DE3406426A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung elastomerer komponenten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung elastomerer komponentenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung elastomerer Komponenten
und insbesondere die Herstellung pneumatischer Reifen und die dafür benötigte Vorrichtung.
Fahrzeugreifen sind aus vielen verschiedenen Komponenten zusammengesetzt,
von denen einige aus unvulkanisiertem elastomerem Material bestehen. In herkömmlichen Arbeitsabläufen werden
Komponenten, wie die Lauffläche des Reifens, zusammengesetzt, indem man einen Streifen der Mischung mit gewünschtem Querschnitt
einem rotierenden, teilweise aufgebauten Reifen zuführt und den Streifen in Form einer einzigen Windung an den
Platz wickelt. Die zusammenstoßenden Enden werden dann gemeinsam heruntergewalzt. Prozesse dieser Art lassen wenig
Kontrolle über den Anpreßdruck zwischen Komponenten oder gar über die Gleichförmigkeit der Komponenten nach der Montage.
Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Reifen innerhalb eines Profilformringes aufzubauen und die erste Stufe des Prozesses
ist dann, einen Ring der Laufflächenmischung in den Formring zu geben,und das Material radial auswärts auszudehnen, so daß
es sich in die Form einpaßt.
Die Genauigkeit, mit der dies getan wird, und besonders die Wirksamkeit der Verfestigung des Materials, hat großen Einfluß
auf den fertigen Reifen, insbesondere im Hinblick auf seine Gleichförmigkeit, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die einen
Ring elastomeren Materials in einer Laufflächen-Form fehlerloser verfestigt als bisher.
In einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung besteht eine Vorrichtung für die Verfestigung eines Ringes aus unvulkanisiertem
elastomerem Material in einer Laufflächen-Ringform aus einer Anzahl starrer Segmente,^n gleitender
End-zu-End-Beziehung ' /einen Verf es tigungsrirrg/ bilden , der
einen ersten kleinen Durchmesser für die Einfügung der Segmente in das elastomere Material innerhalb der Laufflächen-Ringform
und einen zweiten größeren Durchmesser besitzt, bei dem die Segmente eine glatte, kontinuierlich verfestigende
Oberfläche formen, wobei ferner mechanische Einrichtungen zur Bewegung der Segmente vom ersten Durchmesser im wesentlichen
zum zweiten Durchmesser vorhanden sind und wobei ein durch Fluiddruck aufblasbarer Balg vorgesehen ist, der hinter
den Segmenten aufgeblasen werden kann, um am zweiten Durchmesser einen Verfestigungsdruck auszuüben.
Die gleitende End-zu-End-Beziehung wird vorzugsweise mittels der Enden der Segmente gebildet, die im wesentlichen flache
Oberflächen mit spitzen Winkeln gegenüber der Radialrichtung des Verfestigungsringes besitzen, wobei jede aufeinanderfolgende
Verbindung zwischen den Segmenten auf entgegengesetzten Seiten zur Radialrichtung sitzt, so daß abwechselnde
Segmente sich radial bezüglich der anderen Segmente bewegen können.
Vorzugsweise wird ein einzelner aufblasbarer Balg benutzt, der ringförmig ist und sich um die starren Segmente herum
erstreckt, so daß beim Aufblasen die konstante Kraft um die Anordnung ausgeübt wird.
Der aufblasbare Balg kann mit den mechanischen Vorrichtungen integral verbunden sein, wird jedoch vorzugsweise von diesen
getrennt sein, um eine große Änderung des Durchmessers zu ermöglichen, die von der mechanischen Einrichtung zu erbringen
ist,und kann mit den Segmenten dann in Kontakt gebracht werden, wenn die mechanische Einrichtung den größten Teil der
benötigten Bewegung vollzogen hat.
Die mechanische Einrichtung kann bestehen aus einem Nocken- und Nockenfolgegliedermechanismus, der axial an jeder Seite
— ο —
des Segmentringes angebracht ist. Dieser kann betrieben werden durch eine drehbare Welle, die einen Träger für die Anordnung
darstellt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verfestigung einer Reifenkomponente in eine. Kreisform oder einen Ring und besteht
darin, eine Anzahl von starren Segmenten in gleitender End-zu-End-Beziehung von einem ersten Durchmesser zu einem
zweiten verschiedenen Durchmesser radial zu bewegen, bei dem die Anordnung der Segmente eine glatte, kontinuierliche,
verfestigende Oberfläche bildet, wobei die Bewegung eine erste mechanische Bewegung und eine zweite, durch den
Fluiddruck bewirkte Bewegung umfaßt, um die endgültige Verfestigung zu erreichen.
Die Segmente werden vorzugsweise radial auswärts bewegt vom ersten Durchmesser zum zweiten Durchmesser, und die zweite,
durch Fluiddruck bewirkte Bewegung wird durch einen aufblasbaren Balg erreicht, der axial in den Segmentring bewegt
wird, kurz bevor der Balg für die endgültige Verfestigung aufgeblasen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in
der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Querschnitt/eines Verfestigungskopfes in der
ersten Position bei kleinem Durchmesser,
Fig. 2 eine teilweise dargestellte Stirnansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht wie in Fig. 1, wobei sich der
Verfestigungskopf in der zweiten, der Verfestigung dienenden Durchmesserposition befindet, und
Fig. 4 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeils B in Fig.
Der Verfestigungskopf umfaßt eine Reihe von acht Segmenten
1,2, von denen jedes ein äußeres Querschnittsprofil 3 besitzt, wie in Fig. 1 dargestellt. Es sind zwei verschiedene Arten
von Segmenten vorgesehen, die abwechselnd Ende zu Ende um eine Achse 4 zusammengefügt sind, so daß eine Verfestigungstrommel
von zusammenhängender fester Form entsteht, wenn die Segmente in der zweiten oder äußersten Position der Fig. 3
sind. Die Stirnflächen 5,6 jedes Segments 1,2 sind gefertigt mit einem spitzen Winkel von etwa 30 zur Radialrichtung, so
daß die Stirnflächen übereinander gleiten können und die Segmente 2 erheblich weiter radial einwärts gleiten können als
die Segmente 1. So ergibt sich eine erste Position bei kleinem Gesamtdurchmesser,wie in Fig. 1 und 2 gezeigt^und eine
zweite Position bei großem Gesamtdurchmesser/wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, wenn die zusammenhängende feste äußere
Oberfläche gegeben ist.
Die Segmente 1 und 2 sind jeweils zwischen ein Paar Flanschplatten
7 und 8 montiert, so daß eine auf jeder Seite liegt. Die rechten oder ersten Flanschplatten 7 stehen alle in gleitendem
Eingriff mit einer kreisförmigen Führungsplatte 9, die drehbar auf einer Hauptlagerwelle 10 mittels eines Lagers 11
montiert ist. Die linken Flanschplatten 8 stehen radial nach außen vor, und zwar eine aus jedem Segment 1,2, und sind verbunden
durch zwischenliegende, axial ausgedehnte Verbindungssegmente 12 mit kreisförmigen Endflanschplatten 13, die in
gleitendem Eingriff mit einer zweiten kreisförmigen Führungsplatte 14 stehen. Die zweite kreisförmige Führungsplatte 14
ist drehbar gelagert auf der Hauptlagerwelle 10 und ist integral verbunden mit der anderen Führungsplatte 9 durch ein !Verbindungsrohr
15. Auf diese Weise ist jedes der acht Segmente 1,2 zwischen den Führungsplatten 9 und 14 radial auswärts verschiebbar
aufgrund des Gleiteffekts zwischen den Endflanschplatten 7 und 13.
Mechanische Vorrichtungen zur radialen Bewegung der Segmente bestehen aus zwei Führungsrollen 16, die auf jeder Endflansch-
platte 7 und 13 montiert sind und die in einer axialen Richtung durch Führungsschlitze 17 austreten, die in die
Führungsplatten 9 und 14 eingeschnitten sind (siehe Fig.2). DieseSchlitzei 7 erstrecken sich in einer radialen Richtung
und bestimmen die relativen Positionen der acht Segmente 1,2.
Die Führungsrollen 16 erstrecken sich weiter als die Endflanschplatten
7 und 13, damit sie in Eingriff mit den Antriebsschlitzen 18 kommen, die in einer der zwei Irisplatten
19 ausgebildet sind, welche auf jeder Seite der Anordnung liegen. Die Irisplatten 19 sind beide auf der Lagerwelle
10 verkeilt und die Antriebsschlitze 18 sind so ausgebildet, daß Rotation der Irisplatte 19 bezüglich der Endflanschplatten
7 und 13 die Segmente 1,2 radial einwärts oder auswärts bewegt, wobei sie mit Hilfe der Führungsschlitze
geführt werden und dabei die Enden 5 und 6 übereinander gleiten.
Es sollte beachtet werden, daß die zwischenliegenden Verbindungssegmente
12 radial auswärts bezüglich der Verfestigungssegmente 1 und 2 positioniert sind, so daß eine Kammer 20 gebildet
wird links der Segmente in der ersten radial einwärts gelegenen Position in Fig. 1, die ein Luftbalg-Verfestigungssystem
21 aufnimmt. Das Luftbalg-Verfestigungssystem 21 umfaßt einen starren Trägerzylinder 22, der verschiebbar auf dem Verbindungsrohr
15 angebracht ist, so daß der Zylinder axial von der Kammer 20 unterhalb der Segmente 1,2 nach rechts bewegt
werden kann. Ein Luftbalg 23 niedriger Querschnittshöhe ist auf dem Zylinder 22 befestigt und ein Luftzufuhrrohr 24 ist
am Luftbalg angebracht. Schubstangen 25 sind ebenfalls am Zylinder
22 befestigt, um wenn nötig eine axiale Bewegung zu erlauben,
Der Verfestigungskopf wird in der Weise betrieben, daß zunächst die Position nach Fig. 1 und 2 eingestellt wird, wobei der Zylinder
22 und der entlüftete Luftbalg 23 voll auf die linke Position gebracht werden, und die Irisplatten 19 gedreht werden, um
die Segmente 1,2 in die radial inneren Stellungen - wie gezeigt zu bringen. Der Verfestigungskopf wird dann axial in die Laufflächen-Ringform
bewegt, die schon mit der Laufflächenmischung gefüllt ist und die in der Form verfestigt werden soll.
Die Irisplatten 19 werden dann gedreht, um die Segmente 1,2 radial auswärts zu bewegen. Sowie die Segmente 1,2 ihre zweiten
Positionen auf dem äußeren Durchmesser einnehmen, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, werden der Zylinder 22 und der Luftbalg
23 nach rechts gedrückt, so daß sie unter den Segmenten 1,2 sind, und de: Luftbalg wird mit Luft gefüllt. Der Luftdruck vervollständigt
die Bewegung der Segmente, indem er bedeutenden Druck auf jedes Segment ausübt und so hohe Verfestigung gewährleistet.
Die· Verwendung des mechanischen Segmentringsystems für den
langen Weg und des Luftbalges für die kurze, endgültige, unter ausgeglichenem Druck erfolgende Verfestigung erlaubt die
Verwendung eines Luftbalges, der im wesentlichen die Breite der Segmente hat, was eine wirksame und gleichförmige Druckverteilung
unter den Segmenten ergibt.
Es können andere Fluide dazu benutzt werden, den Balg aufzublähen,
und es sind auch andere Balgformen verwendbar.
Weiter können auch andere mechanische Vorrichtungen für die hauptsächliche mechanische Bewegung benutzt werden.
Der Aufbau kann auch verwendet werden, um andere Komponenten als die Laufflächenmischung (z.B. eine Breaker-Lage) zu verfestigen.
Die Form des Querschnittes der Segmente kann ebenso geändert werden entsprechend der Komponente, die behandelt oder
verfestigt werden soll.
Claims (6)
1.)Vorrichtung zur Verfestigung eines Ringes aus unvulkanisier-
^ tem elastomerem Material in einer Laufflächen-Ringform,
dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzahl starrer Segmente (1,2) in gleitender End-zu-End-Beziehung
zur Bildung eines Verfestigungsringes vorgesehen ist, daß dieser einen ersten kleinen Durchmesser
für die Einfügung der Segmente in das elastomere Material in der Laufflächen-Ringform und einen zweiten größeren
Durchmesser besitzt, bei dem die Segmente eine glatte, kontinuierlich verfestigende Oberfläche bilden, daß weiter
mechanische Vorrichtungen (16,13) zur Bewegung der Segmente vom ersten Durchmesser im wesentlichen zum zweiten
Durchmesser vorgesehen sind und daß ein mittels Fluiddruck aufblasbarer Balg (23) vorhanden ist, der hinter, den Seq-
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menten aufgeblasen werden kann, um eine Verfestigungskraft
am zweiten Durchmesser auszuüben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Segmente (1,2) flache Stirnflächen (5,6) mit spitzen
Winkeln zur Radialrichtung des Verfestigungsrings besitzen, wobei die Stirnflächen (5,6) angrenzender Segmente in gleitendem
Eingriff stehen, so daß abwechselnde Segmente (1,2) sich radial bezüglich der anderen Segmente bewegen können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , daß der aufblasbare Balg (23) einen einzelnen ringförmigen Balg umfaßt, der von den mechanischen Vorrichtungen getrennt ist, und Vorrichtungen (22,28) vorgesehen sind, um den aufblasbaren Balg (23) in den Eingriff und aus dem Eingriff mit den Segmenten (1,2) zu bringen.
dadurch gekennzeichnet , daß der aufblasbare Balg (23) einen einzelnen ringförmigen Balg umfaßt, der von den mechanischen Vorrichtungen getrennt ist, und Vorrichtungen (22,28) vorgesehen sind, um den aufblasbaren Balg (23) in den Eingriff und aus dem Eingriff mit den Segmenten (1,2) zu bringen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß
die Segmente (1,2) radial auswärts gebracht werden.
5. Verfahren zur Verfestigung / Reifenkomponente in eine kreisförmige Form oder Ringform,
dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzahl starrer Segmente (1,2) in gleitender End-zu-End-Beziehung
aus einem ersten Durchmesser radial in einen zweiten verschiedenen Durchmesser bewegt wird, bei dem die Anordnung
der Segmente (1,2) eine glatte, kontinuierliche, verfestigende Oberfläche bildet, wobei die Bewegung eine erste
mechanische Bewegung und eine zweite durch Fluiddruck bewirkte Bewegung umfaßt, die die endgültige Verfestigung ergibt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Balg (23) , der mittels Fluiddruck aufblasbar ist, axial in einen Ring oder aus einem Ring von Segmenten
(1,2) bewegt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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