und 28 der Formteile in Verbindung. Der Kanal 56 steht daher nicht direkt mit dem Formhohlraum 25 in Verbindung und es entsteht, wenn die Formteile 4 und 6 in ihre Schließstellung bewegt werden, kein Kontakt zwischen

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dem sich erweiternden Reifenband T und dem Kanal 56.

Das äussere Ende 50 des Kanals 56 (Fig. 1) ist durch einen Schlauch 61 mit einer Absaugeinrichtung 62 verbunden, die in Pig. 4 schematisch dargestellt ist. Die Einrichtung 62 umfaßt drei Speichertanks 64, 66 und 68, mit denen Schläuche 70, 72 und 74 verbunden sind. In den Schläuchen 70, 72 und 74 sind Magnetventile 76, 78 und 80 angeordnet und eine Sammelleitung 82 verbindet die Schläuche 70, 72 und 74 sowohl mit dem Schlauch 61, der zur Reifenpresse 2 führt, als auch mit einer Absaugpumpe 84. Ein Ventil 86 in der Leitung 61 dichtet die Reifenpresse 2 von der Absaugeinrichtung 62 ab, ausgenommen, wenn der Formhohlraum 25 in der Presse 2 abgesaugt v/erden soll.

Im Betrieb werden die Speichertanks 64, 66 und 68 auf einen Unterdruck zwischen 70 kPa und 85 kPa unter dem atmosphärischen Druck mit Hilfe der Pumpe 84 abgesaugt, die bei geschlossenem Ventil 86 und offenen Ventilen 76, 78 und 80 arbeitet. Sodann wird das unvulkanisierte Reifenband T in die Formpresse in der üblichen Weise gebracht und die Formteile 4 und 6 werden zu ihren Stellungen zusammenbewegt, wie auf der rechten Seite der Fig. 1. Während sich die Formteile 4 und 6 zusammenbewegen, wird Wasserdampf oder ein anderes Vulkanisiermedium in den Balg 8 eingeleitet, wodurch dieser und das umgebende Reifenband T ausgedehnt werden. Nachdem sich die Formteile 4 und 6 über ihre auf der rechten Seite der Fig. 1 gezeigten Stellungen hinaus zusammenbewegt haben, kommt der freie Endteil 42 des elastomeren Bandes 30 am oberen Formteil 4 zur Anlage an dem Sitz 46 am unteren Formteil 6, wie in Fig. 2 gezeigt. Diese Anlage der beiden Dichtungselemente dichtet den Raum zwischen den Formteilen, der den Formhohl-

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raum 25 umschließt, ab.

Wenn die Formteile ihre Schließwirkung fortsetzen, dann treten die Ventile 86, 76, 78 und 80 sehr rasch in einer Folge in Tätigkeit, die durch eine vorher eingestellte Uhr (nicht gezeigt) bestimmt wird, um den abgedichteten Raum zwischen den Formteilen 4 und 6 abzusaugen. Zuerst werden die Ventile 76 und 86 geöffnet und die Ventile 78 und 80, die zum zweiten und zum dritten Speichertank 86 bzw. 88 führen, sind geschlossen. Hierdurch wird der erste Speichertank 64 zu dem abgedichteten Formhohlraum 25 geöffnet und die Luft aus dem Formhohlraum strömt sofort durch die Schläuche 61 und 70, um den Tank 64 zu füllen. Sodann schließt das Ventil 76 und das Ventil 78 öffnet, so daß viel der übrigen Luft im Formhohlraum 25 den Speichertank 66 füllen kann. Hierauf schließt das Ventil 78 und öffnet das Ventil 80, so daß noch mehr Luft den Formhohlraum 25 zur Füllung des Speichertanks 68 verläßt. Schließlich schließt das Ventil 86, um das Vakuum im Formhohlraum 25 aufrecht zu erhalten. Dieser ganze Absaugvorgang beansprucht vorzugsweise insgesamt weniger als eine Sekunde. Beispielsweise ist bei einer geeigneten Ventilsteuerungsfolge die Zeit zwischen dem öffnen des Ventils 86 und dem Schliessen des Ventils 26 auf 0,26 Sekunden eingestellt, die Zeit zwischen dem Schließen des Ventils 76 und dem Öffnen des Ventils 78 und dem Schließen des Ventils 78 auf 0,19 Sekunden, und die Zeit zwischen dem Schließen des Ventils und dem öffnen des Ventils .80 und wenn das Ventil 80 schließt, ist auf 0,10 Sekunden eingestellt. Dies addiert sich zu einem Gesamtzeitaufwand von 0,55 Sekunden zum Absaugen zusammen.

Diese Zeit, die für das Absaugen durch die Speichertanks 62, 66 und 68 erforderlich ist, ist geringer als die Zeit,

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welche durch die Formteile 4 und 6 zum vollständigen Schließen aus ihren Stellungen, in welchen das freie Ende 42 des Bandes 30 gegen den Sitz 46, wie in Fig. 2 gezeigt, anliegt, beansprucht wird. Daher ist, wenn die Formteile 4 und 6 ihre voll geschlossene Stellung erreichen, wie auf der linken Seite der Fig. 1 gezeigt, der Raum im Formhohlraum 25 zwischen dem Reifenband T und den Formflächen 22 und 24 auf einen Druck von vorzugsweise bis herunter auf 85 kPa unter dem atmosphärischen Druck und nicht höher als 70 kPa unter dem atmosphärischen Druck abgesaugt worden. Das Absaugen des Formhohlraumes 25 muß natürlich rasch geschehen, da, wenn einmal die Formteile 4 und 6 geschlossen sind,, das innere Ende 58 des Kanals 56 im unteren Formteil 6 entweder geschlossen ist oder durch den Sitz der Flanschfläche 26 des oberen Formteils 4 gegen die Flanschfläche 28 des unteren Formteils 6 stark verengt ist. Ein weiterer Grund für das Absaugen des Formhohlraumes 25 ist die Dehnung des Reifenbandes T, das sich schnell den Formflächen 22 und 24 annähert. Wenn Luft aus dem Hohlraum 25 abgesaugt wird, wird durch den Wasserdampfdruck in dem Balg 8 nicht nur das Reifenband T aufgeblasen, sondern das Vakuum, das im Hohlraum 25 erzeugt wird, zieht sogar noch rascher das Reifenband T zu den Formflächen 22 und 24. Dies bedeutet, daß die Formteile 4 und 6 rasch schliessen müssen, wenn einmal der Absaugvorgang begonnen hat, was wiederum bedeutet, daß der Absaugvorgang rasch ausgeführt werden muß. Wie in dem vorangehenden Beispiel dargelegt, ist eine Absaug- und Formschließzeit von etwa 1 Sekunde, gerechnet vom Beginn des Absaugvorgangs an, für diese Zwecke ausreichend.

Fig. 5 zeigt eine Reifenvulkanisier- und Formpresse 2', die der Presse 2 in Fig. 1 sehr ähnlich ist, jedoch mit

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abgeänderten Dichtungselementen 30' und 46'. Das Dich-' tungselement 30' ist aus Gummi oder einem anderen elastomeren Material hergestellt und am oberen Formteil 4' durch Schrauben 100 und eine Klemme 101 befestigt. Das Dichtungselement 46' ist ein Band aus Stahl oder einem anderen Metall, das am unteren Teil 6¹ durch in der Umfangsrichtung in Abstand voneinander befindliche Schrauben 1O2 befestigt ist, die sich durch den Flansch 104 des Bandes 46' erstrecken. Ein 0-Ring 106 verhindert, daß Luft zwischen dem Flansch 104 und dem unteren Formteil 6 hindurch leckt. Die rechte Seite der Fig. 5 zeigt die Formteile 4¹ und 6¹ in einer Offenstellung, bevor die Dichtungselemente 30' und 46" aneinander zur Anlage gekommen sind, während die linke Seite der Fig. 5 die Formteile 4' und 6' in ihrer geschlossenen Stellung zeigen, in welcher die Dichtungselemente 30' und 46' gegeneinander anliegen, um die Kammer 25" gegen die Aussenluft abzudichten.

Das Dichtungselement 30' weist einen flexiblen sich verjüngenden Flansch 108 auf, der zusammengedrückt und nach innen abgelenkt wird, wenn das Band 46' zur Anlage kommt, wie auf der linken Seite der Fig. 5 gezeigt. Abweichend vom Dichtungselement 30 nach Fig. 1 braucht weder der sich verjüngende Flansch 108 noch irgendein anderer Teil des Dichtungselements 30' eine Verstärkung, wie die Stahlcordfäden 44 in Fig. 1.

Dies ist dadurch bedingt, daß der Flansch 108 nur geringfügig durch die Anlage des Bandes 46' zusammengedrückt wird. Wenn sich die Formteile 4' und 6' schliessen, wird der Flansch 108 anfänglich abgelenkt und geringfügig zusammengedrückt, wenn das Band 46' zur Anlage kommt, um eine feste luftdichte Abdichtung für die Kammer 25' zu erhalten. Wenn sich dann die Formteile 4' und 6' weiter schliessen, wischt der flexible

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Flansch 108 lediglich gegen das Band 46" mit geringer oder keiner weiteren Ablenkung oder Susammendrückung bis er die auf der linken Seite der Fig. 5 gezeigte Stellung erreicht. Im übrigen ist die Arbeitsweise der Form- und Vulkanisierpresse 2' die gleiche wie die der Presse 2 nach Fig. 1-3. Ferner sind die Absaugverfahren und die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung die gleichen bei beiden Arten von Dichtungen.

Einer der Vorteile der in Fig. 5 gezeigten Dichtung besteht darin, daß sie verwendet werden kann, v/enn die Flanschflächen 26' und 28' nicht ausreichend breit sind, um den Einbau der in Fig. 1-3 gezeigten Art von Dichtung zu ermöglichen. Ferner kann das Band 46' in Fig. 5 langer als das Band 30 in Fig. 1 gemacht werden, so daß der Raum zwischen den Formteilen früher abgedichtet wird, wenn sich die Formteile ihren Schließstellungen nähern.

Im Vorangehenden wurden zwei Aus führ ungs formen der Erfindung dargestellt, welche beide das Formen und Vulkanisieren von Reifen ohne die üblichen Entlüftungsöffnungen in der Form ermöglichen, die unerwünschte Entlüftungsvorsprünge in den fertigen Reifen erzeugen. Innerhalb des Rahmens der Erfindung können natürlich auch andere Ausführungsformen und Abänderungen vorgesehen werden.

Ende der Beschreibung

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Claims

Patentansprüche :

1.) Vorrichtung zum Formen eines Luftreifens, der frei von Entlüftungsvorsprüngen ist, gekennzeichnet durch

(a) einen ersten und einen zweiten Formteil (4, 6), die zu einer geschlossenen Stellung, in welcher sie aneinander anliegen, und aus dieser beweglich sind und Formflächen (22, 24) auf v/ei sen, die einen · Formhohlraum (25) bilden, wenn die Formteile sich

in der erwähnten geschlossenen Stellung befinden;

(b) eine Einrichtung (T), die dazu dient, innerhalb des Formhohlraumes (25) einen zu vulkanisierenden Luftreifen zu halten;

(c) eine Einrichtung (8) zum Dehnen des Reifens gegen - die Flächen (22, 24) des Formhohlraumes (25);

(d) ein erstes und ein zweites Dichtungselement (3O, 46), die am ersten bzw. am zweiten Formteil so angeordnet sind, daß sie die Formflächen (22, 24) umgeben, welche Dichtungselemente so angeordnet sind,, daß sie aneinander anliegen, wenn die Formteile zumindest einen geringen Abstand voneinander haben, um eine Kammer (54) zwischen den Formflächen zu bilden, die gegen die Aussenluft abgedichtet ist;

(e) eine Absaugeinrichtung (84) und

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(f) einen Absaugkanal (56) zur Verbindung der Innenseite der erwähnten Kammer (54) mit der Absaugeinrichtung, welcher Absaugkanal mit der Kammer (54) an einer Stelle in Verbindung steht, die sich von den Flächen des Formhohlraumes (25) in Abstand befindet, so daß kein Kontakt des Reifens mit dem Absaugkanal besteht, wenn die Formteile in ihre Schließstellung bewegt werden und die Dehnungseinrichtung den Reifen gegen die Formflächen (22, 24) dehnt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement ein elastomeres Band (30) aufweist, welches die Formflächen (22, 24) des ersten Formteils umgibt und mit einem Randteil am ersten Formteil befestigt ist, während das zweite Dichtungselement einen Sitz aufweist, der die Formflächen des zweiten Formteils umgibt, welcher Sitz so angeordnet ist, daß er gegen das elastomere Band anliegt und dieses zusammendrückt, wenn die Formteile sich zumindest in einem geringen Abstand voneinander befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile sich nach aussen erstreckende Flanschflächen (26, 28) aufweisen, welche die Formflächen (22, 24) umgeben, welche Flanschflächen gegeneinander anliegen, wenn die Formteile (4, 6) sich in der erwähnten Schließstellung befinden, das erste Dichtungselement ein kontinuierliches elastomeres Band (30) aufweist, welches die Formflächen (22, 24) umgibt und mit einem Randteil (32) am ersten Formteil (4) und in-

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nerhalb des Aussenumfanges der Flanschfläche des ersten Formteils befestigt ist, wobei sich das elastomere Band von dem befestigten Randteil zur Flanschfläche des zweiten Formteils erstreckt und in einem freien Randteil (42) endet, das zweite Dichtungselement einen eingetieften Sitz (34) in der Flanschfläche des zweiten Formteils (6) aufweist, welcher eingetiefte Sitz zur Anlage an dem freien Randteil des elastomeren Bandes bestimmt ist, welch letzteres ein Verhältnis von Breite zur Dicke besitzt, das ausreicht, daß das Band knickt, wenn die Formteile zur geschlossenen Stellung bewegt werden, nachdem der freie Randteil des elastomeren Bandes an dem eingetieften Sitz (46) zur Anlage gekommen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ daß metallische Verstärkungscordfäden (44) in dem elastomeren Band (30) eingebettet sind und sich gewöhnlich quer zur Breite des elastomeren Bandes zwischen den erwähnten Randteilen erstrecken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Band (30) mit einer Form ausgebildet ist, die sich zwischen den erwähnten Randteilen krümmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Verstärkungscordfäden (44) in dem elastomeren Band (30) eingebettet sind und sich gewöhnlich quer zur Breite des elastomeren Bandes zwischen den erwähnten Randteilen erstrecken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung eine Anzahl Speichertanks (64, 66, 68) aufweist, die je auf einen Druck von mindestens 70 kPa unter dem atmosphärischen Druck abgesaugt worden sind, wobei Ventile (76, 78, 80) zwischen den Speichertanks und dem Absaugkanal (56) vorgesehen sind sowie Mittel zum Schalten der Ventile, um jeden der Speichertanks mit der Absaugeinrichtung in Aufeinanderfolge in Verbindung zu bringen.

Verfahren zum Formen eines Luftreifens ohne die Bildung von Entlüftungsvorsprüngen an den Reifen, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) ein unvulkanisiertes Reifenband zwischen zwei von einander in Abstand befindlichen Reifenformteilen angeordnet wird;

(b) die Reifenformteile aufeinander zu bewegt werden und gleichzeitig ein Vulkanisiermedium in den erwähnten Balg eingeleitet wird, um diesen und das Reifenband zu dehnen;

(c) der Raum zwischen den Reifenformteilen abgedichtet wird, wenn die Formteile zumindest einen geringen Abstand voneinander haben;

(d) der abgedichtete Raum zwischen den Formteilen auf einen unteratmosphärischen Druck abgesaugt wird;

(e) hierauf die Formteile miteinander geschlossen werden und weiteres Vulkanisiermedium eingeleitet wird, um den Balg gegen das Reifenband durch den abgedichteten unteratmosphärischen Raum und in Anlage an den Formhohlraumflächen der Formteile zu drücken;

(f) das Reifenband unter der Wärme und dem Druck des Vulkanisiermediums vulkanisiert wird, und

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(g) der Druck des Vulkanisiermediums entspannt wird, die Formteile auseinanderbewegt werden und der geformte Reifen aus dem Raum zwischen den Formteilen entfernt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen des abgedichteten Raums zwischen den Formteilen und das nachfolgende Schließen der Formteile insgesamt innerhalb von zwei (2) Sekunden geschieht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedichtete Raum zwischen den Formteilen auf einen Druck von mindestens 70 kPa unter dem atmosphärischen Druck abgesaugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedichtete Raum zwischen den Formteilen auf einen Druck zwischen 70 kPa und 85 kPa unter dem atmosphärischen Druck abgesaugt wird.

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