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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Reifenvulkanisiervorrichtung,
bei der der Austausch der Heizbalge sehr wirksam in einer vereinfachten
Weise und innerhalb einer minimierten Zeit durchgeführt werden
kann.
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Wie
es im allgemeinen im Fachgebiet bekannt ist, umfaßt eine
Reifenvulkanisiervorrichtung einen Heizbalg für das Heizen und Unterdrucksetzen eines
Reifenrohlings von seiner inneren Seite aus, um dadurch das Vulkanisieren
des Reifenrohlings durchzuführen,
und um ein Reifenprodukt zu erhalten. Der Heizbalg wird lösbar von
oberen und unteren Heizbalgringen der Vulkanisiervorrichtung in
einer luftdichten Weise gehalten. Dazu war es eine konventionelle
Praxis, daß ein
Paar obere Heizbalgringe miteinander mittels Schrauben so verbunden
wird, daß die
obere Fläche
des Heizbalges dazwischen festgeklemmt wird, und ein Paar untere
Heizbalgringe gleichermaßen
miteinander durch Schrauben so verbunden wird, daß die untere
Fläche
des Heizbalges dazwischen festgeklemmt wird, wodurch eine Heizbalgbaugruppe
gebildet wird. Die Vulkanisiervorrichtung umfaßt außerdem eine vertikal bewegliche mittlere
Säule für das Halten
der oberen Heizbalgringe, die mit einem mit Gewinde versehenen oberen Endabschnitt
und einem flanschartigen Ring auf der unteren Seite des oberen Endabschnittes
versehen ist. Ein äußerer Zylinder
ist auf der radial äußeren Seite
der mittleren Säule
für das
Zuführen
eines unter Druck stehenden wärmeabgebenden
Mediums in ein Inneres des Reifenrohlings angeordnet. Der äußere Zylinder
ist ebenfalls mit einem mit Gewinde versehenen oberen Endabschnitt
versehen. Der obere Heizbalgring weist ein mittleres Durchgangsloch
auf, durch das der mit Gewinde versehene obere Endabschnitt der
mittleren Säule
geführt
werden kann. Der untere Heizbalgring weist ein mit Gewinde versehenes
mittleres Loch auf, das am mit Gewinde versehenen oberen Endabschnitt
des äußeren Zylinders angebracht
werden kann.
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Um
einen Heizbalg an der Vulkanisiervorrichtung zu montieren, wird
der obere Endabschnitt der mittleren Säule durch das mittlere Durchgangsloch
des oberen Heizbalgringes so geführt,
daß die Heizbalgbaugruppe
hängt.
Das mit Gewinde versehene mittlere Loch des unteren Heizbalgringes
wird dann mit dem mit Gewinde versehenen oberen Endabschnitt des äußeren Zylinders
ausgerichtet und daran befestigt, indem die gesamte Heizbalgbaugruppe
um die Mittelachse des äußeren Zylinders
gedreht wird. Anschließend
wird eine Mutter auf dem mit Gewinde versehenen oberen Endabschnitt
der mittleren Säule
befestigt, um den Montagevorgang der Heizbalgbaugruppe auf der Vulkanisiervorrichtung
zum Abschluß zu
bringen.
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Um
die Heizbalgbaugruppe aus der Vulkanisiervorrichtung zu entfernen,
werden die vorangehend erwähnten
Schritte umgekehrt. Daher wird die Mutter vom oberen Endabschnitt
der mittleren Säule gelöst, und
die Heizbalgbaugruppe als Ganze wird danach um die Mittelachse des äußeren Zylinders gedreht,
um den unteren Heizbalgring vom äußeren Zylinder
zu lösen,
wodurch das Entfernen der Heizbalgbaugruppe aus der Vulkanisiervorrichtung
gestattet wird.
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Die
vorangehend erwähnten
Montage- und Ausbauarbeitsgänge
der Heizbalgbaugruppe betreffs der Vulkanisiervorrichtung sind beschwerlich
und zeitaufwendig, so daß es
schwierig war, den Arbeitswirkungsgrad und die Produktivität der Herstellung zu
verbessern. Außerdem
ist es eine übliche
Praxis, daß eine
Reifenfabrik voll arbeitet, d.h., 24 Stunden pro Tag, und eine Vulkanisiervorrichtung
wird benutzt, um verschiedene Reifen mit unterschiedlichen Spezifikationen
herzustellen, wodurch Veränderungen
bei der Vulkanisierform und Heizbalgbaugruppe erforderlich sind.
Das Vulkanisieren der Reifen wird bei Verwendung eines Gases mit
hoher Temperatur durchgeführt,
und die Vulkanisiervorrichtung weist eine wesentliche Wärmekapazität auf. Daher
zeigt das Innere der Vorrichtung, unmittelbar nachdem sie betätigt wurde,
eine hohe Temperatur, so daß die
Arbeiter in der Fabrik einer harten Arbeitsumgebung über eine
lange Zeit ausgesetzt sind. Es ist sehr wünschenswert, die Arbeitsumgebung
in Reifenfabriken zu verbessern, und es ist in dieser Hinsicht sehr
wichtig, zu sichern, daß der
Austausch der Heizbalge sehr wirksam in einer vereinfachten Weise
und innerhalb einer minimierten Zeit durchgeführt werden kann.
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Die
Aufmerksamkeit wird ebenfalls auf die Offenbarung des US-A-5853526
gelenkt.
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Es
ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Vulkanisiervorrichtung bereitzustellen, die den Austausch der Heizbalge sehr
wirksam in einer vereinfachten Weise und innerhalb einer minimierten
Zeit gestattet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Reifenvulkanisiervorrichtung bereit,
die aufweist:
einen Heizbalg für das Heizen und Unterdrucksetzen eines
Reifenrohlings von seiner Innenseite aus;
einen oberen und
unteren Heizbalgring für
das Halten eines Heizbalges in einer luftdichten Weise, wobei der
obere Heizbalgring ein mittleres Durchgangsloch aufweist;
eine
vertikal bewegliche mittlere Säule
für das
Halten des oberen Heizbalgringes, wobei die mittlere Säule einen
oberen Endabschnitt aufweist, der durch das mittlere Durchgangsloch
im oberen Heizbalgring geführt
werden kann;
einen äußeren Zylinder,
der auf einer radial äußeren Seite
der mittleren Säule
für das
Zuführen
eines unter Druck stehenden wärmeabgebenden
Mediums in das Innere des Reifenrohlings angeordnet ist;
einen
oberen Sperrmechanismus in Verbindung mit dem oberen Endabschnitt
der mittleren Säule
für ein automatisches
Verriegeln des oberen Heizbalgringes an der mittleren Säule, nachdem
der obere Endabschnitt der mittleren Säule durch das mittlere Durchgangsloch
im oberen Heizbalgring geführt
wurde; und
einen unteren Sperrmechanismus für das Verriegeln des unteren
Heizbalgringes am äußeren Zylinder, wobei
der untere Sperrmechanismus aufweist:
(i) einen Sperrbereich,
der sich vom unteren Heizbalgring nach unten erstreckt;
(ii)
eine erste Sperreinrichtung, die an einer äußeren Seite des äußeren Zylinders
gesichert ist; und
(iii) eine zweite Sperreinrichtung, die
vertikal an einer äußeren Seite
der ersten Sperreinrichtung bewegt werden kann, so daß die erste
Sperreinrichtung mit dem Sperrbereich des unteren Heizbalgringes
in Eingriff gebracht wird und miteinander durch vertikales Bewegen
der zweiten Sperreinrichtung in einer vorgegebenen Richtung verriegelt
und voneinander durch vertikales Bewegen der zweiten Sperreinrichtung
in der entgegengesetzten Richtung entriegelt werden;
dadurch
gekennzeichnet, daß der
obere Sperrmechanismus eine Treibeinrichtung in der Form einer Vielzahl
von Schwenkarmen, die drehbar mit dem oberen Endabschnitt der mittleren
Säule an
ihren entsprechenden Drehachsen verbunden sind, und eine elastische
Einrichtung für
das elastische Vorspannen der Schwenkarme um ihre entsprechenden
Achsen aufweist, so daß die
unteren Enden der Schwenkarme radial nach außen ausgebreitet werden.
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Die
Erfindung wird weiter mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, die zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung, die die eine Anordnung um die mittlere Säule einer
Vulkanisiervorrichtung entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2 eine
Schnittdarstellung, die den oberen Sperrmechanismus der Vulkanisiervorrichtung aus 1 zeigt;
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3 eine
Schnittdarstellung, die den unteren Sperrmechanismus der Vulkanisiervorrichtung aus 1 zeigt,
wobei der untere Sperrmechanismus einen verriegelten Zustand einnimmt;
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4 eine
Schnittdarstellung gleich 3, die aber
den unteren Sperrmechanismus in einem entriegelten Zustand zeigt;
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5 eine
Schnittdarstellung, die die Funktion des unteren Sperrmechanismus
aus 3 in vergrößertem Maßstab erklärt;
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6 eine
Schnittdarstellung, die die Anordnung auf der oberen Seite der mittleren
Säule in
einer Vulkanisiervorrichtung entsprechend einer anderen Ausführung zeigt,
wobei jedoch der obere Sperrmechanismus nicht entsprechend der vorliegenden
Erfindung entspricht;
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7 eine
Schnittdarstellung, die die Funktion des oberen Sperrmechanismus
der Vulkanisiervorrichtung aus 6 erklärt;
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8 eine
Schnittdarstellung, die den unteren Sperrmechanismus der Vulkanisiervorrichtung entsprechend
der Ausführung
aus 6 zeigt, wobei der untere Sperrmechanismus einen
verriegelten Zustand einnimmt; und
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9 eine
Schnittdarstellung gleich 8, die aber
den unteren Sperrmechanismus in einem entriegelten Zustand zeigt.
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Mit
Bezugnahme auf 1 bis 5 wird eine
Reifenvulkanisiervorrichtung entsprechend einer bevorzugten Ausführung der
vorliegenden Erfindung gezeigt, die umfaßt: eine zylindrische mittlere Säule 1,
die vertikal nach oben oder nach unten beim Betrieb der Vorrichtung
bewegt werden kann; einen oberen und unteren Heizbalgring 2, 3,
die von der mittleren Säule 1 gehalten
werden; einen Heizbalg 4, der durch den oberen und unteren
Heizbalgring 2, 3 in einer luftdichten Weise festgeklemmt
wird; und einen stationären äußeren Zylinder 5 in
Gleiteingriff mit der mittleren Säule 1. Der Heizbalg 4 dient
dazu, einen Reifenrohling (nicht gezeigt) von seiner inneren Seite
aus in einer konventionellen Weise unter Druck zu setzen und zu
erwärmen.
Dazu umfaßt
die Vulkanisiervorrichtung einen Durchgang 21 für das Zuführen eines
unter Druck stehenden Gases von hoher Temperatur, wie beispielsweise
Stickstoffgas oder Dampf, und einen Durchgang 22, der innerhalb
des äußeren Zylinders 5 angeordnet
und zwischen dem Durchgang 21 und dem Inneren des Reifenrohlings geschaltet
ist.
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Wie
in 1 gezeigt wird, weist der obere Heizbalgring 2 ein
Paar Ringelemente 2a, 2b auf, die miteinander,
mit dem inneren Umfangsabschnitt des Heizbalges 4 auf seiner
oberen Seite, verbunden und voneinander getrennt werden können. Gleichermaßen weist
der untere Heizbalgring 3 ein Paar Ringelemente 3a, 3b auf,
die miteinander, mit dem inneren Umfangsabschnitt des Heizbalges 4 auf
seiner unteren Seite, verbunden und voneinander getrennt werden
können.
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Die
mittlere Säule 1 weist
einen flanschartigen Ring 1-1 an ihrem oberen Abschnitt
auf, aus dem ein oberer Endabschnitt 1-2 nach oben vorsteht.
Der Ring 1-1 weist eine obere Fläche auf, die dazu dient, das
Ringelement 2a darauf aufzunehmen. Der obere Endabschnitt 1-2 umfaßt einen
Gleitbereich 1-2a, der mit der inneren Fläche eines
mittleren Loches 2ah des Ringelementes 2a in Gleitkontakt
ist, und einen oberen Endbereich 1-2b, der sich nach oben über das
Ringelement 2a hinaus erstreckt. Der obere Endbereich 1-2b ist
im Durchmesser kleiner als der Gleitbereich 1-2a und ist
mit einem oberen Sperrmechanismus 6 versehen.
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Der
obere Sperrmechanismus 6 umfaßt eine Vielzahl von Schwenkarmen 6-1,
die vertikal nach unten ausgerichtet und durch entsprechende elastische
Elemente 6-2 in Richtung ihrer Ruhestellungen vorgespannt
werden, in die sie radial nach außen ausgebreitet werden. Wie
hierin nachfolgend erklärt wird,
können
die Schwenkarme 6-1 radial nach innen gegen die Vorspannkraft
der elastischen Elemente 6-2 zurückgezogen werden. Die proximalen
Enden der Schwenkarme 6-1 sind drehbar an der äußeren Fläche der
mittleren Säule
1 im oberen Endbereich 1-2b gesichert, wobei sich ihre
Schwenkachsen horizontal und radial nach außen von der mittleren Säule 1 erstrecken.
Die freien Enden der Schwenkarme 6-1 dienen dazu, die obere
Fläche
des oberen Heizbalgringes 2 zu treiben, wenn sie radial
nach außen
in Richtung ihrer Ruhestellungen ausgebreitet werden.
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Es
wird bevorzugt, daß die
elastischen Elemente 6-2 Torsionsschraubenfedern aufweisen.
In diesem Fall ist jede Schraubenfeder 6-2 über den Drehpunkt
am proximalen Ende des Schwenkarmes 6-1 gewickelt, wobei
ihr eines Ende mittels der mittleren Säule 1 verankert wird.
Ein weiteres Ende der Schraubenfeder 6-2 ist in der Form
einer linearen Verlängerung
vorhanden, die mit der inneren Fläche des Schwenkarmes 6-1 in
Eingriff gebracht wird, um so den Schwenkarm 6-1 in Richtung
seiner Ruhestellung vorzuspannen, in der er radial nach außen ausgebreitet
ist.
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Der
Winkelbereich, in dem der Schwenkarm 6-1 eine Schwenkbewegung
erfährt,
kann klein sein, vorausgesetzt, daß das freie Ende des Schwenkarmes 6-1 in
seiner ausgebreiteten Position einen ausreichenden Druck auf die
obere Fläche
des oberen Heizbalgringes 2 ausübt. Damit ein ausreichender Druck
durch den Schwenkarm 6-1 auf den oberen Heizbalgring 2 angemessen
ausgeübt
werden kann, wird bevorzugt, daß die
obere Fläche
des oberen Heizbalgringes 2 am Umfang des mittleren Loches 2ah in
der Form einer konkaven Fläche
in Richtung der oberen Seite vorliegt. In diesem Fall weist die konkave
Fläche
des oberen Heizbalgringes 2 einen Krümmungsradius auf, der unter
Berücksichtigung der
wirksamen Länge
des Schwenkarmes 6-1 oder der Bahnkurve ausgelegt ist,
die durch das freie Ende des Schwenkarmes 6-1 während seiner
Winkelbewegung umschrieben wird.
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Wie
in den rechten Hälften
von 1 und 2 gezeigt wird, umfaßt die Vulkanisiervorrichtung entsprechend
der vorliegenden Erfindung außerdem ein
Entriegelungselement 7, das sich unmittelbar über der
mittleren Säule 1 befindet.
Das Entriegelungselement 7 ist mit der mittleren Säule 1 ausgerichtet,
um eine gemeinsame Mittelachse Z aufzuweisen, und es ist vertikal
nach oben oder nach unten mittels einer angemessenen Betätigungseinrichtung beweglich,
die nicht gezeigt wird, wie beispielsweise einer pneumatischen oder
hydraulischen Zylinder/Kolben-Vorrichtung.
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Es
wird bevorzugt, daß das
Entriegelungselement 7 in der Form eines umgewendeten Bechers vorliegt
und einen im wesentlichen zylindrischen inneren Raum 7s aufweist.
Der innere Raum 7s des Entriegelungselementes 7 ist
in der Lage, die Schwenkarme 6-1 in ihrer Gesamtheit oder
zumindestens deren oberen Abschnitte aufzunehmen, während das
Entriegelungselement 7 aus der oberen Position (nicht gezeigt)
in die veranschaulichte untere Position bewegt wird und die Schwenkarme 6-1 dadurch
radial nach innen gegen die Vorspannkraft der Torsionsschraubenfedern 6-2 zwangsläufig zurückgezogen
werden.
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Es
wird angenommen, daß,
wenn die Schwenkarme 6-1 radial nach innen zurückgezogen und
im Innenraum 7s des Entriegelungselementes 7 aufgenommen
werden, die Schwenkarme 6-1 von der oberen Fläche des
oberen Heizbalgringes 2 getrennt werden und einen Kreis
um die Mittelachse Z der mittleren Säule 1 umschreiben,
der einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser
des mittleren Loches 2ah im Ringelement 2a.
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Um
den oberen Heizbalgring 2 mittels des oberen Sperrmechanismus 6 fest
zu halten, wird die mittlere Säule 1 nach
oben bewegt, so daß der
obere Endabschnitt der mittleren Säule 1 durch das mittlere Loch 2ah im
Ringelement 2a zusammen mit den Schwenkarmen 6-1 geführt wird.
Unter der Annahme, daß das
Entriegelungselement 7 in seiner oberen Position gehalten
wird, in der es vertikal nach oben vom oberen Heizbalgring 2 beabstandet
ist, werden die Schwenkarme 6-1, die durch die Torsionsschraubenfeder 6-2 vorgespannt
werden, automatisch radial nach außen ausgebreitet, sobald wie die
freien Enden der Schwenkarme 6-1 durch das mittlere Loch 2ah im
Ringelement 2a geführt
wurden. Die freien Enden der Schwenkarme 6-1 werden danach
zum Anstoßen
an die Oberfläche
des oberen Heizbalgringes 2 am Umfang des mittleren Loches 2ah gebracht
und gegen diese getrieben. In diesem Fall wirken die Schwenkarme 6-1 mit
dem flanschartigen Ring 1-1 der mittleren Säule 1 zusammen,
um den oberen Heizbalgring 2 fest dazwischen zu halten.
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Daher
macht es die vorangehend erwähnte Anordnung
des oberen Sperrmechanismus 6 möglich, den oberen Heizbalgring 2 leicht
in die Vulkanisiervorrichtung innerhalb einer minimierten Zeit in
einer sehr genau zentrierten Position zu montieren, einfach indem
die mittlere Säule 1 nach
oben bewegt und dadurch der obere Endabschnitt 1-2 der
mittleren Säule 1 durch
das mittlere Loch 2ah im Ringelement 2a zusammen
mit den Schwenkarmen 6-1 geführt wird.
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Wenn
andererseits der obere Heizbalgring 2 aus der Vulkanisiervorrichtung
entfernt werden soll, wird das Entriegelungselement 7 nach
unten in seine untere Position bewegt, so daß die Schwenkarme 6-1 zwangsläufig radial
nach innen gegen die Vorspannkraft der Torsionsschraubenfedern 6-2 zurückgezogen
werden. Die Schwenkarme 6-1 werden dadurch von der oberen
Fläche
des oberen Heizbalgringes 2 gelöst und im Innenraum 7s des
Entriegelungselementes 7 aufgenommen. Die mittlere Säule 1 wird danach
nach unten bewegt, bis der obere Endabschnitt 1-2 der mittleren
Säule 1 hindurchgegangen
ist, und aus dem mittleren Loch 2ah des oberen Heizbalgringes 2 zusammen
mit den Schwenkarmen 6-1 entfernt, so daß der obere
Heizbalgring 2 vom oberen Sperrmechanismus 6 freigegeben
wird.
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Auf
diese Weise macht es die vorangehend erwähnte Anordnung des oberen Sperrmechanismus 6 in
Verbindung mit dem Entriegelungselement 7 leicht möglich, den
oberen Heizbalgring 2 aus der Vulkanisiervorrichtung innerhalb
einer minimierten Zeit zu entfernen, einfach indem das Entriegelungselement 7 nach
unten in seine untere Position bewegt wird und anschließend die
mittlere Säule 1 nach
unten bewegt und dadurch der obere Endabschnitt 1-2 der
mittleren Säule 1 durch
das mittlere Loch 2ah im Ringelement 2a zusammen mit den
Schwenkarmen 6-1 geführt
wird.
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Wendet
man sich 3 bis 5 zu, so weist
das untere Ringelement 3b des unteren Heizbalgringes 3 ein
mittleres Loch, das mit dem äußeren Zylinder 5 in
Gleiteingriff ist, und einen zylindrischen Abschnitt auf, der sich
nach unten längs
des Zylinders 5 erstreckt. Der zylindrische Abschnitt des
unteren Ringelementes 3b weist einen Sperrbereich 10 an
seiner äußeren Seite
auf, wo der untere Heizbalgring 3 mittels eines unteren
Sperrmechanismus verriegelt wird, was nachfolgend beschrieben wird.
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Der
Sperrbereich 10 des unteren Ringelementes 3b ist
an seiner äußeren Fläche mit
einer Vielzahl von Aussparungen 11 versehen, die voneinander
in der Umfangsrichtung beabstandet sind, worin jede Aussparung eine
teilkugelartige Form aufweist, die einer Kugel 12 entspricht.
Alternativ kann der Sperrbereich 10 jedoch auf seiner äußeren Fläche mit
einer Umfangsnut 11 ausgebildet sein, die eine bogenförmige Querschnittsform
entsprechend dem Teil der Kugel 12 aufweist.
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Ein
im wesentlichen zylindrisches erstes Sperrelement 13 ist
stationär
an der äußeren Seite des äußeren Zylinders 5 gesichert.
Zwischen dem ersten Sperrelement 13 und dem äußeren Zylinder wird
ein Zwischenraum gebildet, der dazu dient, den Sperrbereich 10 des
unteren Ringelementes 3b aufzunehmen, während er nach unten bewegt
wird. Das erste Sperrelement 13 ist mit einer Vielzahl
von Durchgangslöchern 14 an
Stellen versehen, die der Umfangsnut oder den Aussparungen 11 im
Sperrbereich 10 des unteren Ringelementes 3b entsprechen. Eine
Vielzahl von Kugeln 12 wird in den entsprechenden Durchgangslöchern 14 gehalten,
wobei jede einen Durchmesser aufweist, der größer ist als die Dicke des Sperrelementes 13.
Daher werden die Kugeln 12, die in den Durchgangslöchern 14 gehalten werden,
teilweise in den entsprechenden Aussparungen 11 im Sperrbereich 10 des
unteren Ringelementes 3b aufgenommen.
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Ein
im wesentlichen zylindrisches zweites Sperrelement 15 ist
auf der äußeren Seite
des ersten Sperrelementes 13 angeordnet. Das zweite Sperrelement 15 ist
vertikal in Gleiteingriff mit dem ersten Sperrelement 13 beweglich.
Das zweite Sperrelement 15 ist mit einer Vielzahl von Aussparungen 16 versehen,
die eine Form aufweisen, die für
das teilweise Aufnehmen der Kugel 12 geeignet ist, die
vom Durchgangsloch 14 im ersten Sperrelement 13 gehalten
wird.
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Mit
Bezugnahme auf 3 und 5, wenn sich
das zweite Sperrelement 15 in seiner unteren Position befindet,
werden die Kugeln 12, die in den Durchgangslöchern 14 im
ersten Sperrelement 13 gehalten werden, teilweise in den
Aussparungen 11 aufgenommen und durch die innere Fläche 15IS des zweiten Sperrelementes 15 an
einer Bewegung radial nach außen
aus den Durchgangslöchern 14 im ersten
Sperrelement 13 gehindert. Der Sperrbereich 10 des
unteren Heizbalgringelementes 3b wird auf diese Weise durch
das erste Sperrelement 13 verriegelt, wobei die Kugeln 12 in
den Durchgangslöchern 14 im
ersten Sperrelement 13 gehalten und teilweise in den Aussparungen 11 im
Sperrbereich 10 aufgenommen werden.
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Wenn
das zweite Sperrelement 15 in seiner oberen Position ist,
wie in 4 gezeigt wird, sind die Aussparungen 16 im
zweiten Sperrelement 15 mit den entsprechenden Durchgangslöchern 14 im
ersten Sperrelement 13 ausgerichtet. Aus 5 kann gesehen
werden, daß jedes
Durchgangsloch 14 eine Bodenfläche 14b aufweist,
die nach unten und radial nach außen geneigt ist, und daß jede Aussparung 16 eine
obere Fläche 16u aufweist.
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Mit
Bezugnahme auf 4 und 5, wenn das
zweite Sperrelement 15 die obere Position einnimmt, weil
die Aussparungen 16 im zweiten Sperrelement 15 mit
den entsprechenden Durchgangslöchern 14 im
ersten Sperrelement 13 ausgerichtet sind, wie es vorangehend
erwähnt
wird, wird gestattet, daß die
Kugeln 12 automatisch über
die Bodenflächen 14b der
entsprechenden Durchgangslöcher radial
nach außen
rollen.
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Im
Ergebnis dessen wird jede Kugel 12 vollständig aus
der Aussparung 11 im Sperrbereich 10 des unteren
Heizbalgringes 3 gelöst
und teilweise in die Aussparung 16 im zweiten Sperrelement 15 eingebracht.
Daher wird der Sperrbereich 10 des unteren Heizbalgringes 3 vollständig aus
dem ersten Sperrelement 13 freigegeben.
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Wie
in 1, 3 und 4 gezeigt
wird, wird das zweite Sperrelement 15 vertikal nach oben und
nach unten mittels einer Betätigungseinrichtung bewegt,
die nicht gezeigt wird, die auf der unteren Seite der Vulkanisiervorrichtung
angeordnet und mit dem zweiten Sperrelement 15 mittels
einer Verbindungsstange 19 verbunden ist. Wenn die Betätigungseinrichtung
angrenzend an das zweite Sperrelement 15 angeordnet werden
kann, können
sie direkt miteinander verbunden werden, und die Verbindungsstange 19 kann
weggelassen werden.
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Es
ist wichtig, daß die
Kugeln 12 die Betriebstemperatur der Vulkanisiervorrichtung
aushalten können,
die bis zu annähernd
200 °C hoch
ist. Die Kugeln 12 weisen typischerweise ein geeignetes
Metall auf, wie beispielsweise Stahl. Alternativ können die
Kugeln 12 jedoch ein duroplastisches synthetisches Harz
mit einem niedrigen Reibungswiderstand aufweisen.
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Es
wird bemerkt, daß der
untere Sperrmechanismus aufweist: die Aussparungen 11 im
Sperrbereich 10 des unteren Ringelementes 3b;
die Durchgangslöcher 14 im
ersten Sperrelement 13; die Aussparungen 16 im
zweiten Sperrelement 15; und die Kugeln 12, die
normalerweise in den Durchgangslöchern 14 im
ersten Sperrelement 13 gehalten werden, um so zwischen
der Verriegelungsposition, in der sie teilweise in den Aussparungen 11 des Sperrbereiches 10 aufgenommen
werden, und der Entriegelungsposition beweglich zu sein, in der
sie aus den Aussparungen 11 des Sperrbereiches 10 gelöst und teilweise
in den Aussparungen 16 des zweiten Sperrelementes 15 aufgenommen
werden.
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Wenn
der untere Heizbalgring 3 in der Vulkanisiervorrichtung
montiert und mittels des unteren Sperrmechanismus im ersten Fall
fest gehalten werden soll, wird das zweite Sperrelement 15 in
seiner oberen Position gehalten. Nachfolgend wird der Sperrbereich 10 des
unteren Heizbalgringes 3 nach unten längs des äußeren Zylinders 5 bewegt
und in den Zwischenraum zwischen dem äußeren Zylinder 5 und
dem ersten Sperrelement 13 eingesetzt. Das zweite Sperrelement 15 wird
danach mittels der Betätigungseinrichtung
in seine untere Position nach unten bewegt, so daß die Kugeln 12,
die durch die Durchgangslöcher 14 im
ersten Sperrelement 13 gehalten werden, zwangsläufig aus
den Aussparungen 16 im zweiten Sperrelement 15 gelöst und teilweise in
die Aussparungen 11 im Sperrbereich 10 des unteren
Heizbalgringes 3 eingebracht werden. In diesem Fall, wie
es vorangehend erwähnt
wird, wird das Lösen
der Kugeln aus den Aussparungen 11 im Sperrbereich 10 durch
die Innenfläche 15IS des zweiten Sperrelementes 15 verhindert.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
den unteren Heizbalgring 3 in der Vulkanisiervorrichtung
innerhalb einer minimierten Zeit zu montieren und den unteren Heizbalgring 3 in
einer sehr genau zentrierten Position mittels des unteren Sperrmechanismus
fest zu halten. Der obere und untere Heizbalgring 2, 3 können gleichzeitig
in der Vulkanisiervorrichtung montiert und automatisch an Ort und
Stelle verriegelt werden. Daher kann der Heizbalg 4 in
der Vulkanisiervorrichtung sehr wirksam innerhalb einer minimierten
Zeit und leichter montiert werden.
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Wenn
andererseits der untere Heizbalgring 3 aus der Vulkanisiervorrichtung
entfernt werden soll, wird das zweite Sperrelement 15 mittels
der Betätigungseinrichtung
nach oben in seine obere Position bewegt, in der die Aussparungen 16 im
zweiten Sperrelement 15 mit den Durchgangslöchern 14 im ersten
Sperrelement 13 ausgerichtet sind. Die Kugeln 12 dürfen jetzt
automatisch über
die Bodenflächen 14b der
entsprechenden Durchgangslöcher 14 radial
nach außen
rollen und werden vollständig
aus den Aussparungen 11 im Sperrbereich 10 des
unteren Heizbalgringes 3 gelöst und teilweise in die Aussparungen 16 im
zweiten Sperrelement 15 mit dem Ergebnis eingebracht, daß der Sperrbereich 10 des unteren
Heizbalgringes 3 automatisch aus dem ersten Sperrelement 13 freigegeben
wird. Der Sperrbereich 10 des unteren Heizbalgringes 3 kann
jetzt nach oben längs
des äußeren Zylinders 5 bewegt und
aus dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Zylinder 5 und
dem ersten Sperrelement 13 entfernt werden.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
den unteren Heizbalgring 3 leicht zu entriegeln und ihn
aus der Vulkanisiervorrichtung innerhalb einer minimierten Zeit
bei einer zwangsläufigen
und zuverlässigen Funktion
des unteren Sperrmechanismus zu entfernen. Der obere und untere
Heizbalgring 2, 3 können gleichzeitig aus der Vulkanisiervorrichtung
entfernt werden, so daß der
Heizbalg 4 sehr wirksam innerhalb einer minimierten Zeit
und leichter entfernt werden kann.
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Eine
weitere Ausführung
einer Reifenvulkanisiervorrichtung wird in 6 bis 9 gezeigt,
bei denen viele der Elemente, die jenen in der vorhergehenden Ausführung entsprechen,
mit den gleichen Bezugszahlen plus 100 gekennzeichnet werden, wobei
sich überschneidende
Erklärungen
der Einfachheit halber weggelassen werden können. Wie bei der vorhergehenden
Ausführung
umfaßt
die Vulkanisiervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung
ebenfalls eine mittlere Säule 101,
einen oberen und unteren Heizbalgring 102, 103 für das feste
Halten des Heizbalges 4 und einen oberen und unteren Sperrmechanismus
für das
Verriegeln des oberen und unteren Heizbalgringes 102, 103 an
Ort und Stelle. Die Einzelheiten des oberen und unteren Sperrmechanismus
werden hierin nachfolgend vollständiger
beschrieben.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt wird, weist die mittlere
Säule 101 einen
flanschartigen Ring 101-1 in ihrem oberen Abschnitt auf,
von dem ein oberer Endabschnitt 101-2 nach oben vorsteht.
Der obere Endabschnitt 101-2 umfaßt: einen Gleitbereich 101-2a,
der mit der inneren Fläche
eines mittleren Loches 102ah des oberen Heizbalgringes 102 in Gleitkontakt
ist; einen Einschnürungsbereich 101-2b, der
sich auf der oberen Seite des Gleitbereiches 101-2a befindet
und einen verringerten Durchmesser aufweist; und einen vergrößerten Kopfbereich 101-2c,
der sich auf der oberen Seite des Einschnürungsbereiches 101-2b befindet
und ein kegelförmiges
oberes Ende aufweist. Der Durchmesser des oberen Endabschnittes 101-2 der
mittleren Säule 101 ist
so konstruiert, daß der
obere Endabschnitt 101-2 als Ganzes vertikal nach oben
und nach unten bewegt und durch das mittlere Loch 102ah des
oberen Heizbalgringes 102 geführt werden kann.
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Ein
oberer Sperrmechanismus 106 ist auf der oberen Fläche 102us des
oberen Heizbalgringes 102 um den Umfang des mittleren Loches 102ah angeordnet
und umfaßt
eine Vielzahl von Arretierelementen 107 in der Form von
bogenförmigen
Segmenten und elastische Elemente 108 für ein normales Vorspannen der
entsprechenden Arretierelemente 107 radial nach innen,
d.h., in Richtung der Mittelachse Z der mittleren Säule 101.
Es wird bevorzugt, daß die
elastischen Elemente 108 Druckschraubenfedern 111 aufweisen.
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Jedes
Arretierelement 107 ist in seinem unteren Abschnitt mit
einem Eingriffsvorsprung 110 versehen, der in Richtung
der Mittelachse Z der mittleren Säule 101 vorsteht.
Da das Arretierelement 107 normalerweise durch die Druckschraubenfeder 111 radial
nach innen vorgespannt wird, kann der Eingriffsvorsprung 110 mit
der unteren Fläche
des Kopfabschnittes 101-2c und der äußeren Fläche des Einschnürungsbereiches 101-2b der
mittleren Säule 101 in
Eingriff kommen. Wenn eine äußere Kraft
auf den Vorsprung 110 des Arretierelementes 107 angewandt
wird, wird das Arretierelement 107 radial nach außen bewegt,
wodurch der Vorsprung 110 vom Einschnürungsbereich 101-2b der
mittleren Säule 101 gegen
die Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 111 gelöst wird.
Die innere Fläche
des Vorsprunges ist auf ihrer unteren Seite nach unten und radial
nach außen
kegelförmig,
entsprechend dem kegelförmigen
oberen Ende des Kopfbereiches 101-2c der mittleren Säule 101.
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Das
Arretierelement 107 ist ebenfalls in seinem oberen Abschnitt
mit einem inneren Raum 112 versehen, der dazu dient, den
Kopfbereich 101-2e der mittleren Säule 101 darin aufzunehmen,
während letztere
nach oben bewegt wurde. In diesem Fall wird der Eingriffsvorsprung 110 des
Arretierelementes 107 mit dem Einschnürungsbereich 101-2b der
mittleren Säule 101 in
Eingriff gebracht und durch die untere Fläche des Kopfbereiches 101-2c getrieben,
um den oberen Heizbalgring 102 mit Bezugnahme auf die mittlere
Säule 101 zu
verriegeln.
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Das
Arretierelement 107 ist außerdem in seiner äußeren Fläche mit
einer Aussparung versehen, die als eine Auflage für das innere
Ende der Druckschraubenfeder 111 dient. Das äußere Ende
der Druckschraubenfeder 111 wird durch ein Federauflageelement 113 getragen,
das nach oben aus der oberen Fläche 102us des
oberen Heizbalgringes 102 vorsteht. Die obere Fläche 102us des
oberen Heizbalgringes 102 dient als eine Gleitfläche für das Arretierelement 107,
wodurch eine gleichmäßige Bewegung
des Arretierelementes 107 gesichert wird.
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Wie
auf der linken Hälfte
der 7 gezeigt wird, umfaßt die Vulkanisiervorrichtung
entsprechend der vorliegenden Ausführung außerdem ein Entriegelungselement 115,
das sich unmittelbar über
der mittleren Säule 101 befindet.
Das Entriegelungselement 115 weist eine äußere Fläche 115os mit
einem Durchmesser auf, der größer ist
als der Mindestdurchmesser, der durch die inneren Flächen der
Arretierelemente 107 umschrieben wird, wenn sie den oberen
Heizbalgring 102 verriegeln. Die äußere Fläche 115os des Entriegelungselementes 115 ist
in ihrem unteren Endbereich nach unten und radial nach innen kegelförmig, der
mit der inneren Fläche 107is des
Arretierelementes 107 in Eingriff kommen kann, während das
Entriegelungselement 115 nach unten bewegt wird. Wenn der
kegelförmige
untere Endbereich des Entriegelungselementes 115 mit der
inneren Fläche 107is des
Arretierelementes 107 in Eingriff gebracht wird, wird das
Arretierelement 107 radial nach außen gegen die Vorspannkraft
der Druckschraubenfeder 111 bewegt, wodurch der obere Heizbalgring 102 automatisch
von der mittleren Säule 101 freigegeben
wird.
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Die
innere Fläche 107is des
Arretierelementes 107 ist in ihrem oberen Endbereich nach
oben und radial nach außen
kegelförmig,
entsprechend dem kegelförmigen
unteren Endbereich des Entriegelungselementes 115. Die
kegelförmigen
Flächen des
Arretierelementes 107 und des Entriegelungselementes 115 sichern,
daß, wenn
das Entriegelungselement 115 nach unten bewegt wird, die
Arretierelemente 107 radial nach außen gegen die Vorspannkraft
der Druckschraubenfedern 111 bewegt werden und das Entriegelungselement 115 zwangsläufig in den
inneren Raum 112 der Arretierelemente 107 geführt und
darin aufgenommen wird. Die untere Endfläche des Entriegelungselementes 115 ist
mit einer Aussparung versehen, in der das obere Ende der mittleren
Säule 101 teilweise
aufgenommen wird.
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Um
den oberen Heizbalgring 102 mittels des oberen Sperrmechanismus 106 fest
zu halten, wird die mittlere Säule 101 nach
oben so bewegt, daß der obere
Endabschnitt 101-2 der mittleren Säule 101 durch das
mittlere Loch 102ah im Ringelement 102a geführt wird.
Es wird angenommen, daß das
Entriegelungselement 115 in seiner oberen Position gehalten
wird, in der es vertikal nach oben vom oberen Heizbalgring 102 beabstandet
ist. Bei dieser Gelegenheit wird das kegelförmige obere Ende am Kopfbereich 101-2c der
mittleren Säule 101 mit
den kegelförmigen
inneren Flächen
der Vorsprünge 110 der Arretierelemente 107 in
Eingriff gebracht, wodurch bewirkt wird, daß die Arretierelemente 107 radial nach
außen
gegen die Vorspannkraft der Druckschraubenfedern 111 bewegt
werden. Sobald wie der Kopfbereich 101-2c der mittleren
Säule 101 die
Vorsprünge 110 der
Arretierelemente 107 passiert hat, werden die Arretierelemente 107 radial
nach innen durch die Vorspannkraft der Druckschraubenfedern 111 bewegt
und mit dem Einschnürungsbereich 101-2b der
mittleren Säule 101 in
Eingriff gebracht, wodurch ein Zusammenwirken mit dem Ring 101-1 der
mittleren Säule 101 bewirkt
wird, um den oberen Heizbalgring 102 mit Bezugnahme auf
die mittlere Säule 101 fest
zu halten.
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Daher
macht es die vorangehend erwähnte Anordnung
des oberen Sperrmechanismus 106 leicht möglich, den
oberen Heizbalgring 102 in der Vulkanisiervorrichtung innerhalb
einer minimierten Zeit in einer sehr genau zentrierten Position
zu montieren, einfach indem die mittlere Säule 101 nach oben
bewegt und dadurch der obere Endabschnitt 101-2 der mittleren
Säule 101 durch
das mittlere Loch 102ah im Ringelement 102a geführt wird.
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Wenn
andererseits der obere Heizbalgring 102 aus der Vulkanisiervorrichtung
entfernt werden soll, wird das Entriegelungselement 115 nach
unten in seine untere Position bewegt. Bei dieser Gelegenheit wird
das kegelförmige
Ende des Entriegelungselementes 115 mit den kegelförmigen Enden
der Arretierelemente 107 so in Eingriff gebracht, daß die Arretierelemente 107 radial
nach außen
gegen die Vorspannkraft der Druckschraubenfedern 111 bewegt werden
und das Entriegelungselement 115 zwangsläufig in
den inneren Raum 112 der Arretierelemente 107 geführt und
darin aufgenommen wird. In diesem Fall wird dann das obere Ende
der mittleren Säule 101 teilweise
in der Aussparung in der unteren Endfläche des Entriegelungselementes 115 aufgenommen,
und die Vorsprünge 110 der
Arretierelemente 107 werden vollständig vom Einschnürungsbereich 101-2b der
mittleren Säule 101 gelöst. Die
mittlere Säule 101 kann
dann nach unten bewegt werden, wodurch ein Entfernen des oberen
Heizbalgringes 102 aus der Vulkanisiervorrichtung gestattet
wird.
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Daher
macht es die vorangehend erwähnte Anordnung
des oberen Sperrmechanismus 106 in Verbindung mit dem Entriegelungselement 115 leicht möglich, den
oberen Heizbalgring 102 aus der Vulkanisiervorrichtung
innerhalb einer minimierten Zeit zu entfernen, einfach indem das
Entriegelungselement 115 nach unten in seine untere Position
bewegt wird und nachfolgend die mittlere Säule 101 nach unten bewegt
und dadurch der obere Endabschnitt 101-2 der mittleren
Säule 101 durch
das mittlere Loch 102ah im oberen Heizbalgring 102 geführt wird.
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Wendet
man sich 8 und 9 zu, so weist
ein unteres Ringelement 103b des unteren Heizbalgringes 103 ein
mittleres Loch, das in Gleiteingriff mit einem äußeren Zylinder 105 ist,
und einen zylindrischen Abschnitt auf, der sich nach unten längs des äußeren Zylinders 105 erstreckt.
Der zylindrische Abschnitt des unteren Ringelementes 103b weist
einen Sperrbereich 120 auf, der radial nach außen aus
seiner äußeren Seite
vorsteht, wo der untere Heizbalgring 103 mittels des unteren
Sperrmechanismus verriegelt wird, was nachfolgend beschrieben wird.
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Der
untere Sperrmechanismus umfaßt
ein erstes Sperrelement 121, das eine Vielzahl von Einklinkelementen 122 in
der Form eines Winkelhebels aufweist. Jedes Einklinkelement 122 weist
ein oberes Ende 123 und ein unteres Ende 124 auf.
Das obere Ende 123 des Einklinkelementes 122 ist
zwischen einer Verriegelungsposition, in der es mit dem Sperrbereich 120 des
unteren Heizbalgringes 103 in Eingriff ist, und einer Entriegelungsposition
beweglich, in der es vom Sperrbereich 120 des unteren Heizbalgringes 103 gelöst ist.
Das untere Ende 124 des Einklinkelementes 122 ist
mit einem Stift 125 versehen. Eine Welle 126 ist
zwischen dem oberen und unteren Ende 123, 124 des
Einklinkelementes 122 angeordnet, um die das Einklinkelement 122 drehbar
ist. Die Welle 126 wird durch ein Stützelement 133 getragen, das
auf der äußeren Fläche des äußeren Zylinders 105 vorhanden
ist.
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Der
untere Sperrmechanismus umfaßt
außerdem ein zweites Sperrelement 130, das
Plattenelemente 131 aufweist. Diese Plattenelemente 131 erstrecken
sich vertikal auf der äußeren Seite
des äußeren Zylinders 105 und
sind mit Schlitzen 132 ausgebildet, mit denen die Stifte 125 der
entsprechenden Einklinkelemente 122 in Gleiteingriff sind.
Die Schlitze 132 in den Plattenelementen 131 sind
so geformt, daß die
Einklinkelemente 122 eine Winkelbewegung um die entsprechenden
Wellen 126 erfahren, wenn das zweite Sperrelement 130 vertikal
nach oben und nach unten bewegt wird. Dazu ist das zweite Sperrelement 130 mit
einer Betätigungseinrichtung
mittels Verbindungsstangen 119 verbunden.
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Wenn
das zweite Sperrelement 130 eine untere Position einnimmt,
wie in 8 gezeigt wird, befindet sich der Stift 125 am
unteren Ende 124 des Einklinkelementes 122 am
oberen Ende des Schlitzes 132 in den Plattenelementen 131 des
zweiten Sperrelementes 130. In diesem Fall ist das obere Ende 123 des
Einklinkelementes 122 mit der oberen Fläche des Sperrbereiches 120 des
unteren Heizbalgringes 103 in Eingriff, um den unteren
Heizbalgring 103 fest in seiner verriegelten Position mit
Bezugnahme auf den äußeren Zylinder 105 der
Vulkanisiervorrichtung zu halten.
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Wenn
das zweite Sperrelement 130 aus der unteren Position, die
in 8 gezeigt wird, in die obere Position, die in 9 gezeigt
wird, nach oben bewegt wird, wird der Stift 125 des Einklinkelementes 122 längs des
Schlitzes 132 geführt,
bis er an das untere Ende des Schlitzes 132 anstößt. Während dieser Bewegung
erfahren die Einklinkelemente 122 eine Winkelbewegung um
die entsprechenden Wellen 126, so daß ihre oberen Enden aus dem
Sperrbereich 120 des unteren Heizbalgringes 103 gelöst werden.
In diesem Fall wird der untere Heizbalgring 103 entriegelt
und kann aus der Vulkanisiervorrichtung entfernt werden.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
den unteren Heizbalgring 103 leicht zu entriegeln und ihn
aus der Vulkanisiervorrichtung innerhalb einer minimierten Zeit
bei der zwangsläufigen
und zuverlässigen
Funktion des unteren Sperrmechanismus zu entfernen. Der obere und
untere Heizbalgring 102, 103 können gleichzeitig aus der Vulkanisiervorrichtung
entfernt werden, so daß der
Heizbalg 104 aus der Vulkanisiervorrichtung sehr wirksam
innerhalb einer minimierten Zeit und leichter entfernt werden kann.
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Nachfolgend,
indem der untere Sperrmechanismus in seiner Entriegelungsposition
gehalten wird, wird der Sperrbereich 120 eines neuen unteren
Heizbalgringes 103 längs
des äußeren Zylinders 105 nach
unten bewegt. Das zweite Sperrelement 130 wird danach nach
unten in die untere Position bewegt, wie in 8 gezeigt
wird, so daß die
Einklinkelemente 122 des ersten Sperrelementes 121 bewegt
werden, um eine Winkelbewegung um die entsprechenden Wellen 126 zu
erfahren, bis die oberen Enden der Einklinkelemente 122 mit
dem Sperrbereich 120 des unteren Heizbalgringes 103 in
Eingriff gebracht werden, wodurch der untere Heizbalgring 103 in
seiner verriegelten Position mit Bezugnahme auf den äußeren Zylinder 105 der
Vulkanisiervorrichtung gehalten wird.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
den unteren Heizbalgring 103 in die Vulkanisiervorrichtung
innerhalb einer minimierten Zeit zu montieren und den unteren Heizbalgring 103 fest
in einer sehr genau zentrierten Position mittels des unteren Sperrmechanismus
zu halten. Der obere und untere Heizbalgring 102, 103 können gleichzeitig
in die Vulkanisiervorrichtung montiert und automatisch an Ort und
Stelle verriegelt werden. Daher kann der Heizbalg 104 in der
Vulkanisiervorrichtung sehr wirksam innerhalb einer minimierten
Zeit und leichter montiert werden.
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Es
wird erkannt werden, daß die
vorliegende Erfindung eine verbesserte Vulkanisiervorrichtung liefert,
bei der der Austausch der Heizbalge sehr wirksam in einer vereinfachten
Weise und innerhalb einer minimierten Zeit durchgeführt werden
kann.
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Während die
vorliegende Erfindung vorangehend mit Bezugnahme auf spezifische
Ausführungen beschrieben
wurde, sind verschiedene Veränderungen
und/oder Abwandlungen möglich,
ohne daß man vom
Bereich der Erfindung abweicht, wie er in den als Anhang beigefügten Patentansprüchen definiert wird.
Daher kann beispielsweise der obere Sperrmechanismus entsprechend
der ersten Ausführung
mit dem unteren Sperrmechanismus entsprechend der zweiten Ausführung kombiniert
werden.