DE3417191C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dehnen eines ringförmigen Reifenbestandteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 15 79 158 ist eine Reifenaufbautrommel be­ kannt, bei der ein auf der Trommel befestigter aufblähbarer Balg zur Steuerung der Formgebung des Balges durch Schuhe geführt wird, die an Stützhebeln angebracht sind, welche auf der Trommel angelenkt sind. Hierbei wird die Axial­ stellung des Balges durch diese Stützhebel nicht gesteuert, sie unterstützen lediglich die Ausbildung der Hüllkurve des Balges.

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 Plazie­ rung der Bestandteile ist in der Praxis extrem schwierig wegen der leichten Verformbarkeit des verwendeten unvul­ kanisierten Materials und wegen der Gestaltänderungen, die dem Reifen während des Zusammenbaus aufgezwungen wer­ den.

Üblicherweise werden Reifen auf einer flachen Trommel voll­ ständig oder wenigstens teilweise zusammengebaut und dann in die erforderliche Toroidform gebracht. Daraufhin werden die Laufstreifenverstärkung und der Laufstreifengummi auf­ gelegt, 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 Gummi­ massen bei dieser Endverformung bewegt. Die Gestaltbil­ dungs- 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 sind ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Fahrzeug­ reifen beschrieben, das bzw. die eine wirksame Festlegung der Bestandteile beim Zusammenbau des Reifens ergeben so­ wie die Beibehaltung der Lagen der Bestandteile während des Vulkanisiervorganges.

Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens enthält das Füllen des Laufstreifen-Form­ hohlraumes 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 ineren Oberfläche des Laufstreifens zu einem ersten Profil mit der zum Aufnehmen und örtlichen Festlegung des Reifenverstärkungs­ gürtels erforderlichen Gestalt, das Einpassen des Gürtels in das vorbereitete erste Profil, das Verfestigen der aus Lauf­ streifen 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 ring­ förmigen Laufstreifenform, das weitere Formen der Karkasse in der Weise, daß sie eine Krone bildet, die das zweite Pro­ fil berührt und an ihm anhängt, das Vervollständigen des Rei­ fenaufbaus, das Vulkanisieren des aufgebauten Reifens und das Entfernen des vollständigen Reifens aus der Laufstreifenform.

Bei einer bevorzugten Ausführung wird der Laufstreifenform­ hohlraum dadurch gefüllt, daß die Laufstreifenmasse auf ei­ nem Stützteil zu einem Ring geformt wird, welches einen bläh­ baren, 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 Ein­ drücken der Laufstreifenmasse in den Laufstreifen-Formhohlraum zu bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß der Balg während des Blähens nicht verzerrt oder abgelenkt, sondern in seiner Axialstellung gesteuert und genau auf den Laufstrei­ fen-Formhohlraum ausgerichtet wird, so daß die Dehnung des Luftbalges immer vollständig gleichförmig erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des An­ spruchs 1 gelöst. Durch die Anbringung der Führungsmittel am Balg und deren radiale Bewegbarkeit sowie durch die Führungs­ flächen an der Trägertrommel wird eine exakte axiale Ausrich­ tung des Balges bei jedem Formvorgang erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei­ teren Ansprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, in der die einzige Figur eine Querschnittsdarstellung einer profilierten ring­ förmigen 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 Laufstreifen­ form 1 ist für einen Lastwagen-Radialstreifen bestimmt und enthält eine Reihe von Formsegmenten 2, die mit ihren En­ den aneinandergesetzt und innerhalb eines Stahlträgerrin­ ges 3 so angeordnet sind, daß der erforderliche ringför­ mige Laufstreifen-Formhohlraum gebildet ist. Die Formseg­ mente 2 sind an ihrer Stelle verriegelt, können jedoch er­ forderlichenfalls durch (nicht gezeigte) Sperrbolzen gelöst werden, und sie werden im Trägerring 3 durch Schultern 4 örtlich festgelegt. Die radial innere Fläche der Lauf­ streifen-Formsegmente 2 besitzen ein Laufstreifen-Negativ- Formmuster 5 für das herzustellende Laufstreifenprofil.

Ein Stützteil 6 zum Befüllen des Formhohlraumes mit der er­ forderlichen Menge unvulkanisierten Laufstreifengummis 7 enthält eine zylindrische Trägertrommel 8 und einen bläh­ baren Ringbalg 9, die zusammen ein radial dehnbares Druck­ gefäß bilden. Die Form 1 und die Trommel 8 sind koaxial ausgerichtet, und die Trommel 8 ist durch (nicht darge­ stellte) 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 Trommel­ kante mittels abnehmbarer Halteringe 12 festgeklemmt. Der Mittelabschnitt des Balges, der den Bestandteil trägt, be­ sitzt eine Bedeckung aus einem elastisch gemachten (unbe­ schichteten) 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 jeweili­ gen, 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 be­ festigt. 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 ₁ bei unge­ blähtem Balg, der ausreichend kleiner als der kleinste Ra­ dius R ₂ 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 Lauf­ streifengummi 7 wird nun im einzelnen beschrieben. Bei in sei­ ner 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 Extru­ dieren eines Streifens aus unvulkanisiertem Gummi, der um das Band 10 gewickelt wird, um den erforderlichen Laufstreifen- Querschnitt zu bilden, oder durch Extrudieren eines unvulkani­ sierten Gummistreifens entsprechend dem Laufstreifen-Quer­ schnitt, 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 9 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 11 stellen sicher, daß der Balg 9 beim Blähen eine allgemein ovale Form zeigt, so daß die Berührung zwischen dem Lauf­ streifen 7 und dem Formmuster fortschreitend von der Mit­ tenumfangsebene des Laufstreifens 7 nach außen erfolgt, um das Einschließen von Luft zwischen dem Laufstreifen vollständig in das Formmuster 5 eingedrückt ist, wird der Balg 9 ent­ bläht und das Stützteil 6 zu seiner ersten Lage zurückge­ bracht zum Auflegen eines weiteren Laufstreifens 7 zur Be­ füllung 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 Laufstrei­ fen 7 kann zu weiteren Vorgängen, beispielsweise zum Ein­ setzen 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 be­ schriebene Ausführung beschränkt ist, sondern in vielerlei Weise abgeändert werden kann. Es kann beispielsweise mehr als eine Reihe von in Umfangsrichtung mit Abstand versehe­ nen Führungsstiften vorgesehen werden. Der Balg 9 kann auf beliebige Art an der Trommel angebracht werden, und es kön­ nen bei bestimmten Anwendungsfällen die Gewebestreifen 11 fortgelassen werden. Weiter können mehrere zusätzliche Ge­ webestreifen benutzt werden, um die radiale Dehnung weiter zu steuern und eine Dehnung des Mittelabschnittes des Balges in die jeweils erforderliche Gestalt zu erzielen.

Bei einer in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Abwand­ lung wird die Gefahr, daß Luft beim Einpressen des Laufstrei­ fens 7 in das Formmuster 5 eingefangen wird, dadurch vermie­ den, 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 12 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 abge­ senkt 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 ein­ wirkenden 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 Ver­ wendung des Stützteiles 6 zum Dehnen eines Laufstreifens 7 zum Füllen eines Formmusters 5 in einer ringförmigen Lauf­ streifenform 1 beschrieben, es ist jedoch ersichtlich, daß das Stützteil auch benutzt werden kann, um jeden radial dehn­ baren 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 Querschnitts­ profil ausgebildet sein, daß er dem von ihm getragenen Be­ standteil angepaßt ist, oder daß er beim schließenden Er­ reichen seiner vollgeblähten Form dem Bestandteil eine ge­ krümmte und/oder gestufte Gestalt zur Aufnahme eines darauf­ folgenden Bestandteils oder der Karkasse verleiht.

Schließlich ist die Anwendung von Unterdruck in dem Raum 20 zum Aufblähen des Balges besonders dann vorteilhaft, wenn verschiedene Bestandteile nacheinander zusammengefügt wer­ den sollen, da das Einfangen von Luft an inneren Zwischen­ flächen des herzustellenden Gegenstandes, z. B. des Reifens vermieden wird, wodurch sonst während des darauffolgenden Vulkanisierens des aufgebauten Gegenstandes ernsthafte Pro­ bleme auftreten könnten.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Dehnen eines ringförmigen Reifenbe­ standteils in einen Ring, mit einem aufblähbaren dehn­ baren ringförmigen Druckgefäß, das durch einen an einer zylindrischen Trägertrommel angebrachten blähbaren Balg gebildet ist, und mit Führungsmitteln für die genaue Steuerung der Ausdehnung des Balges in vorgegebener Weise, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (16) am aufblähbaren Balg (9) an­ gebracht, radial nach außen bewegbar und dabei durch Flächen (15) auf der Trägertrommel zur Steuerung der axialen Lage des Balges geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsmittel Stifte (16) aufweisen, die in Lagern (15) in der Trägertrommel (8) gleiten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stifte (16) variable Länge besitzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stifte (16) variabler Länge jeweils zusammenwirkende Teleskop-Rohre umfassen.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (16) voll­ ständig innerhalb des durch den blähbaren Balg (9) und die Trägertrommel (8) gebildeten Druckgefäßes angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, 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 Stütz­ bereiches für den Bestandteil zu erzielen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das zusätzliche Verstärkungsmaterial einen Streifen (11) aus Stahlreifencordgewebe in jedem Außen­ bereich enthält.