DE3133435C2

DE3133435C2 - Reifen-Vulkanisierungseinrichtung

Info

Publication number: DE3133435C2
Application number: DE3133435A
Authority: DE
Inventors: Itaru Amano; Mitsunori Kobe Asada; Yasuhiko Akashi Hyogo Fujieda; Masakatsu Amagasaki Hyogo Kawahara; Kazuhiko Kobe Nakagawa; Kashiro Ureshino
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1980-08-23
Filing date: 1981-08-24
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3133435A1; KR830006006A; US4368015A; KR840000273B1

Abstract

Es wird eine Reifen-Vulkanisierungseinrichtung beschrieben, die für die Verwendung bei einer effektiven und sicheren Durchführung des Formgebungs- und Vulkanisierungs- bzw. Aushärtungsprozesses eines grünen bzw. halbfertigen Reifens geeignet ist. Die Vulkanisierungseinrichtung ist durch eine für das Hochheben und Absenken eines oberen Rings vorgesehene Einrichtung gekennzeichnet, die eine drehbare Einrichtung aus einer Kugelumlaufspindel und einem Mutterzylinder, und einen Mechanismus aufweist, der dafür vorgesehen ist, daß er die Kugelumlaufspindel nach Empfang eines Signals, welches nach Beendigung des Formgebungs- und Vulkanisierungs-Arbeitsschritts erzeugt wird, in einen Zustand versetzt, in der sie frei rotieren kann.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reifen-Vulkanisierungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die US 87 507 bekannt.

In einer Reifen-Vulkanisierungseinrichtung wird ein Haupt-Antriebs- und Arbeitsmechinismus zur Durchführung der Formgebung und anderer Produktionsarbeiten an grünen bzw. halbfertigen Reifen verwendet. Ein Beispiel eines derartigen Haupt-Antriebs- und Arbeitsmechanismus ist in der US-PS 27 75 789 offenbart; gemäß dieser Lehre ist ein oberer Ring zur Halterung einer Blase, wie zum Beispiel eines Gummisacks derart konstruiert, daß die Blase durch vertikale Verschiebung einer Kolbenstange, an die der obere Ring gekoppelt ist, betriebsmäßig aufgeblasen oder zusammengezogen werden kann.

Um die Kolbenstange nach oben und nach unten zu bewegen, ist der Kolben mit einer Kolbenstange verbunden und in einem unteren Abschnitt eines Hubzylinders aufgenommen. In eine Fluid- bzw. Strömungsmittelkammer, die in einem unteren Abschnitt des Hubzylinders vorgesehen ist, und in eine weitere Fluid- bzw. Strömungsmittelkammer, die im Inneren der Kolbenstange ausgebildet ist, wird durch eine Leitung, welche beide Fluidkammern miteinander verbindet, ein Fluid bzw. Strömungsmittel eingeführt. Andererseits wird zur Formgebung und für den Vulkanisierungsvorgang eines grünen Reifens Dampf in das Innere der Blase eingespeist, wozu eine Leitung dient, die mit dem Inneren der Blase in Verbindung steht; durch die Blase wird die Formgebung und der Vulkanisicrungs- bzw. Aushärtungsvorgang des grünen Reifens durchgeführt.

In einer Rcifcn-Vulkanisierungscinrichlung, die mit

einem oben beschriebenen Haupt-Antriebs- und Arheitsmechanismus ausgestattet ist, wird beim Antriebsmechanismus — sei es daß er hydraulisch oder pneumatisch arbeitet — von einem Fluid- bzw. Strömungsmittel aJs Antriebsmedium Gebrauch gemacht. Somit tritt auf dem unteren Ring an Stellen, an denen der untere Ring mit der Blase in Kontakt bzw. in Berührung gebracht wird, ein Wärmeverlust auf, wodurch das Wärmegleichgewicht zwischen dem oberen und dem unteren Ring gestört wird. Dies verschlechten wiederum die Gleichförmigkeit des Vulkanisierungsgrades bis zu einem bestimmten Ausmaß. Dieser Nachteil kann kompensiert werden, indem man die Vulkanisierungs- bzw. Aushärtungsdauer im Hinblick auf den Wärmeverlust verlängert. Eine derartig verlängerte Aushärtungs- b/.w. Vulkanisierungszeit erfordert jedoch große Mengen von Heizmedium und führt zu einer Vergeudung von thermischer Energie.

Wenn grüne bzw. halbfertige Reifen un^rschiedlicher Größe durch eine derartige Reifen-Vulkanisierungseinrichtung behandelt werden, ist es notwendig, den Formgebungs-Arbeitshub bzw. -Arbeitstakt der Vulkanisierungseinrichtung dementsprechend anzupassen. Diese Anpassung wird im allgemeinen durch das Auswechseln einer Distanzhalteeinrichtung bewerkstelligt, die im Hubzylinder vorgesehen ist. Ein derartiges Auswechseln ist jedoch sehr zeitintensiv und zeitverschwendend, da die Distanzhalteeinrichtung im Zylinder ausgebildet ist Der herkömmliche Haupt-Antriebs- und -Arbeitsmechanismus führt aufgrund dessen, daß er als Antriebs-Kraftwelle ein Fluid bzw. Strömungsmittel verwendet, zu anderen Schwierigkeiten, die beispielsweise in der wasser- oder öldichten Konstruktion und in der Anordnung der Leitungen zu sehen sind.

Um den oben beschriebenen Nachteilen des fluidbetriebenen Haupt-Antriebs- und -Arbeitsmechanismus entgegenzuwirken, wurde bereits ein anderer Typ eines Haupt-Antriebs- und -Arbeitsmechanismus gewählt, der einen mechanischen Antriebsmechanismus verwendet. Ein Beispiel eines derartigen Haupt-Antriebs- und -Arbeitsmechanismus ist in der US-PS 34 87 507 offenbart; dieser Mechanismus besitzt als Teilelemente eine Kugelumlaufspindel und eine Kugelumlaufmutter. Die Drehbewegung der Kugelumlaufspindel wird in eine geradlinige Kugelumlaufmutter-Bewegung umgewandelt, durch die über einen rohrförmigen Blasen-Preßstempel, der mit der Kugelumlaufmutter verbunden ist, die Blase aufgeblasen bzw. zusammengebogen wird. Aus der US-PS 34 87 507 ist somit eint= Reifen-Vulkanisierungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.

Diese gattungsbildende Verachtung arbeitet derart, daß nach Beendigung des Ausstülpvorgangs der Stützblase der eigentliche Formpreß-Arbeitsschritt eingeleitet wird. Dabei werden die Formeinheiten eng zusammengefahren und mit großen Kräften aneinander gepreßt. Um zu verhindern, daß diese Formpreßkräfte auf den empfindlichen Antrieb des Stützblasen-Führungskolbcns einwirken, muß ein kraftübertragender Kontakt zwischen der Unterseite der Formeinheit und der Oberseite des noch ausgefahrenen Stützblasen-Führungskolbens unter allen Umständen verhindert werden. Aus diesem Grund wd beim Stand der Technik nach Beendigung des Ai'swölbens der Stützbliisc und bei Beginn des Absenken-'; der oberen Formein licit die Kugelumlaufspindel ernc'it auf ein .Steuersignal hin in Drehbewegung versetzt, ¹Jm den Stützblasen-Führungskolben synchron mit der bewegung der Formeinheit so weit zurückzuziehen, daß ein Zusammentreten dieser Komponenten ausgeschlossen wird. Dies bedeutet aber, daß der Stützblasen-Führungskolben zeitlich genau auf die Bewegung der Formeinheit abgestimmt angetrieben werden muß, wodurch die Steuerung der Vulkanisierungseinrichtung relativ komplex und damit teuer wird, weil die Synchronisierung der Absenkgeschwindigkeit und der zeitliche Ablauf der Absenkbewegung der oberen Form auf die Bewegung der unteren Form unter

to allen Umständen sichergestellt werden muß, um eine Beeinträchtigung des Hauptantriebs- und -Arbeitsmechanismus zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reifen-Vulkanisierungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die bei einfacher Steuerung den Antriebsmechanismus des Stützblasen-Führungskolbens zuverlässiger vor Beschädigungen schützt, so daß die Betriebszuverlässigkeit der Vulkanisierungseinrichtung angehoben werden kann.

Diese Aufgabe wird zum einen durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und zum anderen durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird von dem Prinzip Gebrauch gemacht, die Formeinheit selbst als Antriebsmittel für den Stützblasen-Führungskolben heranzuziehen und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß die zu übertragenden Kontaktkräfte vorbestimmte Werte nicht überschreiten. Dabei wird einerseits von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß sich die Kugelumlaufspindel durch den sehr reibungsarmen Eingriffskontakt mit der Kugelumlaufmutter unter Einwirkung der sich absenkenden Formeinheit im Reifen-Aushebezylinder sehr leichtgängig verschieben und dabei die Kugelumlaufmutter bei gelöster Arretiereinrichtung in Drehbewegung versetzen läßt, ohne die Druckbelastung der Kugelumlaufspindel übermäßig anzuheben. Auf diese Weise wird bei vollkommener Ausschaltung von Überbeanspruchungen der Kugelumlaufspindel eine synchrone Bewegung des Stützblasen-Führungskolbens mit der oberen Formeinheit realisiert, wobei der steuerungstechnische Aufwand auf ein Minimum beschränkt bleibt.

Mit der Weiterbildung gemäß Unteranspruch 2 gelingt es, den Stützblasen-Führungskolben noch zuverlässiger vor Beschädigungen zu schützen.

Mit den Merkmalen des Unteranspruchs 5 wird auf der Grundlage desselben oben angesprochenen Prinzips ein etwas anderer Weg eingeschlagen, wobei allerdings weiterhin die Formeinheit selbst als Antriebsmittel für den Stützblasen-Führungskolben herangezogen und auf diese Weise dafür gesorgt wird, daß die zu übertragenden Kontaktkräfte vorbestimmte Werte nicht überschreiten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Für die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist dem Stand der Technik weder Vorbild noch Anregung zu entnehmen. Erfindungsgemäß wird von der bislang geltenden Meinung Abstand genommen, wonach aus Si-

W) cherhcitsgründen ein Kontakt /wischen dem spindelgetricbcncn Slützblascn-Führungskolbcn und der sich absenkenden Formcinheit unter allen Umständen zu vermeiden war.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sieh

h'i aus den übrigen Unteransprüchen.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeich
nungcn mehrere Ausführungsbe-ispiele der l.rlindung näher erläutert. F.s zeigen

F i g. 1 bis 4 eine erste Ausführnngsform der Reifen-Vulkanisierungseinrichtung in verschiedenen Betriebsoder Arbeitstakten,

F i g. 5 eine Teilansicht der Rcifen-Vulkanisicrungseinrichtung, die mit einer Überlastsicherung ausgestattet ist, und

F i g. 6 eine Teilansicht der Reifen-Vulkanisierungseinrichtung, die mit einer Stoßabsorptionseinrichtung ausgestattet ist.

In F i g. 1, die eine erste Ausführungsform der Reifen-Vulkanisierungseinrichtung darstellt, ist an einer ortsfesten unteren Formeinheit 2 mittels Bolzen eine Zylinderführung 13 befestigt, in die ein Zylinder 14 eingepaßt ist, der nach oben und nach unten verschiebbar ist. An einem oberen Endabschnitt des Zylinders 14 ist ein unterer Ring 22 zur Halterung eines unteren Endabschnitts einer elastischen Form 11 vorgesehen. An einem unteren Abschnitt des Zylinders 14 ist eine Antriebseinrichtung und eine Kraftübertragungseinrichtung vorgesehen. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Getriebegehäuse 31, das aus einer oberen und einer unteren Gehäusehälfte besteht, fest an einem unteren Abschnitt des Zylinders 14 angebracht. Auf einem vorstehenden Abschnitt des Getriebegehäuses 31 ist ein mit zwei Drehrichtungen arbeitender und mit einer Bremse ausgestatteter Motor 32 vorgesehen, dessen Motorwelle mit einer Untersetzungs-Getriebestufe 34 über eine Kupplung 33 in Verbindung steht, welche die Motorwelle und die Untersetzungs-Getriebestufe bzw. das Untersetzungs-Zahnrad 34 miteinander verbindet. Die Getriebestufe 34 kann entweder von einem Schnekkengetriebe, einem Stirnradgetriebe, einem Getriebe mit einer Kegelzahnradpaarung oder in manchen Fällen aus einer Keilriemen-Antriebsstufe bestehen.

Innerhalb des Zylinders 14 ist in koaxialer Ausrichtung mit diesem eine Kugelumlaufspindel 35 angeordnet, die mit dem Untersetzungszahnrad bzw. mit der Untersetzungs-Getriebestufe 34 gekoppelt ist. Die Antriebskraft des Motors 32 wird über das Getriebe 34 auf die Kugelumlaufspindel 35 übertragen. Ein Mutterzylinder 37 ist auf die Kugelumlaufspindel 35 geschraubt. Indem eine Gleit- bzw. Führungsbuchse 38, die als Halterung für den Mutterzylinder 37 dient, in Eingriff mit einer Paßfeder 30 gebracht wird, wird die Drehbewegung der Kugelumlaufspindel 35 in eine vertikale Linearbewegung des Mutterzylinders 37 umgewandelt. Es ist eine Verbindungsstange 17 vorgesehen, die mit einer hohlen Formgebung versehen und über einen Verbindungs-Adapter mit dem Mutterzylinder 37 verbunden ist. Die Verbindungsstange 17 endet in einem oberen Ring 18 für die Halterung des oberen Enriahsrhnitts der elastischen Form 11.

Im unteren Ring 22 ist eine Einström- bzw. Einspritzöffnung 12A ausgebildet, der zur Einführung bzw. zur Einleitung eines für die Formgebung vorgesehenen Aufblasemediums dient; mit anderen Worten dient die Einströmöffnung 12/4 zur Einführung eines Heizmediums, wie z. B. von Dampf oder einem Gas mit hoher Temperatur durch eine Leitung 12. Ein zylindrisches Lager 40 ist in den Zylinder 13 in dessen oberem Abschnitt eingepaßt Die Verbindungsstange 17 ist gleitend verschiebbar in dem zylindrischen Lager 40 eingepaßt so daß jeglicher horizontalen Bewegung der Verbindungsstange 17 entgegengewirkt wird. Eine Anzahl beweglicher Packungen bzw. Dichtungen 42 können zwischen die zylindrische Lagerung 40 und die Verbindungsstange 17 im Bereich eines oberen Abschnitts der Lagerung 40 eingesetzt sein, um dadurch das Auftreten von Leckage des Heiz- und Aufblasemcdiums (wie /.. B. von Dampf oder Gas) für die elastische Form U sicher zu verhindern.

Der Motor 32 ist mit einer Bremse versehen, um die ^r> Drehbewegung der Kugelumlaufspindel 35 in einem gewünschten Arbeitsstadium zu stoppen; der Motor 32 besitzt ferner eine Brems-Löseeinrichtung, um die Bremse auf ein Signal 5 hin, welches den Abschluß eines Formgebungsprozesses oder eines Absenkens der oberen Formeinheit 3 anzeigt, zu deaktivieren und es der Kugelumlaufspindel 35 zu ermöglichen, frei zu rotieren.

Im nachfolgenden soll ein Vulkanisierungs- bzw. Aus-

härtungs- und Formgebungszyklus eines rohen bzw. grünen oder halbfertigen Reifens Γ unter Verwendung der oben beschriebenen Ausführungsform der Vulkanisierungseinrichtung im einzelnen beschrieben werden.

In F i g. 1 befindet sich die in Form einer Blase gezeigte elastische Form 11 in einem in vertikaler Richtung längsgestreckten Zustand. Der grüne Reifen 7"ist in die Reifen-Vulkanisierungseinrichtung eingebracht, indem der Reifenwulstabschnitt des Reifens T mittels einer vertikalen Einbringungs- bzw. Beladungseinrichtung festgehalten wird, von der die Zeichnung nur einen Teil in Form eines ausfahrbaren Arms 1 darstellt.

Während der oben beschriebene Beladungszustand aufrechterhalten wird, wird der sogenannte Formgebungs-Arbeitsschritt ausgeführt. Dieser Formgebungs-Arbeitsschritt wird durchgeführt, indem der Motor 32 in der Normalrichtung in Drehbewegung versetzt wird,

jo während in die elastische Form 11 ein Heizmedium mit einem Druck von beispielsweise 0,5—3 kg/cm² Überdruck, beispielsweise unter Druck stehender Dampf oder unter Druck stehendes Gas eingegeben wird. Die Antriebskraft des Motors 32 wird über die Getriebestufe 34, die Kugelumlaufspindel 35 und den Mutterzylinder 37 auf die Verbindungsstange 17 übertragen, wodurch der obere Ring 18 nach unten bewegt wird und in Folge dessen eine in F i g. 2 dargestellte Stellung einnimmt. Der Formgebungs-Arbeitsschritt ist nun abgeschlossen.

Der oben beschriebene Formgebungs-Arbeitstakt kann äußerst einfach auf die grünen Reifen verschiedener Größe angewandt werden und er kann ebenfalls zentral gesteuert werden, indem ein Stellungsdetektor, wie z. B. ein Grenzschalter, ein kapazitiv arbeitender Schalter oder ein Fotoschalter an einer Stelle vorgesehen wird, an der eine Relativbewegung stattfindet, und indem dieser Formgebungs-Arbeitstakt durch einen Steuerungs-Computer oder dergleichen in Abhängigkeit von den Signalen von einem derartigen Stellungsdetektor gesteuert wird. Als ein Beispiel des Stellungsbzw. Lagedetektors kann ein Impulsgenerator 46 vorgesehen sein, der mit der Motorwelle in Verbindung steht. Während der Zeitspanne von dem in F i g. 1 gezeigten Beginn bis zur in Fig.2 dargestellten Beendigung des Formgebungs-Arbeitsschritts nimmt der Abstand zwischen dem Lager 40 und der Führungsbuchse 38 immer mehr zu. Dies trägt zur Verbesserung der Abwärtsbewegungs-Genauigkeit der Verbindungsstange 17 bei

und minimiert dadurch die Schwingbewegung des oberen Rings 18, wodurch eine perfekte Formgebung der grünen Reifen sichergestellt wird.

Dies ermöglicht zusätzlich, als bewegliche Packungen bzw. Dichtungen 42 sogenannte V-Packungen bzw.

Dichtungen oder »Grand«-Packungen zu verwenden, wodurch eine perfekte Leckageverhinderung des Preßmediums in der elastischen Form 11 sichergestellt und die Lebensdauer der Packungen 42 verlängert wird.

Nach Beendigung des Formgebungs-Arbeitsschritts. wie dies in F i g. 2 gezeigt ist, wird der Arm 1 zurückgezogen und im Anschluß daran wird eine Druck- bzw. Preßformgebung durchgeführt, indem die bewegliche obere Formeinheit betätigt wird, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. In dieser Phase ist es wichtig, die Bremsen-Löseeinrichtung 39 in Abhängigkeit bzw. nach Maßgabe von dem Signal zu aktivieren, welches die Beendigung des Formgebungs-Arbeitsschritts oder eine Abwärtsbewegung der beweglichen oberen Formeinheit 3 anzeigt, wodurch die Bremse des Motors 32 gelöst und die Kugelumlaufspindel in einem frei rotierbaren Zustand gehalten wird. In diesem Zustand wird die obere Formeinheit 3 abgesenkt, um den oberen Ring 18 nach unten zu drücken. Die Kugelumlaufspindel 35 mit kleiner Vorspannung wird somit durch die auf die Anpreßkraft des oberen Rings 18 zurückzuführende geradlinige Bewegung des Mutterzylinders bzw. der Kugelumlaufmutter 37 in Drehbewegung versetzt. Der obere Ring 18 ist nun aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die in F i g. 3 dargestellte Stellung abgesenkt, woraus die Beendigung der Druck- bzw. Preß-Formgebung resultiert.

In der in F i g. 3 gezeigten Formgebungsstellung wird der grüne Reifen T vulkanisiert und von beiden Seiten, d. h. sowohl von der Innen- als auch von der Außenseite durch Anheben des Drucks des Heizmediums innerhalb der elastischen Form 11 und durch gleichzeitige Versorgung der oberen und der unteren Formeinheiten 3 und 2 mit einer Wärmequelle in Form gebracht.

Nach Abschluß der Vulkanisier- bzw. Aushärtevorgangs wird die obere Formeinheit 3 geöffnet und im Anschluß daran <vird, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist, eine Aushebeeinheit 23 betätigt, um den gesamten Hauptantriebs- und -Arbeitsmechanismus 10 hochzuheben. Nach Abschluß dieses Aushebe-Arbeitstakts wird der Motor 32 in umgekehrter Richtung in Drehbewegung versetzt, so daß der obere Ring 18 veranlaßt wird, sich nach oben zu bewegen und die elastische Form 11 in axialer Richtung gestreckt wird, wodurch es ermöglicht wird, einen geformten und vulkanisierten Reifen aus der Reifen-Vulkanisierungseinrichtung zu nehmen. Der Anhebe-Arbeitstakt des oberen Rings 18 kann durch den oben beschriebenen Impulsgenerator 46 gesteuert werden.

Im Anschluß an die Herausnahme des geformten und vulkanisierten Reifens aus der elastischen Form 11, wird der untere Ring 22 durch die Umkehrbewegung der Aushebeeinheit 23 abgesenkt. Nun ist der gesamte Arbeitszyklus der Formgebung und des Vulkanisieren bzw. Aushä-tens eines grünen Reifens abgeschlossen.

Während des oben erwähnten gesamten Formgcbungs- und Vulkanisierungs- bzw. Aushärtungszyklus kann das Hauptantriebs- und -Arbeitssystem 10 schweren Schaden nehmen bzw. große Schaden hervorrufen, wenn die Kugelumlaufspindel 35 gegenüber der Kugelumlaufmutter 37 aus gewissen Gründen verriegelt oder wenn die freie Drehbewegung der Kugelumlaufspindel 35 aus irgendwelchen Gründen, wie z. B. dann, wenn die Betätigung der Brems-Löseeinrichtung aus irgendwelchen unerwarteten Gründen nicht eintritt gehemmt wird. Als Einrichtung zur Lösung dieser Probleme kann eine am unteren Abschnitt der Kugelumlaufspindel 35 vorgesehene Oberlast-Sicherungseinrichtung, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, wirksam herangezogen werden.

In der oben angesprochenen Ausführungsform besteht eine Stoßabsorptionseinheit 15 zur Aufnahme von Stoßen, die auf die Kugelumlaufspindel 35 ausgeübt werden können, aus einem Hydraulikzylinder 16 und einem über ein Drucköl 19 gelagerten Kolben 20. Ein unterer Endabschnitt der Kugelumlaufspindel 35 ist zu einem Keilwellenabschnitt 36 ausgebildet, der zur Ermöglichung einer Drehbewegungsübertragung und einer Verschiebbarkeit in vertikaler Richtung in das Untersetzungsgelriebc-Zahnrad 34 eingesetzt ist. Ein im unteren Endbereich des Keilwellenabschnitts 36 vorgesehener Zapfenabschnitt 21 ist drehbar über eine Lagerung, wie z. B. über ein einreihiges Drucklager, auf dem

ίο Kolben 20 gelagert.

Ein Detektorelement 43 ist am äußersten oberen Ende des Keilwellenabschnitts 36 vorgesehen, während ein dazugehöriger kapazitiver Schalter bzw. Annäherungsschalter 44 (zur Sicherstellung der oberen Grenzlage des Kolbens 20) in der Nachbarschaft des Detektorelements 43 angeordnet ist. Wenn eine Stoßabsorptionseinrichtung 15 verwendet wird, die sich aus dem Hydraulikzylinder 16, dem Drucköl 19 und dem Kolben 20 zusammensetzt, können verschiedene Einrichtungen verwendet werden, um eine Überlast P zu erfassen, die auf die Kugelumlaufspindel 35 einwirken bzw. aufgebracht werden kann. In der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform ist ein hydraulischer Kreislauf für das Drucköl 19 dargestellt, der ein Druckentlastungsventil besitzt, welches mit einem Grenzschalter ausgestattet ist. In F i g. 5 ist mit der Bezugsnummer 45 ein Aufladungs/ Entladungskanal bzw. eine Aufladungs/Entladungsöffnung für den Hydraulikzylinder 16 bezeichnet. Die Bezugsnummer 52 bezeichnet einen Öl-Vorratsbehälter.

Die Bezugsnummer 47 und 48 stellen einen hydraulischen Versorgungskreislauf bzw. einen Druckentlastungskreislauf dar. Der letztere Kreislauf weist ein Druckentlastungsventil 49 und einen Grenzschalter 50 auf. Mit der Bezugsnummer 51 ist ein im hydraulischen Versorgungskreislauf 47 vorgesehenes Rückschlagventil 51 bezeichnet.

Im folgenden soll der Betrieb und die Wirkungsweise der gegen Überlastung wirkenden Sicherheitseinheit, d. h. der Überlastungssicherung beschrieben werden.

Wenn in der in F i g. 5 durch einen Pfeil angedeuteten Richtung auf die Kugelumlaufspindel 35 eine Überlast P einwirkt, während sich die Kugelumlaufspindel 35 dreht oder sich nach oben oder nach unten geradlinig bewegt, wird das Drucköl 19, dessen Druck auf einen vorbestimmten Wert eingestellt worden ist, durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 20 weiter erhöht und das Druckentlastungsventil 49 des Entlastungskreislaufs 48 wird ggf. geöffnet, um das Drucköl in den Vorratsbehälter 52 abzulassen. Das öffnen des Druckentlastungsventils 49 wird durch den Grenzschalter 50 erfaßt, was zur Erzeugung eines elektrischen Signals führt. Dieses Signal hält dann die Absenkbewegung eines (nicht dargestellten) oberseiligen Lenkermechanismus für das öffnen oder Schließen der oberen Form der Vulkanisierungseinrichtung an, wodurch Gefahren vermieden werden, die entstehen können, wenn der Schließbetrieb der oberen Form weiter durchgeführt würde, und wodurch die bei Überlastung entstehenden Schaden am gesamten Hauptantriebs- bzw. -Arbeitsmechanismus verhindert werden.

Der wirksame Hub des Kolbens 20 im Hydraulikzylinder 16 (mit anderen Worten der nach unten gerichtete Hub der Kugelumlaufspindel 35) ist so festgelegt, daß er der Summe aus einer Wegstrecke zum Abfangen des Stoßes, der beim Zusammenbringen der oberen Form mit dem oberen Ring 18 hervorgerufen werden kann, einer Wegstrecke, die zur Aufnahme der Überlast notwendig ist und einer Auslauf-Wegstrecke entspricht, die

den oberseitigen Lenkermechanismus für das Schließen der oberen Form davon abhält, auf den entsprechenden Bodenabschnitt zu schlagen, falls der oberseitige Lenkermechanismus auslaufen bzw. ausschwingen sollte. Um den durch einen Kontakt der oberen Formeinheit 3 mit dem oberen Ring 18 hervorgerufenen Stoß wirksamer aufzufangen, kann ein Druckspeicher vom Typ eines Blasen-, Kolben- oder Federausführungstyp im Entlastungskreislauf 48 vorgesehen sein. Wenn nämlich die obere Formeinheit 3 mit dem oberen Ring 18 kollidiert bzw. auf diesen auftrifft, wird ein daraus resultierender Stoß zunächst durch den Druckspeicher absorbiert, und wenn eine Überlast anliegt, wird das Druckentlastungsventil 49 im Anschluß daran geöffnet. Dieses Öffnen des Überlastventils 49 wird durch den Grenzschalter 50 erfaßt, und die Abwärtsbewegung des oberseitigen Lenkermechanismus für das öffnen oder Schließen der oberen Form der Vulkahisierungseinrichtung wird gestoppt. Anstatt der Verwendung des Grenzschalters 50 ist es möglich, den Annäherungsschalter 44 zu verwenden, der dem auf der Kugelumlaufspindel 35 angebrachten Detektorelement 43 gegenüberliegt und dafür vorgesehen ist, die obere Grenze der Vertikalverschiebung des Kolbens sicherzustellen.

Wenn auf die Kugelumlaufspindel 35 eine Überlast P ausgeübt wird, und der Druck im Drucköl 19 im Zylinder 16 aufgrund einer Abwärtsbewegung des Kolbens 20 angehoben wird, wird dieser Druckanstieg durch Abfließen des hydraulischen Öls in den Vorratsbehälter 52 durch das Druckentlastungsventil 49 abgebaut. Zur selben Zeit wird der Verschiebungshub der Kugelumlaufspindel 35 mittels des Annäherungsschalters 44 durch die Verschiebung des auf der Kugelumlaufspindel 35 angeordneten Detektorelements 43 erfaßt, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird. Dieses Signal wird als Bremssignal auf den Antriebsmechanismus des oberseitigen Lenkermechanismus für das Öffnen bzw. Schließen der oberen Form der Reifen-Vulkanisierungseinrichtung gegeben und hält den oberseitigen bzw. obenliegenden Lenkermechanismus an, wodurch die Schließbewegung der oberen Form unterbrochen wird.

Als weitere Detektoreinrichtung kann ein Druckschalter 41 im hydraulischen Versorgungskreislauf 47 vorgesehen sein; es kann auch ein (nicht dargestellter) Bewegungsdetektor für die Erfassung bzw. Bestimmung der Drehbewegung des Untersetzungsgetriebe-Zahnrads 34 im Getriebegehäuse 31 installiert sein. Anstatt des Hydraulikzylinders 16 kann ein Element von Federstruktur im unteren Endbereich der Kugelumlaufspindel 35 vorgesehen sein, um alle Schläge bzw. Stöße aufzufangen, die auf die Weile bzw. auf die Kugelumlaufspindel 35 ausgeübt werden können.

In einer gegenüber der oben beschriebenen Überlastsicherung abgewandelten Ausführungsform kann der Hydraulikzylinder 16 in Axialrichtung der Kugelumlaufspindel 35 in eine verlängerte Struktur gestreckt werden, so daß man ihn als Fluid-Stoßabsorptionseinrichtung zur vollkommenen Absorption des Form-Schließhubs der Kugelumlaufspindel 35 (das ist der Weg, den der obere Ring 18 von der Beendigung des Formgebungs-Arbeitstakts zur Beendigung des Form-Schließarbeitstakts ausführt), sowie zum Auffangen der Form-Schließkraft verwenden kann. Nach Beendigung des Formgebungs-Arbeitstakts drückt hier während des Formschließ-Arbeitstakts die obere Formeinheit 3 den oberen Ring 18 nach unten. Diese Druckkraft wird jedoch durch die Fluid-Stoßabsorptionseinrichtung vollkommen aufgefangen, und unabhängig davon, ob die Kugelumlaufspindel rotiert oder nicht, wird ein Schließen der Form sichergestellt, ohne irgendwelche Schaden am Haupt-Antriebs- bzw. -Arbeitsmechanismus hervorzurufen. Wenn eine derartige Fluid-Stoßabsorptionseinrichtung Anwendung findet, wird demgemäß die Überlast-Detektoreinrichtung für den Haupt-Antriebsbzw. -Arbeitsmechanismus unwesentlich, und es kann anstatt der Kugelumlaufspindel eine gewöhnliche Spindel verwendet werden.

ίο F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Fluid-Stoßabsorptionseinrichtung Verwendung findet. In der Zeichnung befindet sich die Reifen-Vulkanisierungseinrichtung in einer Phase, in der der Formschließ-Arbeitstakt gerade beendet ist. Der Kolben 20 befindet sich in einer entsprechend dem Formschließ-Arbeitstakt bzw. -Hub abgesenkten Lage, während er den durch die obere Formeinheit 3 hervorgerufenen Stoß der Spindel mittels des innerhalb des Zylinders 20 enthaltenen Fluids auffängt. In dieser Phase wird die Vulkanisierung bzw.

die Aushärtung weiter durchgeführt und nach Beendigung des Vulkanisierungs- bzw. Aushärtungsvorgangs wird der fertige Reifen in Übereinstimmung mit einer Betriebsweise, die der der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, ausgehoben.

Wie aus den oben beschriebenen Ausführungsformen hervorgeht, hat die erfindungsgemäße Reifen-Vulkanisierungseinrichtung den Vorteil, daß der Raum innerhalb des Zylinders 14 für verschiedene Zwecke verwendet werden kann, da er eine mechanische Struktur darstellt. So kann beispielsweise die Leitung 12 zur Einspeisung des Heizmediums in die elastische Form 11 im Zylinder 14 angeordnet werden. Ein Temperatursensor zur Erfassung der Innentemperatur der elastischen Form 11, wenn das Heizmedium eingespeist wird, kann an einem oberen Abschnitt des Lagers 40 vorgesehen werden, wobei dessen Leitungsdrähte durch den Zylinder 14 geführt werden können. Die Reifen-Vulkanisierungsanlage gemäß der Erfindung erleichtert somit die Anordnung bzw. die Gestaltung verschiedener Teile und Einheiten und sie ermöglicht es, verschiedene Inspektionen bequem durchzuführen.

Da der Zylinder 14 mit dem unteren Ring 22 in Verbindung steht, kann der Zylinder 14 um seine Längsachse mittels einer (nicht gezeigten) Drehantriebseinrichtung drehbar angetrieben werden, so daß die elastische Form 11 über den unteren Ring 22 gedreht wird, wenn ein vulkanisierter Reifen nach dem Aushebe-Arbeitstakt des Reifens von der in vertikaler Richtung längsgedehnten elastischen Form 11 abgenommen bzw. abgezogen wird. Indem man so verfährt, kann die Arbeit für das Abnehmen bzw. Abheben eines vulkanisierten Reifens von der elastischen Form i i einfach durchgeführi werden, ohne daß man Vakuum bzw. Unterdruck verwenden muß, wodurch der Arbeitszeitaufwand gesenkt werden kann.

Obwohl die Verbindungsstange 17 in der oben beschriebenen Ausführungsform mit dem Mutterzylinder 37 gekoppelt ist kann diese Ausführungsform dahingehend abgewandelt werden, daß der Mutterzylinder in-

nerhalb des Zylinders festgelegt wird und die Kugelumlaufspindel veranlaßt wird, sich durch die Antriebskraft des Motors zu drehen und sich geradlinig auf und ab zubewegen. In dieser abgewandelten Ausführungsform dient der obere Endabschnitt der Kugelumlaufspindel als Verbindungsstange und der obere Ring ist gleitend installiert

Zusätzlich kann, wenn die obere Formeinheit abgesenkt ist um den Formschließ- und Preß-Formgebungs-

Arbeitstakt durchzuführen, ein elektrischer Schaltkreis
derart angeordnet werden, daß die Kugelumlaufspindel
leicht in die Richtung gedreht wird, daß sich der Mutterzylinder nach unten bewegt; dies kann in Abhängigkeit
von einem Signal geschehen, welches die Abwärtsbewegung der oberen Formeinheit anzeigt, um die auf die
Kugelumlaufspindel einwirkende Belastung kleiner zu
halten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen io

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45

50

fan

Claims

Patentansprüche:

1. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung, mit aufeinander zu schließbaren Formeinheitcn zur Aufnahme eines zu vulkanisierenden grünen Reifens, einer elastischen Stützblase, die mil ihren Endabschnitten zwischen getrennt bewegbaren Halterungen eingespannt und zur Formung und Vulkanisierung des Reifens mit einem Heiz- und Aufblasemedium speisbar ist, einem Reifen-Aushebezylinder, der einen der Halteringe trägt und die Führung für einen Stützblasen-Führungskolben bildet, der mit einer im Aushebezylinder verdrehsicher und verschiebbar geführten und mit einer Kugelumlaufspindel in Eingriff stehenden Kugelumlaufmutter verbunden ist, und einer Einrichtung zum Antreiben und Arretieren cer Kugehimiaufspindel in Abhängigkeit von der Relativlage der Formeinheiten zueinander, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, die die Arretiereinrichtung während des Zusammenfahrens der Formeinheiten (2, 3) zur Ermöglichung einer freien Drehbewegung der Kugelumlaufspindel (35) löst.

2. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung nach Anspruch 1, zusätzlich gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15, 47,48) zur Absorption von auf die Kugelumlaufspindel (35) einwirkenden Stoßen bzw. Schlagen, eine Einrichtung (43, 44; 48 bis 50) zur Erfassung einer auf die Kugelumlaufspindel (35) aus- jo geübten Druckkraft, und eine Einrichtung zum Anhalten der Schließbewegung der Formeinheiten (2,

3) in Abhängigkeit von einem Überlastsignal der Belastungs-Erfassungseinrichtung(43,44).

3. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die BeIastungs-Erfassungseinrichtung eine Einrichtung besitzt, die in der Lage ist, die auf die Kugelumlaufspindel (35) einwirkende Druckkraft durch Veränderung eines Strömungsmitteldrucks zu erfassen.

4. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die BeIastungs-Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (43, 44) aufweist, die in der Lage ist, die auf die Kugelumlaufspindel (35) einwirkende Belastung in Form eines Verschiebewegs der Kugelumlaufspindel (35) zu erfassen.

5. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung, mit aufeinander zu schließbaren Formeinheiten zur Aufnahme eines zu vulkanisierenden grünen Reifens, einer dastischen Slützblase, die mit ihren Endabschnitten zwischen getrennt bewegbaren Halteringen eingespannt und zur Formung und Vulkanisierung des Reifens mit einem Heiz- und Aufblasemedium speisbar ist, einem Reifen-Aushebezylinder, der einen der Halteringe trägt und die Führung für einen Stützblasen-Führungskolben bildet, der mit einem im Aushebezylinder verdrehsicher und verschiebbar geführten und mit einer Spindel in Eingriff stehenden Mutterzylinder verbunden ist, und einer Einrichtung zum eo Antreiben und Arretieren der Spindel in Abhängigkeit von der Relativlage der Formeinheiten zueinander, gekennzeichnet durch eine Stoß-Absorptionseinheit (16/4, 20) die am unteren Endabschniu der Antriebseinrichtung (35, 37) für die Spindel (35) vor- μ gesehen und zur Absorption des durch den Schließ-Vorgang der Formcinhciten (2, 3) hervorgerufenen lorm-Sehließarbcitshubs bzw. siosscs auf die zurückgezogene Spindel (35) und zur Aufnahme der Form-Schließbelastungen einen Zylinder (\6A), der in seinem Inneren eine hydraulische oder pneumatische Kammer definiert, und einen Kolben (20) aufweist, der mit einem unteren Endabschnitt der Spindel (35) verbunden und in der hydraulischen oder pneumatischen Kammer gleitend aufgenommen ist.

6. Reifen-Vulkanisicrungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aushebezylinder (14) an seinem der Formeinheit (2, 3) zugewandten Ende ein zylindrisches Lager (40) aufweist, über das der Stützblasen-Führungskolben (17) geführt ist.

7. Reifen-Vulkanisierungeinrichtung nach Anspruch 1,5 oder 6, mit einer Leitung zur Einspeisung bzw. zur Entleerung des Heiz- und Aufblasemediums in bzw. aus der Stützblase, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (12) im Aushebezylinder (14) ausgebildet ist.

8. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 5 bis 7, mit einem Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur des Heiz- und Aufblasemediums, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler bzw. Sensor an einem oberen Endabschnitt des Aushebezylinders (14) vorgesehen ist.

9. Reifen-Vulkanisierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Aushebezylinders (14) vorgesehene Drehantriebseinrichtung für den Reifen-Aushebezylinder(14).