DE60318984T2

DE60318984T2 - System und Verfahren zum Herstellen eines Laufflächenrings aus elastomerem Material

Info

Publication number: DE60318984T2
Application number: DE60318984T
Authority: DE
Inventors: Mario 38068 Marangoni; Vitantonio Magistrale
Original assignee: Marangoni Tread SpA
Current assignee: Marangoni Tread SpA
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: ITTO20021123A1; ATE385459T1; ES2299669T3; US20040191346A1; CA2454146A1; DE60318984D1; EP1433592A2; EP1433592B1; EP1433592A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Herstellung eines nicht gespleißten Laufflächenrings aus ausgehärtetem elastomeren Material zum Zusammensetzen zu einer Reifenkarkasse.
In dem US-Patent 3994653 werden ausgehärtete Laufflächenringe unter Verwendung einer Zentripetalpresse hergestellt, in dem ein zentraler Formkern, der eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche hat, rotierend und axial verschiebbar an einer feststehenden äußeren ringförmigen Aushärtform befestigt ist, die eine Anzahl an Segmenten und eine Anzahl an Betätigungsvorrichtungen umfasst, die jeweils an einem entsprechenden Segment befestigt sind, um das Segment radial in Bezug auf eine längslaufende Rotationsachse des Formkerns zwischen einer offen Stellung und einer geschlossenen Form- und Aushärtstellung zu bewegen. Der Formkern ist axial verschiebbar in Bezug auf die ringförmige Aushärtform, zwischen einer Form- und Aushärtarbeitsstellung, in der der Formkern innerhalb der ringförmigen Aushärtform angeordnet ist, und einer ausgezogenen Stellung, in der der Formkern, unmittelbar auf seine zylindrische Außenfläche, von einem Strangpressen- bzw. Extruderauslass einen Streifen elastomeren Materials erhält, das im Anschluss an eine vollständige Drehung des Formkerns und nachdem der Streifen abgeschnitten und die Enden gespleißt wurden, ei nen Ring aus rohem elastomeren Material definiert, das direkt innerhalb der zentripetalen Presse ausgehärtet werden kann, indem der Formkern axial in die Arbeitsstellung bewegt wird.
Ein Nachteil bei der Verwendung der im US-Patent 3994653 beschriebenen zentripetalen Presse besteht darin, dass die entstehenden Laufflächenringe gespleißt sind, d. h. an sich strukturelle Unregelmäßigkeiten aufweisen.
Die EP 1 201 397 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung eines sehr dünnen, nicht vulkanisierten Gummibandes mit einer Dicke nach Fertigstellung in einem Bereich von 0,3 bis 1,5 mm und umfassend: einen Extruder, aufweisend eine Passage für nicht vulkanisiertes Gummi, das einen Auslass für das extrudierte, nicht vulkanisierte Gummi definiert, und ein Paar Kalandrier- bzw. Glättwalzen, die nahe dem Auslass angeordnet sind, um die Dicke des extrudierten, nicht vulkanisierten Gummis, das dazwischen durchläuft, einzustellen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannte, oben beschriebene zentripetale Presse zu verbessern, und auch die Art und Weise, wie diese benutzt wird, um ein Verfahren und ein System zur Herstellung eines nicht gespleißten Laufflächenrings aus ausgehärtetem elastomeren Material zum Zusammensetzen zu einer Reifenkarkasse anzugeben, wobei das Verfahren und das System preiswert und leicht zu implementieren sind und gleichzeitig nicht gespleißte Laufflächenringe produzieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines nicht gespleißten Laufflächenrings aus ausgehärtetem elastomeren Material zum Zusammensetzen zu einer Rei fenkarkasse bereitgestellt, wie in den jeweiligen Ansprüchen 1 und 16 beansprucht.
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine Anzahl nicht beschränkender Beispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Draufsicht, mit der Klarheit wegen entfernter Teile, einer bevorzugten Ausführungsform des Systems zur Herstellung von Laufflächenringen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 einen schematischen axialen Schnitt eines ersten Details des Systems aus 1 zeigt,
3 eine schematische perspektivische Sicht eines zweiten Details des Systems aus 1 zeigt,
4 eine schematische Seitenansicht eines dritten Details des Systems aus 1 zeigt,
5 eine schematische, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Laufflächenrings zeigt, der auf dem System aus 1, ausgestattet mit dem Detail aus 4, hergestellt wird,
6 eine Variation des Details aus 4 zeigt,
7 eine schematische, teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines Laufflächenrings zeigt, der auf dem System aus 1, mit dem Detail aus 6 ausgestattet, hergestellt wurde.
Das Bezugszeichen 1 in 1 bezeichnet als ganzes ein System zum Herstellen von Laufflächenringen 2 (5 und 7) aus ausgehärtetem elastomeren Material.
System 1 umfasst zwei Schienen 3, die einen Pfad P1 für ein angetriebenes Fahrgestell bzw. Wagen 4 definieren, der entlang den Schienen 3 einen Arbeitsgang in eine Richtung 5 und einen Rücklauf in eine Richtung 5 entgegengesetzte Richtung 6 ausführt.
Der Wagen 4 ist mit zwei weiteren Schienen 7 ausgestattet, die quer zu den Schienen 3 verlaufen und einen weiteren angetriebenen Wagen 8 tragen, der entlang den Schienen 7 zwischen einer eingezogenen Ruhestellung (nicht gezeigt) auf dem Wagen 4 und einer ausgezogenen Arbeitsstellung, in der der Wagen außerhalb der Schienen 3 vorsteht, läuft.
Das System 1 umfasst ferner eine Anzahl an Form- und Aushärtstationen 9, die entlang den Schienen 3 gleich beabstandet sind, auf der Seite der Schienen 3, auf denen der Wagen 8 in der ausgezogenen Stellung in Bezug auf den Wagen 4 vorsteht.
Das System 1 umfasst ferner eine Formeinheit 10, die auf dem Wagen 8 getragen wird und wahlweise durch den Wagen 8 an jeder Arbeitsstation 9 arretiert wird, um in dieser Stellung mit einer Formstütze 11 zusammenzuwirken, die einen Teil der jeweiligen Arbeitsstation 9 bildet und eine im Wesentlichen zylind rische Außenfläche 12 hat, und um einen Ring 13 (2 und 4) aus rohem elastomeren Material direkt auf die Außenfläche 12 der Formstütze 11 heißzuformen.
Schließlich umfasst das System 1 eine Fördereinheit 14, die parallel zu den Schienen 3 verläuft, auf der den Arbeitsstationen 9 der Schienen 3 gegenüberliegenden Seite, um die an den Arbeitsstationen 9 hergestellten Laufflächenringe 2 aufzunehmen und fortzutragen.
Wie in den 1 und 4 gezeigt, ist die Formeinheit 10 im Wesentlichen durch eine Formmaschine 10a definiert, umfassend eine Extrusionseinheit 10, die in einer festen Stellung auf dem Wagen 8 befestigt ist, quer zu den Schienen 3, und zum Formen von rohem elastomeren Material, und ein an der Stirnseite der Extrusionseinheit 15 angeordnetes Schwenk- bzw. Drehkreuz 16. In dem gezeigten Beispiel umfasst die Extrusionseinheit 15 zwei übereinander gelagerte Extrusionsköpfe 17 und 18 (zugeführt durch entsprechende nicht gezeigte Extruder), die dem Drehkreuz 16 zugewandt sind und zum Herstellen entsprechender kontinuierlicher Abschnitte 19 und 20 aus rohem elastomeren Material aus normalerweise, jedoch nicht notwendigerweise unterschiedlichen Mischungen.
Wie in 4 genauer gezeigt, umfasst das Drehkreuz 16 eine hohle Basis 21, die nach oben verläuft, von einem angetriebenen Drehtisch 22 (optional), der um eine vertikale Achse 23 rotiert und auf einem angetriebenen Fahrgestell 24 getragen wird, verschiebbar entlang zweier Schienen 25, die an dem Wagen 8 und parallel zu den Schienen 3 befestigt sind. Fehlt der Drehtisch 22, wird das Drehkreuz 16 direkt auf dem Wagen 24 getragen.
Das Drehkreuz 16 umfasst auch einen oberen Arbeitskopf 26, der wiederum einen Rahmen 27 hat, verbunden mit dem oberen Teil der Basis 21 mit einer zwischengeschalteten Führungsgleitkupplung 28, die ein Bewegen des Arbeitskopfes 26 in Bezug auf die Basis 21 in eine Richtung parallel zu den Schienen 7 und quer zur Achse 23 ermöglicht. Bestückt ist der Rahmen 27 mit einer Formeinheit 29 zur Aufnahme der Abschnitte 19 und 20 und zur Umwandlung derselben in entsprechende Abschnitte 30 und 31 mit vorgegebenem Querschnitt. Zu diesem Zweck umfasst die Formeinheit 29 zwei übereinandergelagerte Kalander 32 und 33 zum Aufnehmen und Formen der entsprechenden Abschnitte 19 und 20.
Jeder Kalander 32, 33 umfasst eine Antriebswalze 34 und eine angetriebene Walze 35, die einander berühren und beide (über eine bekannte, nicht gezeigte Kraftübertragung) durch einen Motor 36 angetrieben werden, der vertikal in der Basis 21 beherbergt ist, und die lateral geformt werden, um dazwischen einen Kanal von gewünschtem Querschnitt zu definieren, der am Eingang durch den jeweiligen Abschnitt 19, 20 eingreift und den entsprechenden Abschnitt 30, 31 am Ausgang zuführt.
Der Arbeitskopf 26 umfasst auch eine im Wesentlichen zylindrische Auftragswalze 37, die am Rahmen 27 befestigt ist, um in Bezug auf den Rahmen 27, um eine Achse 38 parallel zu den Schienen 25 zu rotieren, und die auch auf bekannte Weise (nicht gezeigt) mit dem Motor 36 verbunden ist.
Beim Verlassen der Formeinheit 29 werden die Abschnitte 30 und 31 entlang den entsprechenden Pfaden P2 und P3 – von denen wenigstens Pfad P2 bevorzugt durch eine Führung 30a, die sich von der Formeinheit 29 erstreckt, definiert ist – zugeführt und, einer über dem anderen, auf den Umfang der Auftragswalze 37 hinauf, die diese gleichzeitig an einem Auftragspunkt 39 auf die Außenfläche 12 der Formstütze 11 aufträgt. Anders ausgedrückt, die Pfade P2 und P3 haben einen gemeinsamen Endabschnitt, der sich entlang dem Umfang der Auftragswalze 37 erstreckt und die Bildung eines Verbundabschnitts 40 ermöglicht, der eine durch den Abschnitt 31 definierte äußere Schicht und eine durch den Abschnitt 30 definierte innere Schicht hat, so dass, wie später genauer beschrieben wird, ein mehrschichtiger roher Ring bzw. Rohring 13 schrittweise auf der Formstütze 11 gebildet wird.
Der Arbeitskopf 26 umfasst auch eine Schneideinheit 41a, die mit dem Umfang der Auftragswalze 37 entlang dem gemeinsamen Endabschnitt von Pfad P2 und P3 zusammenwirkt, und bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise eine weitere Schneideinheit 41b, die entlang der Pfad P2 definierenden Führung 30a angeordnet und der Auftragswalze 27 unmittelbar vorgelagert ist.
Wie in 1 gezeigt, ist jede Formstütze 11 durch den inneren Formkern (im Folgenden auch mit 11 bezeichnet) einer entsprechenden zentripetalen Form- und Aushärtpresse 42 definiert, die im Wesentlichen die entsprechende Arbeitsstation 9 definiert.
Wie in den 2 und 3 deutlicher gezeigt ist, umfasst jede zentripetale Presse 42 eine ringförmige Aushärtform 43, die wiederum auf bekannte Weise einen Ringkörper 44 umfasst, der in einer festen Stellung auf einer Basis 45 getragen wird und eine zu den Schienen 3 parallele Achse 46 hat, und eine Anzahl an Segmenten 47, die am Ringkörper 44 befestigt und radial in Bezug auf den Ringkörper 44 sowie durch entsprechende Betäti gungselemente 48 zwischen einer offenen Ruhestellung und einer geschlossenen Form- und Aushärtstellung verschiebbar sind. Der Ringkörper 44 ist hinten durch eine Glocke 49 quer zur Achse 46 geschlossen und besitzt eine mittige Durchgangshülse 50 koaxial zur Achse 46 und nach hinten von einem mittleren Abschnitt der Glocke 49 vorstehend. Eine innen gespleißte, rohrförmige Welle 51 ist rotierend und axial durch die Hülse 50 verschiebbar angeordnet, liegt koaxial zur Achse 46 und ist am vorderen Ende mit dem Formkern 11 ausgestattet, wobei dessen Außenfläche 12 koaxial zur Achse 46 ist.
Wie in 2 genauer gezeigt ist, umfasst die Basis 45 einen hinteren Abschnitt, der nach hinten aus dem Ringkörper 44 vorsteht, und wiederum umfassend einen Basisrahmen 52, der auf dem Boden ruht, und drei gerüstartige Ständer 53, 54, 55, die nacheinander hinter der Glocke 49 und quer zur Achse 46 angeordnet sind. Die Hülse 50 erstreckt sich durch den Ständer 53, und das hintere Ende der rohrförmigen Welle 51 ist zwischen den Ständern 53 und 54 drehbar und axial fixiert mit einem Querelement 56 verbunden, das zwischen den Ständern 53 und 54 durch Heber 57 bewegt wird, welche integral mit dem Ständer 53 verbunden sind, gleitend mit den Ständern 54 und 55 verbunden sind und den Formkern 11 entlang der Achse 46 bewegen zwischen einer ausgezogenen Formstellung (durch die gestrichelte Linie in 2 dargestellt), in der der Formkern 11 vorne an der ringförmigen Form 43 angebracht ist und vollständig außerhalb des Ringkörpers 44 liegt, und einer zentralen Arbeitsstellung (durch die durchgezogene Linie in 2 dargestellt), in der der Formkern 11 in der ringförmigen Form 43 zwischen den Segmenten 47 beherbergt ist.
Eine gespleißte, axial befestigte Welle 58 ist in der rohrförmigen Welle 51 angeordnet, ist axial verschiebbar in einer Winkelstellung mit der rohrförmigen Welle 51 fest verbunden, und hat einen hinteren Abschnitt, der sich durch eine Antriebseinheit 59 erstreckt und dazu dient, die gespleißte Welle 58, und somit den Formkern 11, um die Achse 46 zu rotieren, und durch eine Bremseinheit 60, die am Ständer 55 befestigt ist, und um die gespleißte Welle 58, und somit den Formkern 11 in jeder beliebigen Winkelstellung um die Achse 46 festzustellen.
Entlang seiner Stirnfläche hat der Ringkörper 44 eine „Ablöse-" bzw. „Abspring"-Vorrichtung 61 mit einer Anzahl angetriebener Bolzen 62, die um und radial in Bezug auf die Achse 46 angeordnet sind, und die in Bezug auf den Ringkörper 44 zwischen einer ausgezogenen Arbeitsstellung, in der ihre freien Enden im Wesentlichen die Außenfläche 12 des Formkerns 11 berühren, und einer zurückgezogenen Ruhestellung bewegbar sind.
Bei tatsächlicher Benutzung, wenn die Formeinheit 10 an einer Arbeitsstation 9 arretiert wird, wird die entsprechende zentripetale Presse 42 mit den Segmenten 47 in der offenen Stellung und mit dem Formkern 11 in der ausgezogenen Formstellung eingestellt. Sobald der Wagen 4 arretiert ist, wird der Wagen 8 bewegt und die Führungsgleitkupplung aktiviert 28, um die Auftragswalze 37 der Formeinheit 10 (4) im Wesentlichen in Kontakt mit der Außenfläche 12 zu bringen, und somit den Verbundabschnitt 40 in Kontakt mit der Außenfläche 12 am Auftragspunkt 39 zu bringen. An diesem Punkt werden die Extrusionseinheit 15 und die Antriebseinheit 59 gleichzeitig betrieben, um den Formkern 11 um die Achse 46 zu drehen und den Verbundabschnitt 40 um den Formkern 11 zu wickeln. Wenn die Extrusionseinheit 15 und die Antriebseinheit 59 arbeiten, bewegt sich der Wagen 24 gleichmäßig entlang den Schienen 25, so dass sich der Auftragspunkt 39 entlang einer erzeugenden Linie der Außenfläche 12 bewegt, wobei der Verbundabschnitt 40 um den Formkern 11 entlang eines im Wesentlichen spiralförmig gewundenen Pfads P4 gewickelt wird, und der Rohring 13 auf dem Formkern 11 innerhalb einer vorgegebenen Formzeit gebildet wird, und, wie in 4 gezeigt, eine innere Schicht 63 aufweist, die durch den Abschnitt 30 definiert ist, und eine äußere Schicht 64, die durch Abschnitt 31 definiert ist.
Sobald der Rohring 13 fertig ist, wird die Antriebseinheit 59 angehalten, die Bremseinheit 60 zum Verriegeln des Formkerns 11 in Winkelstellung aktiviert, und die Schneideinheit 41a wird aktiviert, um den Verbundabschnitt 40 auf dem Umfang der Auftragswalze 37 zu schneiden, wodurch die Formeinheit 10 fertig für die nächste Aufbringung zurückbleibt.
Ist nur die Schneideinheit 41a vorgesehen, wie dies oben der Fall ist, haben die inneren und äußeren Schichten 63 und 64 dieselbe Breite. Wenn jedoch sowohl die Schneideinheit 41a als auch 41b vorgesehen sind, können die Schneideinheiten 41a und 41b und die Extruder (nicht gezeigt), die mit den entsprechenden Extrusionsköpfen 17 und 18 verbunden sind, unterschiedlich betrieben werden, um einen Rohring 13 (nicht gezeigt) zu erhalten, der eine äußere Schicht 64 (4) hat, die breiter als die innere Schicht 63 ist, und die geformt und ausgehärtet werden kann, um einen Laufflächenring 2 vom in 5 gezeigten Typ herzustellen, in dem die äußere Schicht, nachdem sie ausgehärtet ist, einen ringförmigen Profilstreifen 65 definiert, wobei die Schultern 66 hiervon seitlich nach außen von einem ringförmigen Basisstreifen 67 verlaufen, der durch die ausgehärtete innere Schicht 63 definiert wird.
In der Variation von 6 hat auch der Abschnitt 31 eine Führung 31a, und die Schneideinheit 41a wird zum Ausgang der Schiene 31a bewegt, um nur den Abschnitt 31 zu schneiden. Auf diese Weise produzieren unterschiedlich arbeitende Schneideinheiten 41a und 41b und die Extruder (nicht gezeigt), die mit entsprechenden Extrusionsköpfen 17 und 18 verbunden sind, einen Rohring 13 (nicht gezeigt), der eine äußere Schicht 64 hat, die enger als die innere Schicht 63 ist, und die geformt und ausgehärtet werden kann, um einen Laufflächenring 2 des in 7 gezeigten Typs zu erhalten, bei dem die einmal ausgehärtete innere Schicht 63 einen ringförmigen Basisstreifen 67 definiert, dessen Schultern 68 seitlich nach außen von einem ringförmigen Profilstreifen 65 verlaufen, der durch die ausgehärtete äußere Schicht 64 definiert wird.
An diesem Punkt wird der Wagen 4 betätigt, um die Formeinheit 10 zur nächsten Arbeitsstation 9 zu bewegen, wo der obige Zyklus wiederholt wird, und gleichzeitig werden die Heber 57 betätigt, um den Formkern 11 axial in die mittige Arbeitsstellung zu bewegen. Sobald der Formkern 11 positioniert ist, werden die Betätigungselemente 48 betätigt, um die Segmente 47 in die geschlossene Stellung zu bewegen, um den Rohring 13 zu formen, und die Segmente 47 werden in der geschlossenen Stellung für eine vorgegebene Aushärtzeit gehalten, die ausreicht, um den Laufflächenring 2 aus ausgehärtetem elastomeren Material auf dem Formkern 11 zu bilden.
Wenn das Aushärten abgeschlossen ist, werden die Segmente 47 zurück in die offenen Stellung bewegt, und die Heber 57 werden betätigt, um den Formkern 11 zurück zur ausgezogenen Stellung zu bringen. Während des Ausziehens wird der Formkern 11 zuerst nach außen, an den Bolzen 62 der Abspringvorrichtung 61 vorbei, in die eingezogenen Stellung bewegt, nachdem die Bolzen 62 in die ausgezogene Stellung bewegt wurden, wird der Formkern 11 wieder hin zum Ringkörper 44 bewegt, damit die Bolzen 62 seitlich in den Laufflächenring 2 eingreifen können und diesen vom Formkern 11 abheben können, und nachdem die Bolzen 62 in die zurückgezogene Stellung bewegt wurden, wird der Formkern 11 zurück in die ausgezogene Stellung gebracht und ist bereit für den nächsten Zyklus.
Sobald er vom jeweiligen Formkern 11 abgeladen wurde, wird der Laufflächenring 2 durch einen bekannten Übergabearm (nicht gezeigt) an eine Fördereinheit 14 übergeben, auf der er zu nicht gezeigten, bekannten, aufeinanderfolgenden Weiter- bzw. Endbearbeitungsstationen gebracht wird.
Der gesamte Bilde-, Form- und Aushärtezyklus wird an jeder der Arbeitsstationen 9 wiederholt, die, um die Effizienz des Systems 1 zu maximieren, bevorzugt in einer solchen Anzahl vorliegen, dass die Summe der entsprechenden Formzeiten höchstens gleich der Aushärtezeit jeder Arbeitsstation 9 ist. Auf diese Weise kann, nachdem ein Rohring 13 in jeder der Arbeitsstationen 9, die nacheinander entlang dem Pfad P1 angeordnet sind, gebildet wurde, die Formeinheit 10 zurück zur ersten Arbeitsstation 9 kehren, gerade wenn der jeweilige Laufflächenring 2 entladen wird.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, wird der jeweilige Rohring 13 an jeder Arbeitsstation 9, sobald er durch die Extrusionseinheit 15 auf dem Formkern 11 heißgeformt wurde, sofort auf dem Formkern 11 geformt und ausgehärtet, ohne entfernt, gelagert oder mit flüssigen Trennmitteln beschichtet zu werden.
Zusätzlich zum Ausschluss all dieser speziellen Maschinen, die zur Bildung von Rohringen 13 gemäß bekanntem Stand der Technik erforderlich sind, und zum Ausschluss von Lagerraum und des Einsatzes verunreinigender, flüssiger Trennmittel, wird demzufolge die Formhitze (die Abschnitte 30 und 31 werden normalerweise auf dem Formkern 11 bei einer Temperatur nahe 80–90°C abgelagert) auch eingespart, wodurch im Wesentlichen sowohl der normale Energieverbrauch für die Aushärtung als auch die Aushärtezeit halbiert werden.
Da sie nicht von den durch den Formkern 11 definierten Formstützen abgeladen werden, sind darüber hinaus die resultierenden Rohringe 13 nicht gespleißt und gänzlich kreisförmig, erfahren keine unerwünschte Verformung vor dem Aushärten und bewahren kein anderes als ein kreisförmiges Formgedächtnis.
Dadurch dass er seine Formhitze beim Einführen in die ringförmige Form 43 beibehält, wird letztendlich jeder Rohring 13 heißgeformt, wodurch es zum Ausschluss jedweder lokaler Beeinträchtigung oder des Auseinanderreißens der ursprünglichen, längslaufenden Equiorientation seiner Molekülketten, die durch Extrusion der jeweiligen Abschnitte 19 und 20 hergestellt werden, kommt.
Natürlich können zahlreiche Veränderungen, entweder einzeln oder in Kombination, am hierin beschriebenen System 1 vorgenommen werden, jedoch ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Insbesondere kann die Anzahl an Arbeitsstationen 9 von der gezeigten abweichen. Es kann sogar nur eine Arbeitsstation 9 vorgesehen sein, wobei in diesem Fall die Schienen 3 und der Wagen 4 entfallen können.
Wenigstens zwei Wagen 4 mit entsprechenden Formeinheiten 10 können entlang dem Pfad P1 vorgesehen sein, um die Anzahl an Arbeitsstationen 9 entlang dem Pfad P1 zu erhöhen oder um die Schichten 63 und 64 in zwei aufeinanderfolgenden Abläufen zu bilden. Im letzteren Fall wäre einer der Arbeitsköpfe 26 der beiden Formeinheiten 10 mit dem Kalander 32 und der andere mit dem Kalander 33 ausgerüstet.
In einer beschriebenen Variation (nicht gezeigt) von System 1 sorgt die Hinzufügung eines Drehtisches (nicht gezeigt) zwischen dem Wagen 4 und den Schienen 7 dafür, dass die Schienen 7 um 180° um eine vertikale Achse gedreht werden, so dass die Arbeitsstationen 9 auf beiden Seiten der Schienen 3 angeordnet werden können, um die Anzahl an Arbeitsstationen 9 zu verdoppeln, oder um bei vorgegebener Anzahl an Arbeitsstationen 9, die Länge der Schienen 3 und infolgedessen die Gesamtgröße des Systems 1 im Wesentlichen zu halbieren.
In einer beschriebenen weiteren Variation (nicht gezeigt) von System 1 wird dasselbe Ergebnis erzielt, indem die Schienen 3 und der Wagen 4 durch einen Drehtisch (nicht gezeigt) ersetzt werden, der schrittsweise um eine vertikale Achse rotiert und mehr als eine Formeinheit 10 trägt, und indem die Arbeitsstationen 9 um die Drehtischachse angeordnet werden.
Bei der Formeinheit 10 sollte beachtet werden, dass einer der beiden Kalander 32, 33 entfernt werden kann oder zusammen mit dem entsprechenden Extrusionskopf 17, 18 ungenutzt bleibt, wenn ein einschichtiger Rohring 13 produziert wird.
Schließlich können offenbar in jeder Arbeitsstation 9 die beschriebenen und illustrierten Vorrichtungen zum Bewegen der Formstütze 11 axial in Bezug auf die jeweilige ringförmige Form 43, zum Rotieren der Formstütze 11 um die Achse 46 und zum winkligen Feststellen der Formstütze 11 vollständig, sowohl mechanisch als auch strukturell, von den beschriebenen abweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines nicht gespleißten Laufflächenrings (2) aus ausgehärtetem elastomeren Material zum Zusammensetzen zu einer Reifenkarkasse, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Extrudieren und Kalandrieren, unter Verwendung von Formmitteln (10), wenigstens eines Abschnitts (30; 31) aus rohem elastomeren Material mit einem vorgegebenen Querschnitt, Heißwickeln dieses Abschnitts (30; 31) auf einen Formkern (11) in einer ausgezogenen Stellung einer zentripetalen Härtepresse (42), um schrittweise einen nicht gespleißten Ring (13) aus rohem elastomeren Material auf dem Formkern (11) zu formen, Bewegen des Formkerns (11) von der ausgezogenen Stellung in eine Arbeitsstellung, in der der Formkern (11) in einer ringförmigen äußeren Aushärteform (43) der zentripetalen Härtepresse (42) beherbergt ist, wobei die Aushärteform (43) eine Längsachse (46) hat und durch eine Anzahl von Segmenten (47) definiert wird, wovon jedes radial in Bezug auf die Längsachse (46) und durch eine entsprechende Betätigungsvorrichtung (48) zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Form- und Aushärtstellung bewegbar ist; wobei der innere Formkern (11) drehbar an der Aushärteform (43) befestigt ist, eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche (12) koaxial zur Längsachse (46) hat, und entlang der Längsachse (46) zwischen einer ausgezogenen Stellung und einer in Bezug auf die Aushärteform (43) mittigen Arbeitsstellung bewegbar ist, und Formen und Aushärten des Rings (13) aus rohem elastomeren Material auf dem Formkern (11) in einer Arbeitsstellung über eine vorbestimmte Aushärtezeit, um den Laufflächenring (2) aus ausgehärtetem elastomeren Material zu bilden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die weiteren Schritte umfasst: Verwenden einer vorgegebenen Anzahl an zentripetalen Härtepressen (42), die an entsprechenden Arbeitsstationen (9) angeordnet sind; Bewegen der Formmittel (10) zyklisch entlang einem Pfad (P1), der entlang den Arbeitsstationen (9) verläuft, und Arretieren der Formmittel (10) an jeder Arbeitsstation (9) für eine vorbestimmte Zeit, die erforderlich ist, um einen entsprechenden Ring (13) aus rohem elastomeren Material auf dem jeweiligen Formkern (11) zu formen, wobei die vorbestimmte Anzahl an zentripetalen Härtepressen (42) dergestalt ist, dass die Summe der relativen Formzeiten höchstens gleich der Aushärtezeit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formschritt die Unterschritte umfasst: Einstellen der Segmente (47) auf die offene Stellung und des Formkerns (11) auf die ausgezogenen Stellung, bei der die Außenfläche (12) einer Ausgabe der Formmittel (10) zugewandt ist, Aufbringen eines Endes des Abschnitts (30, 31) auf einen vorgegebenen Auftragspunkt (39) auf die Außenfläche (12), Drehen des Formkerns (11) um die Längsachse (46), um den Abschnitt (30, 31) mit sich zu nehmen, und gleichzeitiges Aktivieren der Formmittel (10) zum kontinuierlichen Heißformen des Abschnitts (30, 31), Bewirken einer relativen Translationsbewegung zwischen den Formmitteln (10) und dem Formkern (11), um den Auftragspunkt (39) entlang einer erzeugenden Line der Außenfläche (12) zu bewegen, um den Abschnitt (30, 31) um die Längsachse (46) entlang eines sich im Wesentlichen spiralförmig windenden Pfads (P4), der in Kontakt mit der Außenfläche (12) verläuft, zu wickeln, um den Ring (13) aus rohem elastomeren Material auf der Außenfläche (12) schrittweise zu formen, und Arretieren der Drehung des Formkerns (11), Deaktivieren der Formmittel (10) und gleichzeitiges Schneiden des Abschnitts (30, 31).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Form- und Aushärtschritt die Unterschritte umfasst: Bewegen des Formkerns (11) axial in die Arbeitsstellung, und Bewegen der Segmente (47) in die geschlossenen Stellung, um den Ring (13) aus rohem elastomeren Material über eine vorgegebene Aushärtezeit zu formen und auszuhärten, und den Laufflächenring (2) aus ausgehärtetem elastomeren Material zu erzielen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ferner umfassend einen Entladeschritt, der wiederum die Unterschritte umfasst: Bewegen der Segmente (47) in die offene Stellung und den Formkern (11) von der Arbeitsstellung, und Abheben des Laufflächenrings (2) aus ausgehärtetem elastomeren Material vom Formkern (11) durch Bewegen des Formkerns in die Arbeitsstellung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Formmittel (10) wenigstens eine Formmaschine (10a) mit einer Ausgabeauftragsvorrichtung (37) umfassen, und wobei die Formmaschine (10a) der Außenfläche (12) zugewandt angeordnet ist, wenn der Formkern (11) in der ausgezogenen Stellung ist, wobei die Formmaschine (10a) eine Extrusionseinheit (15) zum kontinuierlichen Herstellen wenigstens eines entsprechenden ersten Abschnitts (19, 20) aus rohem elastomeren Material umfasst und eine Formgestaltungseinheit (29), um den ersten Abschnitt (19, 20) in einen zweiten Abschnitt (30, 31) umzuwandeln, der einen Querschnitt von vorgegebener Form und Größe hat, wobei die Auftragsvorrichtung (37) den zweiten Abschnitt (30, 31), wenn er geformt wird, kontinuierlich auf die Außenfläche (12) an dem Auftragspunkt (39) heiß aufbringt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Relativbewegung durch Bewegen wenigstens der Auftragsvorrichtung (37) in Bezug auf den Formkern (11) und parallel zur Längsachse (46) bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ring (13) aus rohem elastomeren Material wenigstens zwei übereinanderliegende Schichten (63, 64) aus entsprechenden rohen elastomeren Materialien umfasst, und dadurch gebildet wird, dass auf die Außenfläche (12), und für jede Schicht (63, 64), ein entsprechender Abschnitt (30, 31) eines entsprechenden rohen elastomeren Materials heiß aufgebracht wird, wobei jeder Abschnitt (30, 31) um die Längsachse (46) entlang eines entsprechenden im Wesentlichen spiralförmig gewundenen Pfads (P4) gewickelt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei jeder Abschnitt (30, 31) kontinuierlich durch eine Extrusionsvorrichtung (17, 18) produziert wird, und kontinuierlich dem Formkern (11) entlang eines entsprechenden Zuführpfads (P2, P3) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich jeder Zuführpfad (P2, P3) durch einen entsprechenden Kalander (32, 33) erstreckt, um einen Querschnitt vorgegebener Form und Größe auf den jeweiligen Abschnitt (30, 31) zu übertragen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die übereinander gelagerten Schichten (63, 64) nacheinander hergestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die übereinander gelagerten Schichten (63, 64) zumindest teilweise gleichzeitig hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 2 und 11, wobei die Zuführpfade (P2, P3) übereinander gelagert sind und einen gemeinsamen die Außenfläche (12) am Auftragspunkt (39) tangierenden Teil haben, wobei die Abschnitte (30, 31) zumindest teilweise entlang den relativen Zuführpfaden (P2, P3) gleichzeitig zugeführt werden, um entlang dem gemeinsamen Teil einen Verbundabschnitt (40) zu bilden, der von den über einander gelagerten, sich gegenseitig berührenden Abschnitten (30, 31) definiert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Pfad (P1) ein Endlospfad ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Pfad (P1) einen Arbeitsabschnitt umfasst, der entlang den Arbeitsstationen (9) verläuft, sowie einen Umkehrabschnitt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Arbeitsabschnitt und der Umkehrabschnitt zusammenfallen.
System zur Herstellung eines nicht gespleißten Laufflächenrings aus ausgehärtetem elastomeren Material zum Zusammensetzen zu einer Reifenkarkasse, wobei das System umfasst: eine zentripetale Härtepresse (42) umfassend eine feste ringförmige Aushärteform (43), die eine Längsachse (46) hat und eine Anzahl an Segmenten (47) und eine Anzahl an Betätigungsvorrichtungen (48) umfasst, die jeweils mit einem entsprechenden Segment (47) verbunden sind, um das Segment (47) radial in Bezug auf die Längsachse (46) zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Form- und Aushärtstellung zu bewegen; sowie einen Formkern (11) koaxial zur Längsachse (46), der eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche (12) aufweist und an der ringförmigen Aushärteform (43) befestigt ist, um um die Längsachse (46) zu rotieren und um entlang der Längsachse (46) zwischen einer ausgezogenen Stellung und einer in Bezug auf die ringförmige Aushärteform (43) mittige Arbeitsstellung zu übersetzen, Formmittel (10) zum Extrudieren und Kalandrieren wenigstens eines Abschnitts (20, 31) aus rohem elastomeren Material mit einem vorgegebenen Querschnitt und Heißwickeln des Abschnitts (30; 31) auf eine Außenfläche (12) des Formkerns (11) in der ausgezogenen Stellung, um auf dem Formkern (11) schrittweise einen nicht gespleißten Ring (13) aus rohem elastomeren Material zu formen, erste Betätigungsmittel (57) zum axialen Bewegen des Formkerns (11) von der ausgezogenen Stellung zur Arbeitsstellung, in der der Formkern (11) in der ringförmigen äußeren Aushärteform (43) der zentripetalen Härtepresse (42) beherbergt ist, um den Ring (13) aus rohem elastomeren Material auf dem Formkern (11) für eine vorbestimmte Aushärtezeit zu formen und auszuhärten, um den Laufflächenring (2) aus ausgehärtetem elastomeren Material zu bilden, und Bremsmittel (60) zum lösbaren Feststellen des Formkerns (11) in einer vorgegebenen Winkelstellung in Bezug auf die ringförmige äußere Aushärteform (43) der zentripetalen Härtepresse (42), wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: eine vorgegebenen Anzahl an zentripetalen Härtepressen (42), die an entsprechenden Arbeitsstationen (9) angeordnet sind, und bewegliche Stützmittel (4), um die Formmittel (10) zyklisch entlang eines Pfads (P1) zu bewegen, der sich entlang den Arbeitsstationen (9) erstreckt, und um die Formmittel (10) an jeder Arbeitsstation (9) für eine vorgegebene Zeit festzustellen, die erforderlich ist, um einen entsprechenden Ring (13) aus rohem elastomeren Material auf dem jeweiligen Formkern (11) zu formen, wobei die vorbestimmte Anzahl an zentripetalen Härtepressen (42) derge stalt ist, dass die Summe der relativen Formzeiten höchstens gleich der Aushärtezeit ist.
System nach Anspruch 16, wobei die Formmittel (10) wenigstens eine Formmaschine (10a) umfassen, die einen Ausgang hat, der der Außenfläche (12) zugewandt ist, wenn sich der Formkern (11) in der ausgezogenen Stellung befindet, wobei die Formmaschine (10a) eine Extrusionseinheit (15) zum kontinuierlichen Herstellen von wenigstens einem ersten Abschnitt (19, 20) aus rohem elastomeren Material umfasst, eine Formgestaltungseinheit (29), um den ersten Abschnitt (19, 20) in einen zweiten Abschnitt (30, 31) umzuwandeln, der einen Querschnitt von vorgegebener Form und Größe hat, und eine Auftragsvorrichtung (37), um den zweiten Abschnitt (30, 31), wenn er geformt wird, kontinuierlich auf die Außenfläche (12) an dem Auftragspunkt (39) heiß aufzubringen, wobei Bewegungsmittel (24) vorgesehen sind, um den Auftragspunkt (39) kontinuierlich entlang einer erzeugenden Linie der Außenfläche (12) während des Betriebs der zweiten Betätigungsmittel (59) zum Drehen des Formkerns (11) um die Längsachse (46) zu bewegen, so dass sich der zweite Abschnitt (30, 31) entlang einem im Wesentlichen spiralförmig gewundenen Pfad (P4) um die Außenfläche (12) wickelt.
System nach Anspruch 17, wobei die Formmaschine (10a) wenigstens eine erste und eine zweite Extrusionsvorrichtung (17, 18) umfasst, und die Extrusionseinheit (15) wenigstens eine erste und eine zweite Formgestaltungsvorrichtung (32, 33) umfasst, die jeweils mit der ersten und der zweiten Extrusionsvorrichtung (17, 18) verbunden ist, um einen entsprechenden ersten Abschnitt (19, 20) und dann einen entsprechenden zweiten Abschnitt (30, 31) zum Zuführen zur Auftragsvorrichtung (37) entlang entsprechender Zuführpfade (P2, P3) herzustellen.
System nach Anspruch 18, wobei die Zuführpfade (P2, P3) übereinander gelagert sind und einen gemeinsamen Abschnitt an der Auftragsvorrichtung (37) haben, um entlang des gemeinsamen Abschnitts die Bildung eines Verbundabschnitts (40) zu ermöglichen, der durch die zwei Abschnitte (30, 31), die übereinander gelagert sind und sich gegenseitig berühren, begrenzt ist.
System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der Pfad (P1) ein Endlospfad ist.
System nach Anspruch 20, wobei der Pfad (P1) einen Arbeitsabschnitt, der sich entlang der Arbeitsstationen (9) erstreckt, und einen Umkehrabschnitt umfasst.
System nach Anspruch 21, wobei der Arbeitsabschnitt und der Umkehrabschnitt zusammenfallen.