DE3345491A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mit gewebelagen versehene schichten fuer verstaerkte gummigegenstaende - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mit gewebelagen versehene schichten fuer verstaerkte gummigegenstaende

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DE3345491A1 DE19833345491 DE3345491A DE3345491A1 DE 3345491 A1 DE3345491 A1 DE 3345491A1 DE 19833345491 DE19833345491 DE 19833345491 DE 3345491 A DE3345491 A DE 3345491A DE 3345491 A1 DE3345491 A1 DE 3345491A1
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Description

3345Λ91
Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von Gummi- und Gewebebestandteilen für verstärkte Gummigegenstände und insbesondere die Herstellung von Innenauskleidungen und Parallelkord-Lagen zur Verwendung bei der Herstellung von Luftreifen.
Bei der Herstellung von Gummiauskleidüngen und Lagen verstärkten Schichten zur Herstellung von Luftreifen ist es normalerweise üblich, einen großen Kalander zu benutzen, um einen Streifen aus solchem Material mit einer Breite von ca. 1,5 m zu erzeugen.
Der bei dem üblichen Verfahren benutzte Kalander ist außerordentlich teuer und sehr sperrig, und bedarf dauernder Überwachung durch eine Anzahl von Bedienungspersonen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eins dafür geeignete Vorrichtung zur Erzeugung von Gummischichten und gewebeverstärkten Lagen zu schaffen, das bzw. die die Vermeidung der hohen Anschaffungsund Betriebskosten gestattet.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Schicht aus elastomerem Material zur Bildung eines Teiles eines Luftreifens besteht darin, daß ein unvulkanisierter elastomerer Streifen als fortschreitende Wendelwicklung längs eines Dornes gewickelt wird, um eine Schicht des Materials darauf zu erzeugen, die zum Einbauen in eine Luftreifenkarkasse geeignet ist.
Falls die Schicht aus elastomerem Material eine Innenauskleidung für einen Luftreifen bilden soll, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schicht von dem Dorn abgelöst und in Zylinderform zu der Innenfläche eines Trägers übertragen werden, dann wird der Träger
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um einen Reifenkarkassen-Aufbauformer gesetzt und die Schicht auf den Reifenaufbauformer übertragen, um eine Innenauskleidung für eine Reifenkarkasse auszubilden.
Zur Herstellung einer Lage mit Parallelkordgewebe wird ein elastomerer Streifen als fortschreitende Wendelwicklung längs eines Dornes aufgelegt, so daß eine Elastomerschicht darauf entsteht, und dann wird ein Verstärkungsfaden als fortschreitende Wendelwicklung über die Schicht in inniger Anlage mit dieser gewickelt, um an dem Dorn eine zylindrische verstärkte elastomere Schicht auszubilden, und die zylindrische Schicht wird geschnitten, um daraus eine Lage aus elastomerbedecktem Parallelkordgewebe zu bilden.
Normalerweise wird bei der Herstellung einer Gewebelage für Luftreifen eine erste Schicht aus unvulkanisiertem Gummi auf den Dorn aufgebracht, dann wird die Kordverstärkung aufgebracht und eine zweite Gummischicht über die Verstärkung gelegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Lage mit Parallelkordgewebe enthält Mittel zum Aufwickeln eines elastomeren Streifens als fortschreitende Wendelwicklung längs eines Dornes zur Erzeugung einer Schicht aus Elastomer auf diesem, Mittel zum Wickeln eines Verstärkungskordes als fortschreitende Wendelwicklung über der elastomeren Schicht und in innigem Eingriff mit dieser zur Erzeugung einer zylindrischen verstärkten Elastomerschicht an dem Dorn und Mittel zum Schneiden der zylindrischen Schicht, um daraus eine Parallelkord-verstärkte Lage zu bilden.
Der Ausdruck "Gummi" wird in dieser Beschreibung so benutzt, daß er sowohl natürliches als auch synthetisches elastomeres Material umfaßt, das normalerweise beim Auflegen auf den
Dorn unvulkanisiert ist.
Die Verstärkungsfaden können Fäden jeder üblichen Art sein, wie sie normalerweise bei der Herstellung von Luftreifen benutzt werden, beispielsweise aus Rayon, Nylon oder Stahl. Die Fäden können in Form eines Cordes vorliegen, sie können chemisch vorhandelt sein, um das Anhängen an dem Gummi zu ermöglichen, es müssen jedoch keine Gummibeschichtungen an den Fäden vor dem Wickelvorgang vorhanden sein; dadurch ergibt sich ein bedeutsamer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die mit gummibeschichtetem Cord entstehenden Behandlungsprobleme beseitigt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1-5 in schematischer Darstellung eine Abfolge von Verfahrensschritten nach der Erfindung,
Fig. .6 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer Innenauskleidung,
Fig. 7 eine detaillierte Endansicht eines Teils einer Vorrichtung zur Herstellung von Gummistreifen,
Fig. 8 eine Teilschnittdarstellung nach Linie VIII-VIII der Fig. 7, und
Fig. 9 eine Teilschnittdarstellung nach Linie IX-IX der Fig. 7.
Die grundsätzlichen Aufbaueigenschaften und grundsätzliche Schritte desHerstellungsverfahrens nach der Erfindung sind in den schematischen Darstellungen der Fig, 1 bis 5 gezeigt.
Fig. 1 zeigt einen Dorn 10, der drehbar so angeordnet ist, daß ein Schmaler extrudierter Streifen aus unvulkanisiertem Gummi 11 von einem Formmundstück 12 eines Extruders aufgelegt werden kann, wobei der Extruder 13 über einen Trichter 14 mit einem Gummigemisch in Pelletform versorgt wird. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Formmundstück des Extruders so angeordnet, daß es in Längsrichtung des Domes bewegbar ist und so eine kontinuierliche Wendelwicklung aus Gummistreifen mit einer Breite von ca. 20 mm und einer Stärke von 0,30 mm auf den Dorn auflegt, der mit entsprechender Geschwindigkeit zum Aufbau einer Gummischicht 15 betrieben wird. Die Kanten der einzelnen Windungen können so aneinanderstoßen, daß die Schicht 15 insgesamt von gleichförmiger Stärke ist, es können aber auch die Kanten des Streifens 11 während des Aufwickeins auf den Dorn so leicht überdeckt werden, daß eine Kontinuität gesichert ist (um ca. 0,5 mm). In Fig.· 1 ist die zwangsweise Längsbewegung des Streifens 11 durch Bewegen des Formmundstückes des Extruders erreicht, jedoch kann bei einer praktischen Ausführungauch ein Schwenkförderer benutzt werden.
Bei einer zweiten Stufe des Vorganges, wie in Fig. 2 dargestellt, wird eine Einzellage 20 aus nicht mit Gummi versehenem Textilcord 21 um den Dorn von einer Spule 22 abgewickelt, wobei der Cord 21 von der Spule zum Dorn geführt wird. Der Cord wurde zur Verbesserung seiner Verbindungseigenschaften mit dem Gummi chemisch vorbehandelt.
Die Cordschicht wird mit konstanter Spannung und konstantem Vorschub eng um die Gummischicht 15 gewickelt, wobei die Spannung so ausreichend hoch ist, daß der Cord in die Gummischicht eingebettet und fest mit ihr verbunden wird, aber nicht durch die Gummischicht hindurchschneidet. Der Wickelvorgang wird beendet, wenn eine ausreichende Länge der Cordlage 20 so aufgelegt wurde, daß sich eine Lage angemessener Länge für einen'nachfolgenden Reifenaufbauvorgang gebildet hat. Dann wird der Cord abgeschnitten.
Fig. 3 zeigt eine dritte Verfahrensstufe, bei der eine zxveite Gummischicht 30 durch Aufwickeln eines Gummistreifens 31 aus dem Formmundstück 32 eines Extruders 33 aufgelegt wird, und die Lage 30 wird in gleicher Weise wie die Lage 15 in Fig.1 aufgelegt. Vorzugsweise wird dabei eine umgekehrte Wickelrichtung zur Lage 15 eingehalten, damit nicht in den beiden Schichten zusammentreffende Spalte entstehen können. Auf die zweite Gummischicht wird beim Aufwickeln auf den Dorn eine (nicht dargestellte) Verfestigungswalze aufgesetzt.
Nach dem Aufbringen der zweiten Gummischicht gemäß Fig.3 wird der Dorn "in einer weiteren Verfahrensstufe gemäß Fig.4 so behandelt, daß überschüssiger Gummi 55 und 56 an den Enden der zylindrischen Lagenschicht 40 durch Drehmesser 41 und beschnitten und durch schräg angesetzte Drehscheiben 57 und 58 abgedreht wird. Ein (nicht dargestellter) Schneidmechanismus schneidet den überschüssigen Gummi und läßt ihn von dem Dorn abfallen.
Die fünfte Stufe beim Herstellvorgang für die Lagen besteht gemäß Fig. 5 darin, daß die Lage 40 in Längsrichtung des Doms 10 so aufgeschnitten wird, daß eine ebene fertige Lage 50 entsteht, die dann vom Dorn auf einen Abnahmeförderer abgezogen wird.
Es sind Änderungen bei den Verfahrensschritten und der Vorrichtung gegenüber den beschriebenen Schritten und Vorrichtungsteilen möglich, ohne das Erfindungsprinzip zu verlassen. Z. B. können die Gummischichten so gewickelt werden, daß die Kanten aufeinanderfolgender Windungen leicht getrennt sind, vorausgesetzt, daß die Lage aus Verstärkungscord mit genügend kleiner Steigung gewickelt wird, um die fertige Lagenschicht beim Abnehmen von dem Dorn zusammenzuhalten. Der Steigungswinkel der zweiten Schicht kann so angesetzt werden, daß er gleich dem der ersten Lagenschicht oder entgegengesetzt zu dem der ersten Lageschicht ist, und zwar dadurch, daß der Legekopf in gleicher Richtung bzw. in
entgegengesetzter Richtung bei der Ausbildung der jeweiligen Schichten läuft. Durch Wickeln der Gummischichten in entgegengesetzten Richtungen kann eine bessere Stabilität der fertiggestellten Lage erreicht werden.
In der beschriebenen Ausführung halten die Corde in der fertiggestellten Lage einen Winkel von im wesentlichen 90 zu den aufgeschnittenen Enden der Lage ein, aber es können andere Schrägwinkel erreicht werden durch eine entsprechend gesteuerte Drehung des Dornes, wenn das Messer in seiner Längsrichtung geführt wird, um die Lage aufzuschneiden.
Eine ebenso wie die beschriebene Vorrichtung aufgebaute Vorrichtung, jedoch ohne Cordwickel- und -schneideeinrichtungen kann auch benutzt werden, um Innenauskleidungen für Luftreifen vorzubereiten, die ganz aus elastomerem Material bestehen, und zwar so, daß eine Wendelwicklung eines GummiStreifens um einen Dorn entsteht. Derartige Auskleidungen sind insbesondere zur Verwendung bei der Vorrichtung und dem Verfahren geeignet, wie sie in der deutschen Anmeldung P 33 38 996.9 beschrieben sind.
Fig. 6 zeigt eine Trägerringanordnung 60, die koaxial zu einem Reifenaufbauformer 61 und einem Dorn 62 angeordnet ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß eine Innenauskleidung auf dem Dorn wie oben beschrieben aufgebaut werden kann, und sie kann dann axial in die Trägerringanordnung 60 bewegt und durch eine Unterdruckkammer 63 auf die Trägerringanordnung 60 übertragen werden, wobei die Unterdruckkammer 63 über ein Rohr 64 mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und perforierte zylindrische Innenwände 6 5 besitzt, die aus einem nichthaftenden Material wie PTFE gebildet oder mit einem solchen Material beschichtet ist. Ringförmige, nach innen vorstehende (nicht
gezeigte), Rippen sind an jedem Ende des Trägerrings vorgesehen, um die Enden der Auskleidung während der Unterdruck-Einwirkung mit dem Trägerring abzudichten. Ein Rohr 66 ist vorgesehen, um eine zentrale Ringnut 67 in der Oberfläche des Dorns mit einer Druckluftquelle zu verbinden, um das Lösen der. aufgewickelten Gummi-Auskleidungsschicht von dem Dorn zu unterstützen. Alternativ kann der Dorn mit einer dehnbaren Gummihülle versehen sein, die seine Außenfläche bedeckt, ^damit die Auskleidung in Anlage an den Trägerring nach außen gedehnt werden kann.
Dann wird der Dorn 62 entfernt und der Reifenaufbauformer 61 in genau bestimmte Lage in den Träger 60 eingebracht, so daß die Auskleidung durch Dehnen des Formers in die Auskleidung hinein auf den Former übertragen werden kann. Um die Auskleidung vom Träger zu lösen, wird der Former kontrahiert und durch das Rohr 64 Druckluft zugeführt, um das Ablösen der Auskleidung zu unterstützen. Endflansche 68 und 69 der Trägerringanordnung sind ebenso mit Ringnuten 73-;und 74 versehen, die durch Rohre 75 und 76 mit einer Druckluftquelle verbunden sind, um das übertragen der Kanten der Auskleidungsschicht auf den Reifenaufbauformer zu unterstützen. Alternativ kann die Trägerringanordnung so aufgebaut sein, daß sie längs einer Axialebene in.zwei miteinander durch ein Scharnier verbundene Hälften geteilt werden kann, um sie von der auf dem Former befindlichen Auskleidung zu lösen, bevor der Former kontrahiert wird.
Die ELg. 1 bis 9 zeigen alternative Einrichtungen zur Herstellung* eines schmalen GummiStreifens (mit 20 mm Breite bei einer Lagen-Deckschicht und 40 mm Breite bei einer Gummiauskleidung), um diese um den Dorn unter Benutzung eines sehr kleinen Kalanders zu wickeln, gwei aneinander anliegende Kalanderwalzen 80,81 sind so angeordnet, daß aus einem direkt von einem Extruder in einen Spalt 82 zwi-
sehen den Walzen zugeführten warmen Gummistreifen ein schmaler kalandrierter Streifen erzeugt wird. Die Walze 80 besitzt einen Einschnitt und Flansche 83 und 84, die eng an die Wangen 85 und 86 des Außenabschnittes der Walze 81 angepaßt sind, welche, wie in Fig. 9 gezeigt, hinterschnitten sind. Die Stärke des erzeugten kalandrierten Streifens kann in der Größenordnung von 0,3 mm bei einer Lagendeckschicht und bei 0,7 mm für eine Innenauskleidung liegen.
Eine Streichplatte 90 enthält Seitenplatten 91 und 92, die entsprechend den Außenflächen der Flansche 83,84 der Walze 80 (Fig.8) und den Wangen 85 und 86 der Walze 81 (Fig.9) angepaßt und ausgebildet sind. Dadurch wird der aus dem Kalander austretende Gummistreifen auf genau bestimmte Stärken- und Breitenmaße gehalten.
Durch die Verwendung eines entsprechend profilierten Spalts zwischen den Walzen 80 und 81 können die Streifenkanten verjüngt oder verfugt werden, beispielsweise über eine Breite von 2 mm von der Kante an, falls eine Wicklung zur Ausbildung einer Auskleidung hergestellt wird, um eine glatte und kontinuierliche Schicht aus Gummi an dem Dorn auszubilden durch überlappen der verjüngten oder verfugten Abschnitte.

Claims (13)

Patentansprüche
1.) Verfahren zur Herstellung einer Schicht aus einem elastomeren Material zur Bildung eines Teiles eines Luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß ein unvulkanisierter elastomerer Streifen (11,31) als fortschreitende Wendelwicklung längs eines Dorns (10,62) aufgelegt wird, um eine Schicht (15,30) des Materials darauf zu erzeugen, die zum Einbau in eine Reifenkarkasse geeignet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht (15) von dem Dorn gelöst wird und in zylindrischer Form auf die Innenfläche eines Trägers (60) übertragen wird, daß der Träger (60) um einen Reifenkarkassen-Aufbauformer (61) angeordnet wird,
und daß die Schicht (15) auf den Reifenaufbauformer übertragen Wird, um eine Innenauskleidung für eine Reifenkarkasse zu bilden.
3. Verfahren zur Herstellung einer Lage mit Parallelkordverstärkung, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastomerer Streifen (11) als fortschreitende Wendelwicklung längs eines Dornes (10) aufgewickelt wird, um darauf eine 'elastomere Schicht (15) zu bilden, daß ein Verstärkungsfaden (21) als fortschreitende Wendelwicklung (20) über die Schicht (15) in innigen Eingriff mit dieser gewickelt wird, um eine zylindrische verstärkte elastomere Schicht (40) an dem Dorn zu bilden, und daß die zylindrische Schicht (40) geschnitten wird, um daraus eine Lage (50) aus elastomerbeschichtetem Parallelcord-Gewebe zu bilden.
4. Vorrichtung zur Herstellung einer Schicht aus elastomerem Material zur Bildung eines Teiles eines Luftreifens dadurch gekennzeichnet , daß ein Dorn (10, 62) vorgesehen ist und Mittel (12; 80,81) zur Erzeugung und zum Wickeln eines Streifens von elastomerem Material (11) als fortschreitende Wendelwicklung längs des Dornes zur Erzeugung einer elastomeren Schicht auf diesem vorgesehen sind.
5. vorrichtung zur Herstellung einer parallelkordverstärkten Schichtlage, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (12; 80,81) zum Wickeln eines elastomeren Streifens als fortschreitende Wendelwicklung längs eines Dorns (10,62) vorgesehen sind, um eine Elastomerschicht darauf zu erzeugen, daß Mittel (22) zum Wickeln eines Verstärkungsfadens (21) als fortschreitende Wendelwicklung (20) über der Elastomerschicht vorgesehen sind, so daß der Faden in innigem Eingriff mit der Schicht ist zur. Ausbildung einer zylindrischen
Schicht (40) verstärkten Elastomers an dem Dorn, und daß Mittel zum Schneiden der zylindrischen Schicht vorgesehen sind, um daraus eine parallelkordverstärkte Lage (50) zu erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß Trägerringmittel (60) vorgesehen sind zum Übertragen der Elastomerschicht (15) zu einem Reifenaufbauformer.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägerringmittel (60) Mittel (63,64,65) zum Anlegen von Unterdruck an eine Elastomer-.schicht enthalten, um das Übertragen der Schicht von dem Dorn auf die Trägerringmittel zu unterstützen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Dorn (62) Mittel (66,67) zum Beaufschlagen der Dornoberfläche mit Druckluft enthält, um das Lösen der Elastomerschicht von dem Dorn zu unterstützen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (62) mit einer seine Außenfläche überdeckenden dehnbaren Hülle versehen ist, um die Schicht in Anlage mit den Trägerringmitteln dehnen zu können.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägerringmittel (60) Mittel (73,74,75,76) zur Beaufschlagung mit Druckluft enthalten, um das Übertragen einer Elastomerschicht von dem Träger zu einem Reifenaufbauformer z.u unterstützen,
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Wickeln von elastomeren Streifen einen Extruder (13) zur Erzeugung des Streifens enthalten.
-A-
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Wickeln elastomerer Streifen einen kleinen Kalander (8Q,81) enthalten.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Spaltstelle des Kalanders zwei enggepaßte Seitenplatten (91,92) enthält, ;die so angeordnet sind, daß die Breite des Streifens (11) genau auf ein vorbestimmtes Maß gehalten ist.
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