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Die Erfindung betrifft ein elastisches
Formwerkzeug für
eine Lauffläche,
das besonders für
Verfahren der Abdeckung von Karkassen vulkanisierter Reifen bestimmt
ist. Heute spricht man Verfahren an, die allgemein im Rahmen der
Runderneuerung liegen, aber es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß alles,
was in der Folge gesagt wird, auch für die Abdeckung von Karkassen
neuer Reifen gültig
ist.
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Es gibt zwei grundsätzliche
Arten von Runderneuerungsverfahren, die zum einen, das üblicherweise "kalte Runderneuerung" genannt wird, darin bestehen,
eine vorgehärtete
Lauffläche
zu verwenden, die man auf der Karkasse anordnet, die zur Runderneuerung
vorbereitet ist, und dann die Baugruppe aushärtet, indem man Heizmittel
wie etwa einen Wärmeschrank
verwendet; das andere Verfahren, das "heiße
Runderneuerung" genannt
wird, besteht darin, daß man
eine Roh-Lauffläche, besonders in
der Form von Folien, Streifen oder einem Profil, auf eine Karkasse
auflegt, die zur Runderneuerung vorbereitet wurde, und dann die
Baugruppe in einem Formwerkzeug aushärtet.
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Diese Verfahren der heißen Runderneuerung
richten sich insbesondere auf die Runderneuerung von Reifen mit
großen
Durchmessern, wie Reifen, die für
Schwerlastfahrzeuge, landwirtschaftliche Maschinen, Tiefbaufahrzeuge
usw. bestimmt sind, bei denen die Probleme der Handhabung und Verformung
der Laufflächen
deren Verwendung in vorgehärteter
bzw. vorvulkanisierter Form schwierig machen. Die Erfindung liegt
auf dem Gebiet der heißen Runderneuerung.
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Unter den Verfahren der heißen Runderneuerung
beschreibt die Veröffentlichung
US 4 053 265 ein Verfahren,
das darin besteht, daß man
ein kreisförmiges,
elastisches Formwerkzeug verwendet, das seitliche Flügel aufweist,
bevorzugt aus Gummi ausgebildet ist und dazu bestimmt ist, das Abformen
und Vulkanisieren der Lauffläche
zu gestatten. Dieses elastische Formwerkzeug wird auf der Karkasse
des rundzuerneuernden Reifens angeordnet, die vorher durch eine
Rohlauffläche
abgedeckt wurde, wobei die Gruppe aus Formwerkzeug und Karkasse
nachfolgend gänzlich
von einer Membran eingehüllt
wird, die die Abdichtung sicherstellt. Diese Gruppe wird dann in
einen Wärmeofen
zum Aushärten
gelegt, nachdem man ein Vakuum in der Membran hergestellt hat.
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Um das elastische Formwerkzeug auf
der Lauffläche
anzuordnen, dehnt man dieses und ordnet, während man es gedehnt hält, in dessen
Innerem die mit der genannten Lauffläche abgedeckte Karkasse an,
wonach man die Form sich auf der Lauffläche zusammenziehen läßt.
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Im allgemeinen verwendet man für diesen Vorgang
ein Gerät,
das ein Ergreifen der Flügel
des elastischen Formwerkzeugs und dann ein radiales Zurückbewegen
dieser bewirkt, was die Aufdehnung der Baugruppe des Formwerkzeugs
und demnach deren Durchmesservergrößerung nach sich zieht. Indessen
erhebt dieser Vorgang zahlreiche Schwierigkeiten. Tatsächlich wirkt
sich dieses Aufdehnen mehr auf die Flügel und die Umfangsränder des
Formwerkzeuges aus, als auf dessen mittlere Zone, was eine heterogene
Verteilung der Verformung des Formwerkzeugs erzeugt und es starken
Spannungen unterwirft. Außerdem
ist es, um es der mittleren Zone des Formwerkzeugs zu gestatten,
einen Durchmesser einzunehmen, der größer ist als der der Rohlauffläche, notwendig,
auf die Flügel
des Formwerkzeugs eine sehr erhebliche Kraft auszuüben, was
das Überschreiten
der Elastizitätsschwelle
der Flügel
des Formwerkzeugs hervorrufen, Risse auslösen und außerdem nicht notwendigerweise
ausreichend sein kann, damit die Übertragung der Zugkraft auf
die Flügel
die Ausdehnung der mittleren Zone des Formwerkzeugs nach sich zieht.
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Dieses Phänomen hat auch Konsequenzen für den Reifen
selbst während
des Ausformens. Tatsächlich
gibt es in dem Maße,
in dem man die mittlere Zone des Formwerkzeugs nicht unmittelbar
aufdehnt, Schwierigkeiten beim Ausformen in der Mitte der ausgehärteten Lauffläche. Demnach
ist es so mit dieser Art von Formwerkzeug nicht möglich, die Runderneuerung
eines Reifenmantels vorzunehmen, dessen Formverhältnis H/S mehr ausgeprägt ist,
wobei H die Höhe
des Reifenmantels ist, der auf der Felge montiert und auf seinen
Betriebsdruck aufgepumpt ist, und S die maximale Breite des Mantels.
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Im übrigen läßt man nach dem Einsetzen des Reifenmantels
im Inneren des Formwerkzeugs sich dieses auf der Lauffläche komprimieren,
ohne daß irgend
etwas gestattet, zu kontrollieren, ob der Boden des hergestellten
Profils in der Rohlauffläche
eine ausreichende Dicke der Gummimischung beläßt, bezogen auf die Karkasse
des Reifens, oder im Gegensatz dazu eine zu große Dicke.
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Die Erfindung betrifft ein elastisches
Formwerkzeug, das es gestattet, diese Nachteile zu mildern.
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Die Erfindung betrifft ein elastisches,
ringförmiges
Formwerkzeug, das dazu bestimmt ist, das Abformen einer rohen Lauffläche sicherzustellen,
die eine vulkanisierte Reifenkarkasse abdeckt, das Formwerkzeug
ist aus gummiartigem Material hergestellt, und es weist eine Vorrichtung
zur Begrenzung seines Durchmessers beim Zusammendrücken auf.
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Die Erfindung betrifft auch eine
Vorrichtung zur Abdeckung einer Reifenkarkasse, die ein ringförmiges,
elastisches, erfindungsgemäßes Formwerkzeug
aufweist, die auch eine Montagefelge der abzudeckenden Reifenkarkasse
und zwei elastische Flansche aufweist, die dazu bestimmt sind, jeweils
die Außenoberfläche des
Reifenmantels abzudecken, der von der genannten Karkasse und einer
rohen Lauffläche
gebildet ist, die sie abdeckt, die zwischen einem Wulst des genannten
Mantels und dem Umfangsrand des entsprechenden Formwerkzeugs liegt.
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In der Folge bezieht sich die Wahl
der Radial- und Axialrichtungen für die Runderneuerungsvorrichtung
sowie für
den Reifen auf Achsen, die allgemein als Bezug bei Reifen verwendet
werden, wobei die Axialrichtung einer Richtung parallel zur Drehachse des
Reifenmantels entspricht, und wobei die Radialebenen die Ebenen
sind, die einen Radius des Reifenmantels enthalten und durch die
genannte Drehachse hindurchgehen.
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Andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung
werden aus der Lektüre
eines Ausführungsbeispiels
eines elastischen, erfindungsgemäßen Formwerkzeugs
ersichtlich, bezogen auf die beigefügte Zeichnung, in der:
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1 eine
teilweise freigelegte Perspektivdarstellung des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs ist,
und
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2 ein
Teil-Radialschnitt des Formwerkzeugs ist, das auf einem Reifenmantel
montiert ist.
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In 2 sieht
man einen rundzuerneuernden Reifenmantel 1, der eine Karkasse 2 aufweist, die
besonders zwei Wülste 21, 22 und
zwei Flanken 23, 24 aufweist, die von einer mit
Schultern versehenen, rohen Lauffläche 3 abgedeckt ist,
wobei die Lauffläche
auf der Karkasse 2 durch jedes geeignete Mittel aufgelegt
wurde; die Schultern 11, 12 der Lauffläche 3 verbinden
den Scheitel der genannten Lauffläche mit den Flanken 23, 24.
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Das elastische Formwerkzeug 5 bietet
sich in Form eines Ringes dar, dessen Innenoberfläche das Abformen
der Lauffläche
definiert und das ringförmige
Umfangsränder 51, 52 besitzt,
die sich in Form von Flügeln 53, 54 verlängern, die
dazu bestimmt sind, jeweils die Schultern 11, 12 des
Reifenmantels 1 aufzunehmen. Man hat mit 57 den
Scheitel des Formwerkzeugs 5 bezeichnet.
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Das ringförmige Formwerkzeug 5 muß hinreichend
elastisch in einer Richtung sein, die radial nach außen ausgerichtet
ist, und muß der
Wärme der Vulkanisation
widerstehen, ohne sich zu verformen. Das Formwerkzeug muß es auch
zulassen, vielen Wiederherstellungen der Temperatur unterzogen zu werden,
und muß dem
Zerreißen
widerstehen. Man kann zum Beispiel zur Bildung dieses Formwerkzeugs
ein geeignetes Elastomer verwenden, um die obigen Eigenschaften
zu erhalten.
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So ist, wenn das Formwerkzeug 5 gedehnt wird,
sein Innendurchmesser größer als
der Außendurchmesser
des Reifenmantels 1, der die rohe Lauffläche 3 aufweist,
was das Aufsetzen des Formwerkzeugs 5 auf dieser letztgenannten
gestattet.
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Ein solches Formwerkzeug kann beispielsweise
entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das in der Veröffentlichung
US 3 983 193 vorgelegt wurde,
in der man einen neuen Reifenmantel als "Abformmodell" verwendet, das man durch ein vulkanisierbares
Rohkautschukband abdeckt. Die so gebildete Baugruppe wird in einen
Wärmeschrank
gelegt, nachdem sie dank einer Membran unter Vakuum gebracht wurde,
die diese Baugruppe umgibt, um die Vulkanisation des Formwerkzeugs
durchzuführen. Das
Abformprofil, das auf der Innenoberfläche des Formwerkzeug erscheint,
entspricht dem Negativ des Laufflächenprofils des verwendeten,
neuen Reifenmantels.
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Wie man dies in 1 zeigt, arbeitet man in die Außenoberfläche dieses
letztgenannten eine Umfangsrille 56 ein, in deren Innerem
man zusammensitzende Sektorenelemente 61 aus Metall in
Form von Sektoren einsetzt, die einen Kranz 6 aus Metall bilden,
der die Dicke der Außenoberfläche des
Formwerkzeugs nicht überschreitet.
Diese Elemente 61 sind nebeneinanderliegend eingesetzt
und in der Rille 56 durch einen schwachen Einstelldruck
gehalten. Die Metallelemente 61 sind derart bemessen, daß sie in
vollkommener Weise der Abmessung der Rille 56 in dem Maße entsprechen,
in dem ihr einfaches Einsetzen ihren Halt in der Rille bildet, ohne
daß man
andere Befestigungsmittel verwendet. So können sich diese Elemente 61 frei
in Umfangsrichtung in ihrem Sitz (der Rille) während der Dehnung des Formwerkzeugs
versetzen, wobei sie noch immer im Inneren der genannten Rille verbleiben.
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Die Elemente 61 sind auch
derart bemessen, daß sie
sich in der Ruhelage des Formwerkzeugs 5 aneinander anfügen, was
so den Ruhedurchmesser und die mögliche
Zusammendrückung
des genannten Formwerkzeugs verringert. Tatsächlich ist der Reibungsbeiwert
zwischen den metallischen Oberflächen
des Elements 61 und den gummiartigen Oberflächen der
Rille 56 so, daß er
jedes Austreten der Metallelemente aus der Rille während der
Zusammendrückung
des Formwerkzeugs 5 verhindert.
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In jedem Element 61 des
Metallkranzes 6 hat man in seiner Mitte eine Gewindebohrung 63 eingebracht,
die das letztliche Positionieren eines Zugringes 11a außerhalb
des Formwerkzeugs 5 gestattet, wie es 2 zeigt, wobei diese Zugringe 11a dazu bestimmt
sind, die Vorgänge
des Ausformens des ausgehärteten
Reifenmantels zu erleichtern.
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Wie dies die freigelegte Darstellung
der 1 zeigt, deckt man,
wenn dieser Vorgang durchgeführt
wird, den Umfang des Formwerkzeuges (mit dem Metallkranz 6)
durch ein Gewebe bzw. einen Stoff 7 ab, der elastomerer
Natur sein kann und durch parallele Aramidfäden 71 verstärkt ist,
und man ordnet es so an, daß die
Fäden radial
ausgerichtet sind. Dieser Stoff 7 stellt sicher, daß die Metallelemente 61 in
das Formwerkzeug 5 eingeschlossen bleiben, ohne dessen
elastische Dehnung zu behindern. Tatsächlich ermöglichen die Fäden 71 des
Stoffes 7, weil sie radial sind, die radiale Ausdehnung
des Formwerkzeugs 5.
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Man ordnet dann eine zweite, elastische Membran 8,
die aus Kautschuk hergestellt ist, auf der Außenoberfläche des Formwerkzeugs 5 an,
das von der Membran 7 abgedeckt ist.
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Man kann auch den Vorgang mehrere
Male wiederholen, um mehrere Schichten aus verstärktem Gewebe anzuordnen, und
zwar in Funktion der zu erhaltenden Widerstände. Jeder verstärkte Stoff
ist infolge einer elastischen Schicht aus elastomerem Material getrennt.
Dies heißt
tat sächlich,
daß es
die Anwesenheit dieses oder dieser verstärkten Stoffels) ist, die es
gestattet, der Zugkraft zu widerstehen, die auf die Metallelemente 61 ausgeübt wird,
damit dieser Zug eine Dehnung des Formwerkzeugs 5 und nicht einen
Austritt des Elements 61 aus der Rille 56 nach sich
zieht.
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Wenn das Formwerkzeug 5 aus
seinem "Abformmodell" herausgezogen ist,
ist es notwendig, in das Formwerkzeug Entlüftungen 55 für die weitere Verwendung
des Formwerkzeugs zu bohren, die sich radial quer zur Dicke dessen
erstrecken, um ein Entweichen der Luft zu ermöglichen, die zwischen dem Formwerkzeug
und der rundzuerneuernden Karkasse angeordnet ist, die von einer
rohen Lauffläche
abgedeckt ist, und zwar während
der Dauer des Abformens und Vulkanisierens dieser Lauffläche.
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Nach 2 ist
diese äußere Umfangsoberfläche des
ringförmigen
Formwerkzeugs 5 mit einem elastischen Drainagestutzen 12a abgedeckt,
der das Entlüften
mittels der Ablaßkanäle gestattet
und unmittelbar auf dem Formwerkzeug aufgebracht sein kann. Dieser
Drainagestutzen 12a kann fest mit dem Formwerkzeug 5 verbunden
sein. Dieser Stutzen 12a ist seinerseits von einer elastischen
Membran 13 auf der Grundlage einer vulkanisierten Elastomermischung
abgedeckt, wobei ein Rückschlagventil 14 in die
elastische Membran 13 integriert ist, um die Evakuierung
zu gestatten.
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Ein solches Formwerkzeug kann in
einer Vorrichtung zur Runderneuerung verwendet werden, wie sie in
der Veröffentlichung
US 4 053 265 beschrieben
ist. Man kann auch seine Verwendung in anderen Arten von Runderneuerungsvorrichtungen ins
Auge fassen, wie in der, die in
2 dargestellt ist.
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Nach dieser 2 weist die Runderneuerungsvorrichtung
eine Felge 30, auf der der Reifenmantel 1 montiert
und aufgepumpt werden muß,
das ringförmige,
elastische Formwerkzeug 5 zum Abformen der Lauffläche 3 und
zwei muffenartige, elastische Flansche 31 und 32 auf,
die dazu bestimmt sind, die Flanken des Reifenmantels 1 und
zum Teil auch den Scheitel 57 des Formwerkzeugs 5 abzudecken,
um die Abdichtung der Baugruppe aus Reifenkarkasse 2, Lauffläche 3 und
elastischem Formwerkzeug 5 sicherzustellen. Die Runderneuerungsvorrichtung,
die auf einen Reifenmantel aufgesetzt ist, ist dazu bestimmt, in
einen beheizten und druckbeaufschlagten Raum wie einen Trockenofen
gesetzt zu werden.
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In diesem Fall wird die Membran 13 ersetzt durch
Formenden der Stutzen elastischer Flansche 31 und 32,
und es genügt
nun, daß der
eine der Flansche das Rückschlagventil 14 trägt. In dieser
Ausführungsvariante
des Formwerkzeugs ordnet man ein elastisches U-Profil 33 an,
das auf dem Scheitel 57 des Formwerkzeugs 5 warm
aufgezogen und über der
mittigen Zone des genannten Formwerkzeugs durch die Zugringe 11a gehalten
ist, wobei es die Flügel
dieses U-Profils gestatten, eine Verankerung der Flansche 31 und 32 herbeizuführen. Ein
Teil des Dränagestutzens 12a ist
dann durch das U-Profil 33 abgedeckt.
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So gestattet es das Formwerkzeug 5,
eine perfekte Kontrolle seines Durchmessers beim Zusammendrücken herzustellen
und die Probleme der Aufdehnung zu lösen, da es ja genügt, in der
Werkzeugeinrichtung, die zum Ziehen des Formwerkzeugs 5 bestimmt
ist, die Anwesenheit von Haken vorzusehen, die unmittelbar mit den
Zugringen 11a zusammenwirken und es gestatten, die mittlere
Zone des Formwerkzeugs 5 unmittelbar aufzuziehen.