DE3417191A1 - Vorrichtung zur reifenherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Luftreifen.

Fahrzeugreifen werden aus vielen getrennten Bestandteilen zusammengebaut, von denen jeder innerhalb des vollständigen Reifens präzise plaziert und genau ausgeformt werden muß. Die Aufrechterhaltung der erforderlichen Gestalt und die Erzielung einer ausreichenden Genauigkeit bei der Plazierung der Bestandteile ist in der Praxis extrem schwierig wegen der leichten Verformbarkeit des verwendeten unvulkanisierten Materials und wegen der Gestaltänderungen, die dem Reifen während des Zusammenbaus aufgezwungen werden.

Üblicherweise werden Reifen auf einer flachen Trommel vollständig oder wenigstens teilweise zusammengebaut und dann in die erforderliche Toroidform gebracht. Daraufhin werden die Laufstreifenverstärkung und der Laufstreifengummi aufgelegt, um eine profillose Rohkarkasse zu vervollständigen, die dann in eine profilierte Form gebracht wird, worauf Innendruck angewendet wird, um den Laufstreifengummi in das Formprofil einzudrücken. Bei großen Reifen z.B. für Lastwagen oder Erdbewegungsfahrzeuge werden große Gummimassen bei dieser Endverformung bewegt. Die Gestaltbildungs- und die Formstufe verursachen beide eine Bewegung der Bestandteile und ein Umformen derselben, die jeweils nicht genau beeinflußt werden können, und es ergeben sich ungleiche Reifen.

In der deutschen Patentanmeldung P 34 01 076.9 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Fahrzeugreifen beschrieben, das bzw. die eine wirksame Festlegung der Bestandteile beim Zusammenbau des Reifens ergeben sowie die Beibehaltung der Lagen der Bestandteile während des Vulkanisiervorganges.

Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren zum Autbau eines Luftreifens enthält das Füllen des Laufstreifen-Formhohlraumes einer profilierten ringförmigen Laufstreifenform mit unvulkanisierter ReifenlaufStreifenmasse, so daß der Laufstreifen mit dem erforderlichen Endprofil geformt und dadurch in der Form gehalten wird, das Formen der radial inneren Oberfläche des Laufstreifens zu einem ersten Profil mit der zum Aufnehmen und örtlichen Festlegung des Reifenverstärkungsgürtels erforderlichen Gestalt, das Einpassen des Gürtels in das vorbereitete erste Profil, das Verfestigen der aus Laufstreifen und Gürtel bestehenden Anordnung, das Verformen der radial inneren Fläche der Anordnung zu einem zweiten Profil mit der zum Aufnehmen einer Reifenkarkasse erforderlichen Gestalt, das Einsetzen der Reifenkarkasse, die noch nicht vollständig ausgeformt ist,innerhalb und koaxial zu der ringförmigen Laufstreifenform, das weitere Formen der Karkasse in der Weise, daß sie eine Krone bildet, die das zweite Profil berührt und an ihm anhängt, das Vervollständigen des Reifenaufbaus, das Vulkanisieren des aufgebauten Reifens und das Entfernen des vollständigen Reifens aus der Laufstreifenform.

Bei einer bevorzugten Ausführung wird der Laufstreifenformhohlraum dadurch gefüllt, daß die Laufstreifenmasse auf einem Stützteil zu einem Ring geformt wird, welches einen blähbaren, auf einer zylindrischen Trägertrommel außerhalb der Laufstreifenform angeordneten ringförmigen Luftbalg enthält, und dann wird das Trägerteil axial in die Form hineinbewegt und der Luftbalg durch Druckluft gebläht, um das Stützteil radial zu dehnen und ein Füllen des Formhohlraumes durch Eindrücken der Laufstreifenmasse in den Laufstreifen-Formhohlraum zu bewirken.

Es hat sich gezeigt, daß eine Dehnung des Luftbalges nicht immer vollständig gleichförmig erfolgt; z.B. kann der Luftbalg während des Blähens verzerrt oder abgelenkt werden, so daß die Laufstreifenmasse nicht akkurat in den Laufstreifen-Formhohlraum eingebracht wird.

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Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, den beschriebenen Nachteil der bekannten Stützteile zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Dehnen eines ringförmigen Reifenbestandteils in einen Ring geschaffen, die ein blähbares dehnbares ringförmiges Druckgefäß enthält, welches durch einen blähbaren an einer zylindrischen Trägertrommel befestigten Balg gebildet ist, und die Führungsmittel für die genaue Steuerung der axialen Lage des Balges in vorbestimmter Weise bezüglich der Trägertrommel enthält.

Die Führungsmittel können eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Stiften umrassen, welche an der Trägertrommel angebracht und mit dem radial äußeren Ende jedes Stiftes an dem Balg befestigt sind. Die Stifte können in der Trägertrommel gleitbar befestigt sein, oder sie können Teleskoprohre sein. Die Stifte können vollständig innerhalb des Druckgefäßes angebracht sein oder können durch Dichtungen in der Trägertrommel vorstehen.

Der blähbare Balg ist vorzugsweise wesentlich breiter als der zu dehnende Bestandteil und enthält in den axial äußeren Bereichen des Balges, d.h. außerhalb des Bestandteil-Haltebereiches, zusätzliche Ringstreifen aus Verstärkungsmaterial, um die radiale Dehnung des Balges zu begrenzen und die schnellste Dehnung des Balges im Zentrum des Stützbereiches für den Bestandteil zu verursachen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, in der die einzige Figur eine Querschnittsdarstellung einer profilierten ringförmigen Laufstreifenform, wobei das Stützteil im oberen Teil der Zeichnung im zusammengezogenen Zustand und im unteren Teil derselben im geblähten Zustand dargestellt ist, zeigt.

Die in der Zeichnung teilweise dargestellte Laufstreifenform 1 ist für einen Lastwagen-Radialreifen bestimmt und enthält eine Reihe von Formsegmenten 2, die mit ihren Enden aneinandergesetzt und innerhalb eines Stahlträgerringes 3 so angeordnet sind, daß der erforderliche ringförmige Laufstreifen-Formhohlraum gebildet ist. Die Formsegmente 2 sind an ihrer Stelle verriegelt, können jedoch erforderlichenfalls durch (nicht gezeigte) Sperrbolzen gelöst werden, und sie werden im Trägerring 3 durch Schultern 4 örtlich festgelegt. Die radial innere Fläche der Laufstreifen-Formsegmente 2 besitzen ein Laufstreifen-Negativ-Formmuster 5 für das herzustellende Laufstreifenprofil.

Ein Stützteil 6 zum Befüllen des Formhohlraumes mit der erforderlichen Menge unvulkanisierten Laufstreifengummis 7 enthält eine zylindrische Trägertrommel 8 und einen blähbaren Ringbalg 9, die zusammen ein radial dehnbares Druckgefäß bilden. Die Form 1 und die Trommel 8 sind koaxial ausgerichtet, und die Trommel 8 ist durch (nicht dargestellte) Mittel zwischen einer ersten Lage, in der die Trommel 8 und der Balg 9 sich vollständig außerhalb der Form 1 befinden, und einer zweiten Lage , in der die Trommel 8 und der Balg 9 innerhalb der Form 1 sitzen, bewegbar.

Der Balg 9 enthält ein Gummiband 10, das in Radialrichtung durch eine Karkasse aus Rayon-Gewebe verstärkt ist und das sich um die Außenfläche der Trommel 8 erstreckt. Jede Kante des Bandes 10 ist durch einen jeweiligen Gewebestreifen 11 zusätzlich verstärkt, der eine Anordnung aus zueinander parallelen Metallcorden enthält, die mit einem Winkel von 22° zur Mittenumfangsebene des Balges 9 verlaufen. Das Band 10 hat eine wesentlich größere axiale Breite als die axiale Breite der Außenfläche der Trommel und ist an jeder Trommelkante mittels abnehmbarer Halteringe 12 festgeklemmt. Der Mittelabschnitt des Balges, der den Bestandteil trägt, be-

sitzt eine Bedeckung aus einem elastisch gemachten (unbeschichteten) Rayon-Gewebe oder eine andere nichtklebende Oberflächenschicht.

Die Trommel 8 besteht aus einem Stahlrohr 13, an dem eine Mittelreihe aus in Umfangsrichtung beabstandeten Bohrungen 14 ausgebildet ist. Jede Bohrung 14 ist mit einem jeweiligen, sich radial erstreckenden Führungsrohr 15 ausgerichtet, das an der Innenfläche des Rohres 13 befestigt ist. In jedem Rohr 15 ist ein jeweiliger Führungsstift 16 gleitbar befestigt. Jeder Stift 16 ist bezüglich des zugeordneten Rohres 15 abgedichtet, beispielsweise mittels eines (nicht gezeigten) O-Ringes, und ist an seinem radial äußeren Ende an der Innenfläche des Bandes 10 angebracht. Die Trommel 8 enthält ferner ein Ventil 17 zur Einleitung eines Blähmittels, z.B. Luft, um den Balg 9 zu blähen.

Das Stützteil 6 besitzt einen kleinsten Radius R. bei ungeblähtem Balg, der ausreichend kleiner als der kleinste Radius R₂ der Form ist, um das Einsetzen des Stützteiles 6 und des unvulkanisierten Gummi-LaufStreifens 7 in die Form 1 zu erlauben.

Der Betrieb des Stützteiles 6 zum Füllen der Form 1 mit Laufstreifengummi 7 wird nun im einzelnen beschrieben. Bei in seiner ersten Lage außerhalb der Form befindlichem Stützteil 6 und ungeblähtem Balg 9 wird der erforderliche Laufstreifen 7 auf die Außenfläche des Balges aufgelegt, z.B. durch Extrudieren eines Streifens aus unvulkanisiertem Gummi, der um das Band 10 gewickelt wird, um den erforderlichen LaufStreifen-Querschnitt zu bilden oder durch Extrudieren eines unvulkanisierten Gummistreifens entsprechend dem Laufstreifen-Querschnitt, der dann um das Band 10 gewickelt und mit den Enden aneinanderstoßend verbunden wird.

Das den Laufstreifen 7 tragende Stützteil 6 wird dann axial in seine zweite Lage innerhalb der Form 9 bewegt und der Balg durch über das Ventil 17 eingeführte Luft gebläht. Dadurch wird der Laufstreifen 7 gedehnt und in das Formmuster 5 in der Form 1 hineingedrückt. Während der Blähung des Balges legen die Führungsstifte 16 den Balg genau relativ zu dem Formmuster fest und stellen sicher, daß der Laufstreifen 7 genau zentral zum Muster eingeführt wird. Die Endstreifen stellen sicher, daß der Balg 9 beim Blähen eine allgemein ovale Form zeigt, so daß die Berührung zwischen dem Laufstreifen 7 und dem Formmuster fortschreitend von der Mittenumfangsebene des Laufstreifens 7 nach außen erfolgt, um das Einschließen von Luft zwischen dem Laufstreifen und dem Formmuster zu verhindern. Wenn der Laufstreifen vollständig in das Formmuster 5 eingedrückt ist, wird der Balg 9 entbläht und das Stützteil 6 zu seiner ersten Lage zurückgebracht zum Auflegen eines weiteren Laufstreifens 7 zur Befüllung der nächsten Laufstreifenform 1.

Der auf die beschriebene Weise in die Form 1 eingesetzte Laufstreifen 7 kann durch einen Verfestigungskopf verfestigt werden und die Form 1 mit dem darin befindlichen Laufstreifen 7 kann zu weiteren Vorgängen, beispielsweise zum Einsetzen zusätzlicher Reifenbestandteile vorgerückt werden, wie es in der erwähnten Anmeldung P 34 01 076.9 beschrieben ist, auf welche wegen weiterer Einzelheiten verwiesen wird.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführung beschränkt ist, sondern in vielerlei Weise abgeändert werden kann. Es kann beispielsweise mehr als eine Reihe von in Umfangsrichtung mit Abstand versehenen Führungsstiften vorgesehen werden. Der Balg 9 kann auf beliebige Art an der Trommel angebracht werden, und es können bei bestimmten Anwendungsfällen die Gewebestreifen 11 fortgelassen werden. Weiter können mehrere zusätzliche Gewebestreifen benutzt werden, um die radiale Dehnung weiter

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zu steuern und eine Dehnung des Mittelabschnittes des Balges in die jeweils erforderliche Gestalt zu erzielen.

Bei einer in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Abwandlung wird die Gefahr, daß Luft beim Einpressen des LaufStreifens 7 in das Formmuster 5 eingefangen wird, dadurch vermieden, daß die Form 1 mit dem Stützteil 6 abgedichtet wird, wenn dieses sich in seiner zweiten Lage befindet, und zwar durch zwei abnehmbare ringförmige Endverschlußplatten 18, die jeweils mit den Formsegmenten 2 bzw. den Klemmringen in Eingriff kommende O-Ringe 19 besitzen und durch Anschließen des Raumes 20 zwischen dem Formmuster 5 und dem Balg 9 über eine Öffnung 21 in einer der Verschlußplatten 18 an eine Unterdruckquelle. Wenn der Luftdruck in dem Raum 20 abgesenkt ist, wird der Balg 9 durch Luft mit Umgebungsdruck über das Ventil 17 gebläht, um den Laufstreifen 7 in das Formmuster 5 einzudrücken.

Bei einer anderen Abwandlung können die Führungsstifte und die Lager vollständig in das Druckgefäß eingesetzt werden, so daß die Stifte nicht durch den auf die Stiftfläche einwirkenden Luftdruck einer nach innen wirkenden Radialkraft unterworfen werden, und dadurch besteht keine Notwendigkeit mehr, jeden Stift abzudichten.

Eine Unterdruckquelle kann gleichzeitig vorgesehen werden, um den Balg vollständig zusammenfallen zu lassen, bevor der Bestandteil auf den Balg aufgesetzt wird.

Zwar wurde die Erfindung insbesondere mit Bezug auf die Verwendung des Stützteiles 6 zum Dehnen eines Laufstreifens 7 zum Füllen eines Formmusters 5 in einer ringförmigen Laufstreifenform 1 beschrieben, es ist jedoch ersichtlich, daß das Stützteil auch benutzt werden kann, um jeden radial dehnbaren ringförmigen elastomeren Bestandteil aufzulegen, zu verbinden und zu formen.

Derartige Bestandteile können beispielsweise eine Gürtellage oder mehrere Gürtellagen sein. Der den Bestandteil stützende Abschnitt des Balges kann mittels einem solchen Querschnittsprofil ausgebildet sein, daß er dem von ihm getragenen Bestandteil angepaßt ist, oder daß er beim schließlichen Erreichen seiner vollgeblähten Form dem Bestandteil eine gekrümmte und/oder gestufte Gestalt zur Aufnahme eines darauffolgenden Bestandteils oder der Karkasse verleiht.

Schließlich ist die Anwendung von Unterdruck in dem Raum zum Aufblähen des Balges besonders dann vorteilhaft, wenn verschiedene Bestandteile nacheinander zusammengefügt werden sollen, da das Einfangen von Luft an inneren Zwischenflächen des herzustellenden Gegenstandes, z.B. des Reifens vermieden wird, wodurch sonst während des darauffolgenden Vulkanisierens des aufgebauten Gegenstandes ernsthafte Probleme auftreten könnten.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Dehnen eines ringförmigen Reifenbestandteils in einen Ring, mit einem aufblähbaren dehnbaren ringförmigen Druckgefäß, das durch einen an einer zylindrischen Trägertrommel angebrachten blähbaren Balg gebildet ist, gekennzeichnet durch Führungsmittel (16) für die genaue Steuerung der axialen Lage des Balges (9) in vorgegebener Weise bezüglich der Trägertrommel (8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsmittel (16) eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Stiften (10) umfassen, die in der Trägertrommel (8) angebracht und mit dem radial äußeren Ende jedes Stiftes (16) an dem Balg (9) befestigt sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Stifte (16) in Lagern (15) in der Trägertronunel (8) gleiten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Stifte (16) variable Länge besitzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Stifte (16) variabler Länge jeweils zusammenwirkende Teleskop-Rohre umfassen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stifte (16) vollständig innerhalb des durch den blähbaren Balg (9) und die Trägertrommel (8) gebildeten Druckgefäßes angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stifte (16) durch die Trägertrommel (8) bis außerhalb des Druckgefäßes reichen und daß Dichtmittel zwischen den Stiften (16) und der Trägertrommel (8) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der blähbare Balg (9) wesentlich breiter als der zu dehnende Bestandteil ist und daß der blähbare Balg (9) in den Bereichen außerhalb seines Stützbereiches für den Bestandteil zusätzliche Ringstreifen (11) aus Verstärkungsmaterial enthält, um die radiale Dehnung des Balges (9) zu begrenzen und eine schnellste Dehnung des Balges (9) in der Mitte des Stützbereiches für den Bestandteil zu erzielen.

y. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Verstärkunasinaterial einen Streifen (11) aus Stahlreifencordgewebe in jedem Außenbereich enthalt·