DE68914884T2

DE68914884T2 - System zum Spritzgiessen von Reifenlaufflächen.

Info

Publication number: DE68914884T2
Application number: DE68914884T
Authority: DE
Inventors: Norbert Majerus; John Sylvester Rambacher
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: DE68914884D1; US4826416A; CA1322837C; EP0345201A3; EP0345201B1; EP0345201A2

Description

Diese Erfindung betrifft das Spritzgießen von Reifenlaufflächen, insbesondere Ringlaufflächen und kontinuierliche Laufflächen, die in einer im allgemeinen zylindrischen Segmentform mit einem Kern und radial bewegbaren Segmenten zur Ausbildung eines Formnests geformt werden. Ein Umfassungsring ist während des Schließens der Form in Eingriff mit den Segmenten bewegbar, um die Segmente während des Einspritzens und Aushärtens in Position zu halten. Durch Modifikation der Vorrichtung dieser Erfindung, kann sie zum Spritzgießen von Ringlaufflächen von kontinuierlichen Laufflächen verwendet werden, die sich vom Formnest durch die Seite des Umfassungsrings aus einem Raum zwischen zwei Segmenten erstrecken. Die kontinuierliche Lauffläche kann zu der Zeit auf eine gewünschte Länge geschnitten werden, wenn sie zum Ankleben an eine neue Reifendecke oder an einen Reifen, der runderneuert werden soll, mittels eines geeigneten Klebemittels verwendet werden soll.
Bislang wurde vorgeschlagen, Ringlaufflächen durch Spritzgießen der Lauffläche in ein Formnest zwischen einem Kern und kontinuierlichen Formhälften herzustellen. Es wurde ebenso vorgeschlagen, eine kontinuierliche Lauffläche durch Zuführung eines Streifens von unvulkanisiertem Gummi auf einen rotierenden Zylinder und anschließendem Einschließen des Streifens mit Formsegmenten, die mit dem Zylinder rotieren und radial in Eingriff mit dem Zylinder bringbar sind, herzustellen. Die Lauffläche wird durch Behälterformung ausgehärtet und wird dann vom Zylinder abgenommen, wenn die Formsegmente radial vom Zylinder wegbewegt sind. Kontinuierliche Reifenlaufflächen sind ebenso hergestellt worden durch Durchführung eines extrudierten Gummistreifens zwischen zusammenwirkenden Formsegmenten, die durch jeweilige endlose Riemen getragen werden, welche geeignete Temperaturen und Drücke auf den Streifen aufbringen, um die Oberflächengestaltungen herzustellen. Der geformte, nichtausgehärtete Gummistreifen wird dann von den Formen entfernt und durch Beaufschlagung mit Strahlung oder Wärme ausgehärtet.
Ein Verfahren zum Spritzgießen einer Lauffläche oder einer Reifenkarkasse ist gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (Deutsche Patentanmeldung: DE-A- 25 59 461) bekannt, bei dem die Konstruktion gemäß Fig. 4 radial bewegbare Formsegmente und Mittel zum Einspritzen einer aushärtbaren Formmasse aufweist. Das französische Patent FR 2,273,640 zeigt einen länglichen Kern mit Formsegmenten, die nachdem ein Abschnitt eines Rohres in die Form eingespritzt ist, ausfahrbar sind, so daß das Rohr axial längs dem Kern bewegt werden kann, um Platz zum Einspritzen des nächsten Rohrabschnitts zu schaffen, nachdem die Formsegmente um den Kern herum zurückgezogen sind.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung, die entweder zum Spritzgießen einer Ringlauffläche oder einer kontinuierlichen Lauffläche geeignet ist. Eine allgemein zylindrische Segmentform ist vorgesehen, die einen Kern und radial bewegbare Segmente zur Bildung eines Formnests aufweist. Ein Umfassungsring ist in Eingriff mit den Segmenten während des Schließens der Form bewegbar, um die Segmente während des Einspritzens und Aushärtens in Position zu halten. Durch die Segmentform dieser Erfindung zur Herstellung von Ringlaufflächen werden die Segmente in anstoßender Relativlage um den Kern herum positioniert, wobei sich Angußkanäle und Eingußkanäle von kalten Angußkanalblöcken zu den Formnestern zum Einspritzen und Aushärten der Lauffläche erstrecken. Nach dem Öffnen der Form sind Ausstoßmittel zum Drücken der geformten Ringlaufflächen vom Kern weg und auf eine Entladevorrichtung, die zwischen der Segmentform und dem Umfassungsring angeordnet sind, vorgesehen.
Erfindungsgemäß kann dieselbe Form in eine Form zum Spritzgießen einer kontinuierlichen Lauffläche durch Austausch eines Segments von geringerer Breite gegen eines der Segmente umgewandelt werden. Ein Raum ist am Ende des Formnests in Verbindung mit einer Öffnung im Umfassungsring vorgesehen, so daß ein kontinuierlicher Laufflächenabschnitt sich vom Formnest durch die Seite des Behälterrings zu einer Abnahmevorrichtung erstrecken kann. Das Schleppende des Laufflächenabschnitts wird durch eines der Segmente geklemmt, um dieses Ende des Formnests zu schließen. Ein die Temperatur moderierendes geschlossenes Ende des Formnests verhindert eine vollständige Aushärtung des Schleppbereichs des eingespritzten Laufflächenabschnitts, so daß nach Aushärtung des Abschnitts die Form geöffnet werden kann und der Abschnitt zum offenen Ende des Formnests versetzt werden kann, wo er an das Vorderende des nächsten zu formenden Abschnitts angeklebt werden kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen zum Spritzgießen eines kontinuierlichen, länglichen Körpers, der aus einer aushärtbaren flüssigen bzw. Fluidformmasse inkremental hergestellt wird, wobei die Vorrichtung eine im allgemeinen zylindrische Segmentform aufweist mit einem Kern und radial ausfahrbaren und zusammenziehbaren Formsegmenten an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Positionen um den Kern herum zur Ausbildung eines Formnests in der Form, einem geschlossenen Ende des Formnests am Schlepprand eines ersten Segments, einem offenen Ende des Formnests benachbart einem ersten Segment und eingeschlossen von einem zweiten Segment, das vom geschlossenen Ende in einer Entfernung beabstandet ist, die kleiner ist, als die Länge des länglichen Körpers, Mitteln zum Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse in das Formnest, zur Ausbildung eines ersten Abschnitts des länglichen Körpers in einer ersten Position, wobei ein Schleppbereich an das geschlossene Ende anstößt, einer Einrichtung zur Beheizung der eingespritzten, flüssigen Formmasse, um den ersten Abschnitt auszuhärten, einer die Temperatur moderierenden Einrichtung zur Begrenzung der Beheizung des Schleppbereichs des ersten Abschnitts am geschlossenen Ende des ersten Segments, um ein vollständiges Aushärten des Schleppbereichs des ersten Abschnitts zu verhindern, Mitteln zum Ausfahren der Formsegmente, um ein Versetzen des ersten Abschnitts in Umfangsrichtung von der ersten Position im Formnest in eine zweite Position zu ermöglichen, wobei der Schleppbereich des ersten Abschnitts am offenen Ende des Formnests und der Rest des ersten Abschnitts außerhalb der Form ist, Mitteln zur Stützung des ausgehärteten länglichen Körpers, wenn dieser in Umfangsrichtung im Formnest nach Ausfahren der Segmente versetzt wird, Mitteln zum Schließen der Form, die betätigbar sind, um die Segmente radial einwärts zu bewegen, um das Formnest einzuschließen und das zweite Segment radial einwärts zu drängen, um den Schleppbereich des ersten Abschnitts zu klemmen, wobei die Mittel zum Einspritzen der aushärtbaren, flüssigen Formmasse betätigbar sind, um einen zweiten Abschnitt des länglichen Körpers auszubilden mit einem Vorderbereich des zweiten Abschnitts, der an den Schleppbereich des ersten Abschnitts anstößt, und einem Schleppbereich des zweiten Abschnitts, der an das geschlossene Ende des Formnests am Ende des ersten Segments anstößt, wobei die Mittel zur Beheizung betätigbar sind, um die eingespritzte, flüssige Formmasse des zweiten Abschnitts aufzuheizen, um den zweiten Abschnitt auszuhärten und den Schleppbereich des ersten Abschnitts an den Vorderbereich des zweiten Abschnitts anzukleben, und wobei die Öffnungsmittel derart betätigbar sind, daß die Formsegmente radial nach außen ausgefahren werden, um die Form zu öffnen und eine Bewegung des Schleppbereichs des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts des länglichen Körpers in Umfangsrichtung durch das Formnest zu ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Spritzgießen eines Körpers aus aushärtbarer, flüssiger Formmasse in einer im allgemeinen zylindrischen Segmentform mit einem Kern und radial bewegbaren äußeren Segmenten, die sich um den Kern herum erstrecken, vorgesehen, um ein im allgemeinen zylindrisches Formnest zu bilden, umfassend:
(a) Schließen der Form und Eingrenzung der Segmente innerhalb eines Umfassungsrings;
(b) Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse in das Formnest;
(c) Aufheizen der flüssigen Formmasse, um zumindest teilweise die Formmasse auszuhärten;
(d) Öffnen der Form und Freigeben der Segmente aus dem Erfassungsring;
(e) Ausfahren der Segmente; und
(f) Entnehmen des Körpers aus aushärtbarer, flüssiger Formmasse aus der Form.
Um die vorliegende Erfindung den am nächsten stehenden Fachleuten vertraut zu machen, wird nun eine bestimmte, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Erläuterung der besten Art zur Umsetzung der Erfindung in die Praxis mittels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die einen Teil der Beschreibung bilden. Die hierin dargestellte und beschriebene Ausführungsform ist beispielhaft und kann, wie für Fachleute deutlich wird, auf vielen Wegen innerhalb des Erfindungsgedankens und des Bereichs der Erfindung, die in den Ansprüchen hiervon definiert sind, modifiziert werden.
In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine schematische Grundrißansicht eines Spritzgießsystems unter Darstellung einer Presse zur Herstellung von Ringlaufflächen und einer zweiten Presse zur Herstellung von kontinuierlichen Laufflächen;
Fig. 2 eine Frontansicht der Spritzgießpresse zur Herstellung von Ringlaufflächen, dargestellt in geschlossener Position und längs des Schnittlinienverlaufs 2-2 in Fig. 1, wobei die Formquetschdruckübertragungssäule weggebrochen ist und die Betätigungszylinder der Segmentform nicht dargestellt sind;
Fig. 3 eine Frontansicht ähnlich Fig. 2 der Spritzgießpresse zur Herstellung kontinuierlicher Laufflächen, dargestellt in geschlossener Position längs dem Schnittlinienverlauf 3-3 in Fig. 1, wobei die Formquetschdruckübertragungssäule weggebrochen ist und die Segmentformbetätigungszylinder nicht dargestellt sind;
Fig. 4 eine Frontansicht der Spritzgießpresse von Fig. 2, dargestellt in der geöffneten Position, wobei die Laufflächen auf die Plattformen der Entladevorrichtung ausgeworfen sind und Teile weggebrochen sind;
Fig. 5 eine Frontansicht der Spritzgießpresse von Fig. 3, dargestellt in der geöffneten Position mit weggebrochenen Teilen;
Fig. 6 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer der geschlossenen Formen, die in Fig. 3 dargestellt sind, nachdem die Lauffläche in die Form eingespritzt ist, längs einer Radialebene, die sich durch die Formachse erstreckt;
Fig. 7 eine vergrößerte Teilschnittansicht wie Fig. 6 einer der offenen Formen, die in Fig. 5 dargestellt sind;
Fig. 8 eine Teilansicht von unten, wobei Teile weggebrochen sind, längs dem Schnittlinienverlauf 8-8 einer der in Fig. 6 dargestellten Formen unter Darstellung der kontinuierlichen Lauffläche, die in der Form geklemmt ist und sich durch die Wand des Umfassungsrings zur Abnahmevorrichtung hin erstreckt;
Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht im Detail der Führungsrolle längs dem Schnittlinienverlauf 9-9 in Fig. 8;
Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 6 einer der geschlossenen Formen, die in Fig. 2 dargestellt sind, nachdem die Ringlauffläche in die Form eingespritzt ist;
Fig. 11 eine Teilschnittansicht längs dem Schnittlinienverlauf II-II in Fig. 8 unter Darstellung eines Düsenstopfens in einer der Düsen im Ablaßraum.
Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Reifenpresse 10 zum Spritzgießen von Ringlaufflächen 12 benachbart einer Reifenpresse 14 zum Spritzgießen kontinuierlicher Laufflächen 16 angeordnet. Eine Spritzgießmaschine 18 ist zwischen der Reifenpresse 10 und der Reifenpresse 14 zum Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse, beispielsweise Gummi, in Segmentformen 20 positioniert, die in den Reifenpressen, wie in den Fig. 2, 3, 4 und 5 dargestellt, angeordnet sind.
Fördereinrichtungen 22, die in Fig. 1 dargestellt sind, können vorgesehen werden, um die kontinuierlichen Laufflächen 16 zu einem für die Lagerung geeigneten Ort zu fördern. Entladevorrichtungen 24, die in den Fig. 1 und 4 dargestellt sind, können unter den Segmentformen 20 eingesetzt werden zur Aufnahme der Ringlaufflächen 12 und deren anschließender Übergabe zu geeigneten Fördereinrichtungen oder Lagereinrichtungen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 4 und 10 wird die Vorrichtung zum Spritzgießen der Ringlaufflächen 12 in einer Reifenpresse 10 beschrieben. Die Reifenpresse 10 weist eine Basis 26 zur Abstützung von vier Zugstangen 28 auf, die mit einem Pressenjoch 30 verspannt sind. Eine obere Bewegungstraverse 32 und eine untere Bewegungstraverse 34 sind verschiebbar auf den Zugstangen 28 montiert und mit dem Pressenjoch 30 durch hydraulische Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 verbunden.
Jede der Segmentformen 20 weist eine obere Endplatte 40 auf, die am Pressenjoch 30 oder der oberen Bewegungstraverse 32 befestigt ist. Ein Kern 42 ist auf der oberen Endplatte montiert und weist eine im allgemeinen zylindrische Kernoberfläche 44 auf, die tonnenförmig ist, um mit der Kontur des Reifens, für den sie hergestellt ist, übereinzustimmen. Formsegmente 46 weisen T-Eisen auf, die in T-Schlitzen 50 verschiebbar montiert sind zur radialen Bewegung der Segmente. In der dargestellten Ausführungsform sorgen acht Formsegmente 46 für einen kontinuierlichen Segmenteinsatz 52 für die äußere Lauffläche mit einer gekrümmten Laufflächenoberfläche, die ein Formnest 54 mit der Kernoberfläche 44 definiert, in dem die Ringlauffläche 12 geformt wird.
Segmentformbetätigungszylinder 56, dargestellt in Fig. 10, sind auf Haltern montiert, die mit der oberen Endplatte 40 verbunden sind, und sind mit den Formsegmenten über Kolbenstangen 58 verbunden. Die Formbetätigungszylinder 56 können in Verbindung mit einer Flüssigkeitsdruckquelle sein und mit geeigneten Steuereinrichtungen zum wunschgemäßen radialen Zurückziehen oder Ausfahren der Formsegmente 46. Ein Umfassungsring 60 ist auf einer unteren, heißen Platte montiert und weist eine konische, innere Oberfläche 64 zum Eingriff mit konischen Oberflächen 66 der Formsegmente 46 auf. Der obere Rand des Umfassungsrings 60 weist Schlitze 67 für die Kolbenstangen 58 auf und erstreckt sich innerhalb eines konischen Registers 68 der oberen Endplatte 40, die ein Register für den Sitz des Umfassungsrings und zu dessen Halten in Position während des Formverfahrens bildet. Die untere heiße Platte 62 ist auf einem kalten Angußkanalblock 69 gelagert, der von der unteren heißen Platte 62 mittels einer geeigneten Isolierung 70 isoliert ist. Der kalte Angußkanalblock 69 jeder Segmentform 20 ist auf der oberen Bewegungstraverse 32 und der unteren Bewegungstraverse 34 gelagert, so daß, wenn die Form geschlossen ist, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Verbindung mit der Spritzgießmaschine 18 durch Leitungen 72 geschaffen werden kann.
Bei der Reifenpresse 10 von diesem Ausführungsbeispiel werden die Segmentformen 20 durch Zurückziehen der Kolben der hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 in die in Fig. 2 dargestellte Position geschlossen. Eine Formquetschdruckübertragungssäule 74 ist zwischen der Basis 26 und der unteren Bewegungstraverse 34 angeordnet, so daß mittels eines Plungerkolbens (nicht dargestellt) in der Basis 26 Druck auf die Segmentformen zwischen der unteren Bewegungstraverse, der oberen Bewegungstraverse 32 und dem Pressenjoch 30 aufgebracht werden kann. Abstandshalter 76 können oben auf der Übertragungssäule 74 plaziert werden, um die Presse 16 an die Höhe der Form 20 anzupassen. Der Klemmdruck beträgt vorzugsweise 600 - 1.000 tons (609,62 - 1.016 metrische Tonnen). Das Beheizen der Segmentformen 20 kann mittels Heizkanäle in Verbindung mit einem geeigneten Heizmittel, beispielsweise Dampf, erfolgen. Die Formen 20 werden auf eine relativ hohe Temperatur im Bereich von 300º F - 400º F (149º C - 204º C) und vorzugsweise auf etwa 340º F (171º C) beheizt. Die Aushärtezeit der Ringlaufflächen 12 kann von 1,5 bis 8 Minuten je nach Aushärteeigenschaften des eingespritzten Gummis, der Temperatur der Segmentformen 20 und der Dicke der Ringlaufflächen 12 betragen, die im Bereich von 12/32 bis 1 Zoll (0,95 - 2,54cm) liegen kann.
Nach dem Spritzgießen der Ringlauffläche 12 wird der Druck des Plungerkolbens, der auf die Übertragungssäule 74 ausgeübt wird, entspannt, und die Übertragungssäule wird mittels einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise ein Zahnstangengetriebe 78, in eine Außenbordposition auf einem Basisausleger 80 bewegt. Die Segmentformen 20 können dann in die in Fig. 4 dargestellte Position durch Ausfahren der Kolben der hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 geöffnet werden. Der Umfassungsring 60 jeder Segmentform 20 wird abgesenkt und die Segmentformbetätigungszylinder werden betätigt, um die Formsegmente 46 vom Kern 42 und den ausgehärteten Ringlaufflächen 12 wegzuziehen. Die Entladevorrichtungen 24 für jede Form 20 können anschließend unter dem Kern 42 positioniert werden. Geeignete Ausstoßmittel, beispielsweise Ausstoßstifte 82, die im Pressenjoch 30 und in der oberen Bewegungstraverse 32 an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Positionen um die Kernoberfläche 44 herum befestigt sind, können mit geeigneten Mitteln, beispielsweise Hydraulikzylindern (nicht dargestellt) zum Wegdrücken der Ringlauffläche 12 vom Kern 42 auf die Entladevorrichtungen 24 betätigt werden. Die Entladevorrichtungen 24 können anschließend aus der Presse in die in Fig. 1 dargestellte Position herausgezogen werden, wo die Ringlaufflächen 12 auf andere Fördereinrichtungen oder in eine Lagerposition übertragen werden können.
Jeder kalte Angußkanalblock 69 der Segmentformen 20 weist Angußkanäle in Verbindung mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Eingußkanälen 84 längs zumindest einer Seite des Formnests 54 auf. Gekühlte Düsen 86, die am kalten Angußkanalblock 69 befestigt sind, sind mit den Eingußkanälen 84 über konische Einläufe 90 verbunden. Demgemäß wird verhindert, daß die flüssige Formmasse, die in den gekühlten Düsen 86 und in den Angußkanälen des kalten Angußkanalblocks 69 zurückbleibt, aushärtet, und die ausgehärtete flüssige Formmasse in den Eingußkanälen 84 ist nach dem Aushärten der Ringlaufflächen 12 entfernbar.
Um die Segmentformen 20 für das Spritzgießen von zusätzlichen Ringlaufflächen 12 zu präparieren, werden die Segmentformbetätigungszylinder 56 derart betätigt, daß die Kolbenstangen 58 ausfahren, um die Segmente 46 in eine Position in der Nähe der Kernoberfläche 44 zusammenzuziehen. Die hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 werden betätigt, um den Umfassungsring 60 anzuheben, so daß die konische Innenoberfläche 64 des Rings die konischen Oberflächen 66 der Segmente 46 erfaßt. Das Zahnstangengetriebe 78 wird anschließend betätigt, um die Formquetschdruckübertragungssäule 74 über der Basis 26 zu positionieren. Die Segmentformen 20 werden dann beheizt und durch den Umfassungsring 60 an der Verwendungsstelle gehalten. Druck wird auf die Formquetschdruckübertragungssäule74 mittels des Plungerkolbens in der Basis 26 aufgebracht. Zur selben Zeit wird die aushärtbare flüssige Formmasse aus der Spritzgießmaschine 18 durch die Leitungen 72 zu den Angußkanälen im kalten Angußkanalblock 69 eingespritzt und anschließend durch die gekühlten Düsen 86 und in die konischen Einläufe 90 und Eingußkanäle 84 zum Füllen des Formnests 54. Geeignete Entlüftungseinrichtungen in Verbindung mit einer Vakuumquelle können in den Wänden des Formnests 54 vorgesehen werden, um das Füllen des Formnests zu vereinfachen und Luftlöcher zu eliminieren. Ein Pulsationszyklus kann, falls erforderlich, auch verwendet werden.
Bezugnehmend auf die Fig. 1, 3, 5, 6, 7, 8 und 11 ist die Reifenpresse 14 zum Spritzgießen kontinuierlicher Laufflächen 16 ähnlich der Reifenpresse 10 für Ringlaufflächen 20, abgesehen von bestimmten Modifikationen. Die Teile dieser Presse 14, die identisch mit den Teilen der Reifenpresse 10 sind, die hierin vorstehend beschrieben ist, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Darüber hinaus sind die Kernoberfläche 44 und der Laufflächeneinsatz 52 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, obwohl die Oberflächen des Formnests flach und nicht gekrümmt sind, wie es in den Formen 20 für die Ringlaufflächen 12 der Fall ist.
Die erste Modifikation bei der Reifenpresse 14 zum Spritzgießen kontinuierlicher Laufflächen 16 ist die Entfernung eines der zuerst genannten Formsegmente 46 und der Ersatz durch ein zweites Formsegment 92 mit einer reduzierten Umfangslänge in dem geschaffenen Raum. Wie in Fig. 8 dargestellt, wird das zweite Formsegment 92 durch einen Formsegmentbetätigungszylinder 56 betätigt, der mit dem Segment über eine der Kolbenstangen 58, die sich durch einen der Schlitze 67 im Umfassungsring 60 erstrecken, verbunden ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Reifenpresse 14 eine Laufflächenausnehmung 54 auf, die in gleiche Winkelräume, welche durch die erstgenannten Formsegmente 46 eingeschlossen sind, und einen verkürzten Winkelraum, der vom zweiten Formsegment 92 eingeschlossen ist, unterteilt ist. Das zweite Formsegment 92 ist benachbart einem der erstgenannten Formsegmente 46 zum Einschließen eines offenen Endes 94 des Formnests 54 angeordnet. Das zweite Formsegment 92 ist in Umfangsrichtung von einem anderen der erstgenannten Segmente 46 beabstandet, um einen Freiraum 96 zu schaffen, durch den die kontinuierliche Lauffläche 16 hindurchbewegt werden kann. Dieser Freiraum 96 erstreckt sich zum Umfassungsring 60, wo ein Laufflächenschlitz 98 vorgesehen ist, durch den die Lauffläche 16 hindurchlaufen kann.
Am Rand des erstgenannten Formsegments 46 benachbart dem Freiraum 96 ist eine die Temperatur moderierende Platte 100 auf dem Kern 42 montiert, wodurch ein geschlossenes Ende 102 für das Formnest 54 der Reifenpresse 14 geschaffen wird. Die die Temperatur moderierende Platte 100 kann eine Kühlplatte mit Kanälen sein, die an Kühlleitungen 104 in Verbindung mit einem Anschluß für Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, angeschlossen sind.
Eine weitere Modifikation in der Reifenpresse 14 ist die Bereitstellung von Rollen 106, die auf dem unteren Rand der Kernoberfläche 44 in in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Positionen um den Kern 42 herum zur Abstützung der kontinuierlichen Lauffläche 16 montiert sind, wenn die Formsegmente 46, wie in Fig. 7 dargestellt, ausgefahren worden sind. Die Rollen 106 können drehbare Hülsen 108 aufweisen, um das Gleiten der kontinuierlichen Lauffläche 16 über die Rollen zu erleichtern. Ebenso können Nuten in den unteren Rändern der Formsegmente 46 und der Laufflächeneinsätze 52 vorgesehen werden zur Aufnahme der Stützrollen 106 nach dem Schließen der Segmentform 20.
Eine Laufflächenführungsrolle 112 ist in einer Halterung 114 montiert, die am Kern 42 am offenen Ende 94 der Laufflächenausnehmung 54 zur Führung der kontinuierlichen Lauffläche 16 und zu deren Halten in Position zum Klemmen mittels des zweiten Formsegments 92 befestigt ist. Der Halter 114 ist einstellbar zur Bewegung der Führungsrolle 112 zum Kern 42 hin und von diesem weg je nach Dicke der kontinuierlichen Lauffläche 16.
Wie in Fig. 8 dargestellt, kann ein Laser 116 auf der oberen Endplatte 40 montiert werden und mit dem Zwischenraum zwischen dem zweiten Formsegment 92 und dem benachbarten erstgenannten Formsegment 46 ausgerichtet werden, um zu bestimmen, wenn ein Schlepprand 118 eines ersten Abschnitts 120 der kontinuierlichen Lauffläche 16 aus dem Winkelraum der Laufflächenausnehmung benachbart dem letzten der erstgenannten Formsegmente 46 und unter dem zweiten Formsegment 92 hindurchgeführt wird. Der Laser 116 kann an geeignete Steuereinrichtungen angeschlossen sein, um die Bewegung des ersten Abschnitts 120 der kontinuierlichen Lauffläche 16 abzustoppen, und den Segmentformbetätigungszylinder 56 für die zweite Segmentform 92 zu betätigen und ein Schleppende 121 des ersten Abschnitts zu klemmen und dadurch das offene Ende des Formnests 54 abzudichten.
Eine geeignete Laufflächenabziehvorrichtung, beispielsweise Abziehrollen 122, können außerhalb der Presse 14 zum Erfassen der kontinuierlichen Lauffläche 16 und zu deren Herausziehen aus der Presse und auf das Förderband 22 positioniert werden. Die Abziehrollen 122 können durch Motoren gedreht werden, die mit der Steuereinrichtung zur Betätigung zu geeigneten Zeiten verbunden sind.
Wie in Fig. 11 dargestellt, können die Düsen 86 in der unteren heißen Platte 62 an den Rändern des Freiraums 96 abgesperrt werden durch Einsetzen von Stopfen 124 in die Düsen und deren Befestigung in der heißen Platte mittels Schrauben 126.
Im Betrieb verschließt die Reifenpresse 14 dieses Ausführungsbeispiels die Segmentformen 20 durch Zurückziehen der Kolben der hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 in die in Fig. 3 dargestellte Position. Die Formquetschdruckübertragungssäule 74 ist zwischen der Basis 26 und der unteren Bewegungstraverse 34 positioniert, so daß Druck auf die Segmentformen 20 zwischen der unteren Bewegungstraverse, der oberen Bewegungstraverse 32 und dem Pressenjoch 30 mittels eines Plungerkolbens (nicht dargestellt) in der Basis aufgebracht werden kann. Abstandshalter 76 können oben auf der Übertragungssäule 74 angeordnet werden, um die Presse 14 an die Höhe der Formen 20 anzupassen. Der applizierte Druck, die Aufheizung der Segmentformen 20 und das Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse, beispielsweise Gummi, ebenso wie die Aushärtezeit der kontinuierlichen Laufflächenabschnitte 120 können dieselben sein wie beim Spritzgießen der Ringlaufflächen 12 in der Reifenpresse 10.
Vakuumkanäle (nicht dargestellt) können in den Segmentformen 20 in Verbindung mit den Formnestern 54 vorgesehen sein. Ebenso kann ein Pulsationszyklus vorgesehen werden, falls erforderlich. Der kalte Angußkanalblock 69 kann Kühlkanäle für ein geeignetes Kühlmedium, beispielsweise Wasser aufweisen, das in einem Temperaturbereich von 160º F bis 260º F (71º C - 127º C) sein kann und vorzugsweise etwa 220º F (104ºC) heiß bei einem Druck von 80 psi (5,62 kg/cm²) sein kann. Die Temperatur des kalten Angußkanalblocks 69 wird zwischen 200º F und 280º F (93º C - 138º C) für optimale Ergebnisse gbhalten. Die Beheizung der Segmentformen 20 kann mittels Heizkanäle in Verbindung mit einem geeigneten Heizmittel, beispielsweise Dampf, vorgesehen werden. Der eingespritzte Gummi wird auf eine relativ hohe Temperatur im Bereich von 300º F - 400º F (149º C - 204º C) und vorzugsweise auf etwa 340º F (171º C) aufgeheizt. Die Aushärtezeit der Laufflächenabschnitte 120 kann von 1,5 bis 8 Minuten betragen je nach den Aushärteeigenschaften des eingespritzten Gummis, der Temperatur der Segmentformen 20 und der Dicke der Laufflächenabschnitte, die in einem Bereich von 12/32 bis 1 Zoll (0,95 - 2,54 cm) liegen kann. Wie in Fig.8 dargestellt, ist am offenen Ende 94 der Laufflächenausnehmung 54 zur Formung des ersten Abschnitts 120 einer Lauffläche 16 kein Absperrteil vorgesehen. Etwas von dem Gummi des ersten Abschnitts 120 wird durch das offene Ende 94 unter Ausbildung eines teilweise geschäumten Stopfens, der später abgeschnitten wird, eingespritzt. Danach verschließt das Schleppende 121 des ersten Abschnitts 120 das offene Ende 94. Während des Einspritzens des Gummis erfaßt der Schlepprand 118 die die Temperatur moderierende Platte 100, welche gekühlt wird, um ein vollständiges Aushärten des Schlepprands zu verhindern. Der teilweise ausgehärtete Schlepprand 118 ist vorzugsweise relativ dünn und weist eine Dicke von 0,04 bis 0,20 Zoll (1 ,016 - 5,08 mm) auf. Nachdem der erste Abschnitt 120 eine vorbestimmte Zeit lang in den Segmentformen 20 ausgehärtet ist, wird der Plungerkolbendruck, der auf die Übertragungssäule 74 ausgeübt wird, entspannt und die Übertragungssäule wird durch eine geeignete Einrichtung, beispielsweise ein Zahnstangengetriebe 78, in eine Außenbordposition auf dem Basisausleger 80 bewegt. Die Formen 20 können dann in die Position, die in Fig. 5 dargestellt ist, durch Ausfahren der Kolben der hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 geöffnet werden. Der Umfassungsring 60 für jede der Segmentformen 20 wird abgesenkt und die Segmentformbetätigungszylinder 56 werden betätigt, um die Formsegmente 46 von der Kernoberfläche 44 und dem ausgehärteten ersten Abschnitt 120 wegzubewegen. Vorzugsweise werden die Formsegmente 46 von der Lauffläche 16 der Reihe nach wegbewegt, wobei mit dem erstgenannten Formsegment 46 benachbart der die Temperatur moderierenden Platte 100 begonnen wird. Falls erwünscht, kann ein federbelasteter Laufflächenfreigabeeinsatz 136 im Formsegment 46 montiert werden, um bei der Trennung des Laufflächenabschnitts 120 von der Kernoberfläche 44, wenn die Segmente ausgefahren werden, zu unterstützen.
Wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt, wird anschließend der erste Abschnitt 120 der kontinuierlichen Lauffläche 16 auf Rollen 106 gestützt, so daß die Lauffläche nicht auf den Umfassungsring 60 und die untere heiße Platte 62 fällt. Der erste Abschnitt 120 wird dann über die Führungsrolle 112 gezogen und durch den Freiraum 96 und den Schlitz 98 in eine Position in Eingriff mit den Abziehrollen 122. Diese Rollen 122 werden dann betätigt, um den Rest des ersten Abschnitts 120 zu ziehen, bis der Schlepprand 118 den Laser 116 passiert, wobei zu dieser Zeit die Abziehrollen gestoppt werden und die Segmentformbetätigungszylinder 56 betätigt werden, um die erstgenannten Segmente 46 und das zweite Segment 92 in Eingriff mit der Kernoberfläche 44 zu bewegen. Hierdurch wird auch das Schleppende 121 zwischen dem zweiten Formsegment 92 und der Kernoberfläche 44 geklemmt. Die Segmentformen 20 können anschließend durch Betätigung der hydraulischen Kolben- und Zylinderanordnungen 36 und 38 zum Zurückziehen der Kolben in die in Fig. 3 dargestellte Position geschlossen werden. Die Formquetschdruckübertragungssäule 74 wird dann zwischen der Basis 26 und der unteren Bewegungstraverse 94 positioniert. Druck wird wiederum durch den Plungerkolben in der Basis 26 appliziert und ein zweiter Abschnitt (nicht dargestellt) der kontinuierlichen Lauffläche 16 wird in die Laufflächenausnehmung 54 spritzgegossen. Während des Aushärtens des zweiten Abschnitts wird der Vorderrand des zweiten Abschnitts an den teilweise ausgehärteten Schlepprand 118 des ersten Abschnitts 120 angeklebt. Nachdem der zweite Abschnitt der Lauffläche 16 ausgehärtet ist, wird die Reifenpresse 14 in die in Fig. 5 dargestellte Position geöffnet und das Verfahren wird wiederholt, um eine gewünschte Anzahl von Abschnitten zur Schaffung der kontinuierlichen Lauffläche 16 auszuhärten.

Claims

1. Vorrichtung zum Spritzgießen eines kontinuierlichen, länglichen Körpers (16), der aus einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse inkremental hergestellt wird, wobei die Vorrichtung aufweist eine im allgemeinen zylindrische Segmentform (20) mit einem Kern (42) und radial ausfahrbaren und zusammenziehbaren Formsegmenten (46) an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Positionen um den Kern (42) herum zur Ausbildung eines Formnests (54) in der Form (20), gekennzeichnet durch

ein geschlossenes Ende (102) des Formnests (54) an einem Schlepprand eines ersten Segments (46), ein offenes Ende (94) des Formnests (54) benachbart einem von dem ersten Segment und eingeschlossen von einem zweiten Segment (92), das vom geschlossenen Ende (102) in einer Entfernung beabstandet ist, die kleiner ist als die Länge des länglichen Körpers (16), Mittel zum Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse in das Formnest (54) zur Ausbildung eines ersten Abschnitts (120) des länglichen Körpers (16) in einer ersten Position, wobei ein Schleppbereich (121) an das geschlossene Ende (102) anstößt, eine Einrichtung zum Beheizen der eingespritzten, flüssigen Formmasse, um den ersten Abschnitt (120) auszuhärten, eine die Temperatur moderierende Einrichtung (100) zur Begrenzung der Beheizung des Schleppbereichs (121) des ersten Abschnitts (120) am geschlossenen Ende (102) des ersten Segments (46), um ein vollständiges Aushärten des Schleppbereichs (121) des ersten Abschnitts (120) zu verhindern, Mittel (56) zum Ausfahren der Formsegmente (46), um ein Versetzen des ersten Abschnitts (120) in Umfangsrichtung von der ersten Position im Formnest (54) in eine zweite Position zu ermöglichen, wobei der Schleppbereich (121) des ersten Abschnitts (120) am offenen Ende (94) des Formnests (54) und der Rest des ersten Abschnitts (120) außerhalb der Form (20) sind, Mittel (106) zur Abstützung des ausgehärteten, länglichen Körpers (16), wenn dieser in Umfangsrichtung im Formnest (54) nach dem Ausfahren der Segmente (46) versetzt wird, Mittel (36, 38) zum Schließen der Form, um die Segmente (46) radial einwärts zu bewegen, um das Formnest (54) einzuschließen und das zweite Segment (92) radial einwärts zu drängen, um den Schleppbereich (121) des ersten Abschnitts (120) zu klemmen, wobei die Mittel zum Einspritzen der aushärtbaren, flüssigen Formmasse betätigbar sind, um einen zweiten Abschnitt des länglichen Körpers (16) zu bilden mit einem Vorderbereich des zweiten Abschnitts, der an den Schleppbereich des ersten Abschnitts (120) anstößt, und einem Schleppbereich (118) des zweiten Abschnitts, der an das geschlossene Ende (102) des Formnests (54) am Ende des ersten Segments (46) anstößt, wobei die Mittel zur Beheizung betätigbar sind, um die eingespritzte, flüssige Formmasse des zweiten Abschnitts und den Schleppbereich (118) des ersten Abschnitts zu beheizen, um den zweiten Abschnitt auszuhärten und den Schleppbereich (118) des ersten Abschnitts an den Vorderbereich des zweiten Abschnitts anzukleben, und die Mittel (56) zum Ausfahren der Segmente (46) betätigbar sind, um die Formsegmente (46) radial nach außen auszufahren, um die Form (20) zu öffnen und eine Bewegung des Schleppbereichs (118) des ersten Abschnitts (120) und des zweiten Abschnitts des länglichen Körpers (16) in Umfangsrichtung durch das Formnest (54) zu ermöglichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die die Temperatur moderierende Einrichtung zur Begrenzung der Beheizung eine Kühlplatte (100) mit Kühlkanälen aufweist und am geschlossenen Ende (102) des Formnests (54) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das offene Ende (94) des Formnests (54) sich in einen Raum (96) zwischen dem ersten Segment (46) und dem zweiten Segment (92) öffnet für eine von der Form (20) weggerichtete Bewegung des länglichen Körpers (16).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit Mitteln (122) zum Ziehen des länglichen Körpers (16) in Umfangsrichtung der Form (20) und aus dem Formnest (54) heraus.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit einem Umfassungsring (60), der in Eingriff mit den Segmenten (46) in der geschlossenen Position der Form (20) bewegbar ist und einen Schlitz (67) benachbart dem Raum (96) aufweist zur Bewegung des länglichen Körpers (16) durch den Schlitz (67) und von der Form (20) weg.

6. Verfahren zum inkrementalen Spritzgießen eines kontinuierlichen, länglichen Körpers (16) aus einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse in einer im allgemeinen zylindrischen Segmentform (20) mit einem im allgemeinen zylindrischen Formnest (54) mit einem die Temperatur moderierenden geschlossenen Ende (102) und einem offenen Ende (94), wobei der Abstand in Umfangsrichtung zwischen dem geschlossenen Ende (102) und dem offenen Ende (94) kleiner ist als die Länge des länglichen Körpers gekennzeichnet durch:

(a) Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse in das Formnest (54) zur Ausbildung eines ersten Abschnitts (120) des länglichen Körpers (16) in einer ersten Position mit einem Schleppbereich (121), der an das die Temperatur moderierende geschlossene Ende (102) anstößt;

(b) Aufheizen der flüssigen Formmasse nach dem Einspritzen, um den ersten Abschnitt (120) auszuhärten;

(c) Begrenzung des Aufheizens des Schleppbereichs (121) des ersten Abschnitts (120) am geschlossenen Ende (102) des Formnests (54), um ein vollständiges Aushärten des Schleppbereichs (121) zu verhindern;

(d) Öffnen der Form (20);

(e) Versetzen des ersten Abschnitts (120) in Umfangsrichtung der Form (20) von der ersten Position im Formnest (54) in eine zweite Position, wobei der Schleppbereich (121) des ersten Abschnitts (120) im offenen Ende (94) des Formnests (54) ist und der Rest des ersten Abschnitts (120) sich durch das offene Ende (94) nach außerhalb der Form (20) erstreckt;

(f) Schließen der Form (20), um das Formnest (54) einzuschließen und den Schleppbereich (121) des ersten Abschnitts (120) zu klemmen;

(g) Einspritzen einer aushärtbaren, flüssigen Formmasse in das im allgemeinen zylindrische Formnest (54) zur Ausbildung eines zweiten Abschnitts des länglichen Körpers (16), wobei ein Vorderbereich des zweiten Abschnitts an den Schleppbereich (121) des ersten Abschnitts (120) anstößt und ein Schleppbereich des zweiten Abschnitts an das geschlossene Ende (102) des Formnests (54) anstößt;

(h) Aufheizen der flüssigen Formmasse nach dem Einspritzen des zweiten Abschnitts und des Schleppbereichs (121) des ersten Abschnitts (120), um den zweiten Abschnitt auszuhärten und den Schleppbereich (121) des ersten Abschnitts (120) an den Vorderbereich des zweiten Abschnitts anzukleben; und

(i) Öffnen der Form (20) und Hinausbewegen des Schleppbereichs (121) des ersten Abschnitts (120) und des zweiten Abschnitts des länglichen Körpers (16) in Umfangsrichtung aus dem Formnest (54) durch das offene Ende (94) heraus.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der erste Abschnitt (120) und der zweite Abschnitt des länglichen Körpers (16) längs zumindest einem Rand nach dem Öffnen der Form (20) abgestützt werden, um die Position des ersten Abschnitts (120) und des zweiten Abschnitts in der Form (20) während des Öffnens der Form (20) zu halten und zum Versetzen des ersten Abschnitts (120) und des zweiten Abschnitts im Formnest (54).

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Form (20) einen Kern (42) und radial bewegbare Segmente (46) aufweist, wobei die Segmente sich um den Kern (42) herum erstrecken, um das Formnest (54) zu bilden, und einen Raum (96) zwischen zumindest zwei von den Segmenten (46) am offenen Ende (94) des Formnests (54), weiterhin umfassend Ziehen des länglichen Körpers (16) durch den Raum (96) nach dem Öffnen der Form (20), um den ersten Abschnitt (120) und den zweiten Abschnitt in Umfangsrichtung durch das offene Ende (94) zu versetzen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend ein radiales Ausfahren der in Umfangsrichtung beabstandeten Segmente (46) vom Kern (42) zu unterschiedlichen Zeiten nach dem Öffnen der Form (20), um den ersten Abschnitt (120) und den zweiten Abschnitt nach dem Aushärten von der Form (20) abzuziehen.