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Verfahren zum Gießen von Reifen sowie Form zur Durchführung
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eines solchen Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Reifen aus einem
gießfähigen. Elastomer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie
eine Form zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Als gegossenes Elastomer werden die unter der Bezeichnung "Polyurethane"
bekannten Umsetzungsprodukte verwendet, die sich aus der Reaktion von Polyisocyanaten
mit Polyester-, Polyätherpolyolen und/oder -Polyaminen und telechelics, die mehr
als eine Amino-oder Hydroxyl-Gruppe oder beides tragen, sowie mit Verbindungen niederen
Molekulargewichtes mit Zeretwinoaktivem Wasserstoff ergeben. Im folgenden sollen
diese Verbindungen nur noch als "Polyurethane" bezeichnet werden, obwohl es sich
streng genommen nicht um reine Polymere der Urethan-Gruppe handelt.
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Ein solches Verfahren und eine Form zur Durchführung dieses Verfahrens
werden in der DE-OS 2 826 350 beschrieben. Dabei wird die Membran so expandiert,
daß sie den Formhohlraum vollständig ausfüllt. Dies ist jedoch nur dann vollständig
möglich, wenn kein Profil verwendet wird, da diese Membran relativ große Drücke
aushalten muß und deshalb relativ steif ist. Aufgrund dieser Steifigkeit kann die
Membran nicht in die Zwischenräume zwischen den groben Stollen des Profils eindringen,
so daß die dort vorhandene Luft im Innenraum der Form bleibt und den Gießvorgang
behindert.
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Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Gießen von Reifen aus Polyurethan der angegebenen Gattung sowie eine Form zur
Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile
nicht auftreten.
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Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Form vorgeschlagen werden,
mit dem bzw. der auch Reifen mit grobstolligem Profil
gegossen werden
können.
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Bei dem Verfahren der angegebenen Gattung wird dies dadurch erreicht,
daß a) die Membran auf ein den Formhohlraum mit Ausnahme des Profilbereiches der
Form ausfüllendes Volumen expandiert wird und daß b) das Elastomer (Polyurethan)
zwischen eine über die Membran gezogene, sehr elastische Folie in die Membran eingefüllt
wird.
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Bei einer Form zur Durchführung eines solchen Verfahrens wird dies
erreicht durch einen Kanal für die Einfüllung des Elastomers (Polyurethans) im Wulstbereich
und durch eine Befestigung für die Folie im Seitenwandbereich.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise:
Über die relativ steife Membran wird eine extrem elastische, dünne Folie derart
gespannt, daß die Folie auf der gesamten Fläche auf der Membran aufliegt; dann wird
die Membran so expandiert, daß sie an den Fußbereichen der grobstolligen Profil
segmente anliegt. Damit füllt also die Membran den Formhohlraum mit Ausnahme des
Profilbereiches aus, in dem sich die groben Stollen des Profils befinden.
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Nun wird das Polyurethan über einen Einschußkanal, der sich im Wulstbereich
der Form befindet, zwischen die Folie und die Membran eingefüllt, so daß sich zunächst
der Wulstbereich der Form füllt und das Polyurethan anschließend über die Seitenwände
in den Bereich des Profils fließt. Aufgrund der geringen Zugsteifigkeit der Folie
dehnt sie sich unter Wirkung des einströmenden Polyurethans zunächst in die groben
Profilstege der Form aus. Die dort zwischen der Folie und der Formwandung vorhandene
Luft kann über Entlüftungsbohrungen ohne Verlust an Polyurethan nach außen entweichen.
Wenn der Profilbereich der Form vollständig gefüllt ist, wird die Membran bei der
weiteren Nachfüllung des Polyurethans zusammenge-
drückt, bis schließlich
eine Polyurethanmenge eingefüllt worden ist, die dem Volumen des herzustellenden
Reifens entspricht. Diese Ausfüllung des Formhohlraums wird im einzelnen in der
DE-OS 2 826 340 beschrieben.
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Nach der Entformung des Reifens kann die auf der Oberfläche des Laufflächenbereichs
befindliche Folie abgezogen werden, wenn ihre Innenfläche mit einem'geeigneten Trennmittel
beschichtet ist. Wegen ihrer teilweise bleibenden Verformung ist die Folie nur einmal
verwendbar.
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Wesentlich für das Material, das zur Herstellung der Trennfolie verwendet
wird, ist seine hohe Bruchdehnung. Als geeignetes Material hat sich der vorvulkanisierte
Naturlatex herausgestellt, der von der Kautschukgesellschaft, Frankfurt/M., unter
der Bezeichnung "Revultex", Typ MR-TC, vertrieben wird.
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Mit diesem Verfahren können also auch Polyurethan-Reifen mit groben
Profilstegen ohne Lufteinschlüsse hergestellt werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine HäIfte einer Form mit der Membran und
der Folie vor dem Einfüllen des Polyurethans und Fig. 2 ein Fig. 1 entsprechender
Schnitt nach vollständiger Einfüllung des Polyurethans.
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Wie man aus Fig. 1 erkennen kann, weist die allgemein mit dem Bezugszeichen
10 versehene Form zwei Formteile auf, nämlich einen inneren Formteil 10b, der im
wesentlichen die Form des Wulstbereiches und der Seitenwände des Reifens vorgibt,
sowie einen äußeren Formteil 10a, der mit grobstolligen Profilsegmenten (nicht dargestellt)
für die Formung des Laufflächenbereiches des Reifens versehen ist. Dieser äußere
Formenteil ist radial geteilt, so daß
der Reifen einfach entformt
werden kann.
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In der dem Wulstbereich des Reifens entsprechenden Fläche des inneren
Formteils 1Ob ist ein Kanal 14 für die Einfüllung des Polyurethans vorgesehen. Im
Wulst-Hohlraum der Form ist ein Wulstkern 16 auf übliche Weise fixiert.
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In die Form 10 wird eine Membran 12 aus einem dünnwandigen, elastischen
Material, beispielsweise Gummi oder einem Elastomer, insbesondere Polyurethan, eingelegt
und mittels eines verbreiterten, inneren Randbereiches 12a in der Form fixiert.
Als geeignetes Material für die Folie hat sich der vorvulkanisierte Naturlatex herausgestellt,
der von der Kautschukgesellschaft, Frankfurt/M., unter der Bezeichnung Revultex,
Typ MR-TC, vertrieben wird. Diese Folie sollte eine Wandstärke von ca. 2 mm haben.
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Bei Verwendung'von Gummi als Material für die Membran 12 und einem
Reifengewicht von 2,5 kp kann die Wandstärke der Membran zwischen 4 und 12 mm liegen.
Die Außenfläche der Membran entspricht der Form der Innenfläche des herzustellenden
Reifens.
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Diese Membran 12 steht über eine nicht dargestellte Leitung, in der
sich ein Druckregler befindet, mit einem Zylinder in Verbindung, in dem ein verschiebbarer
Kolben angeordnet ist.
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Einzelheiten der Expansion der Membran werden in der DE-OS 2 826 340
beschrieben und sollen hier nicht nochmals wiederholt werden.
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Zwischen den Anlageflächen der beiden Formteile 10a und 10b ist eine
extrem elastische, dünnwandige Folie 18 eingeklemmt, die an ihrem aus der Form 10
herausragenden Ende mit einer Verbreiterung 18a versehen ist. Im Innern der Form
10 ist die Folie 18 über die der Lauffläche des Reifens gegenüberliegende Fläche
der Membran 12 gezogen.
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Zur Einbringung der Folie 18 wird zunächst der äußere Formteil
10a
abgehoben und die Membran 12 mit leichtem Druck, beispielsweise dem Druck von 0,1
bar, gefüllt. Dann wird die Folie 18 über die der Lauffläche des Reifens gegenüberliegende
Fläche der Membran 12 gespannt. Anschließend wird der äußere Formteil 10a wieder
aufgesetzt, so daß die Folie zwischen den Anlageflächen der beiden Formteile 10a
und 1Ob eingeklemmt wird.
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Dann wird auf die Membran .12 ein Druck von ca. 2 bar aufgegeben,
so daß die Membran 12 und damit auch die Folie 18 an den Seitenwänden der Form -
abgesehen vom Bereich des Wulstkabels - vollkommem anliegt. Es stellt sich die in
Fig. 1 dargestellte Querschnittsform ein.
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Anschließend wird über den Kanal 14 im Wulstbereich des Formteils
10b das Polyurethan eindosiert. Die im Wulstraum befindliche Luft kann auf übliche
Weise entfernt werden, indem am höchsten Punkt des aus Membran und Form gebildeten
Ringkanals 23 eine Entlüftungsbohrung vorgesehen wird, die als Drucksteiger ausgebildet
ist; als Alternative hierzu kann die Entlüftungsbohrung auch durch ein Sintermetall
verschlossen werden. Dabei ist es zweckmäßig, die Form senkrecht aufzustellen.
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Sobald sich der Wulsthohlraum 23 des Formteils 10b gefüllt hat, fließt
das Polyurethan über die Seitenwandbereiche der Form'in den Profilbereich. Da die
Folie 18 sehr viel flexibler und elastischer als die relativ steife Membran 12 ist,
dehnt sie sich unter der Einwirkung des Polyurethandrucks in die groben Profilhöhlungen
aus. Die in den Profilstegen noch verbleibene Luft entweicht über die Entlüftungsbohrungen
24 aus der Form 10. Wenn sich der Laufflächenbereich 20 vollständig mit dem Polyurethan
gefüllt hat, liegt die Folie 18 an der Innenfläche des Formteils 10a am.
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Nach der Ausfüllung des Profils des Laufflächenbereiches wird die
Membran 12 bei der weiteren Einfüllung des Polyurethans und damit bei der weiteren
Erhöhung des Drucks im Inneren der Form gleichmäßig zusammengedrückt, bis schließlich
eine Polyurethanmenge eingefüllt worden ist, die genau dem Volumen des herzustellenden
Rei-
fens entspricht.
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Der Endzustand der Einfüllung des Polyurethans ist in Fig. 2 dargestellt.
Es ist zu erkennen, daß das schematisch angedeutete Polyurethan 22 den Wulstbereich,
den Seitenwandbereich und den Laufflächenbereich der Form 10 vollständig ausfüllt.
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Zur Entformung des fertig gegossenen Polyurethan-Reifens werden der
äußere Formteil 10a nach außen und der innere Formteil 10b zur Seite weggefahren,
so daß die Folie 18 von der Außenfläche des Reifens abgezogen werden kann. Das Füllmedium
wird aus der Membran abgepumpt, so daß sie sich teilweise zusammenzieht. Der Reifen
kann dann ohne Mühe entformt werden.
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L e e r s e i t e