DE69418526T2

DE69418526T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer drahtverstärkten, gummierten Bahn

Info

Publication number: DE69418526T2
Application number: DE69418526T
Authority: DE
Inventors: Jerry Malin (Nmn); Douglas Raymond Weaver
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2014-03-04
Also published as: EP0619170B1; AU671709B2; DE69418526D1; CA2097642A1; JPH06315964A; MY111085A; EP0619170A3; BR9401206A; EP0619170A2; AU5787294A; ES2132270T3; KR100303667B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden von Gewebe- oder Kordverstärkungsstreifen aus Elastomermaterial und einen Reifen, der solche beinhaltet.
FR-A-2 285 990, EP-A-467 560 und EP-A-478 258 beschreiben Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von kordverstärktem laminiertem Material unter Verwendung von Kalanderwalzensystemen.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Gummilippe entlang einer Kante eines Streifens von verstärktem laminiertem Material während des Kalenderprozesses zu schaffen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines gummierten textil- oder kordverstärkten Streifens und eines Reifens mit einem solchen Streifen wird geschaffen, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Ausbilden eines gummierten Drahtstreifens gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes der Vorrichtung, welche das bevorzugte Verfahren zum Ausbilden eines gummierten Drahtstreifens ausführt.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht entlang Linien 3-3 in Fig. 2, wobei die Ansicht den Kalanderabschnittes der Vorrichtung und das bevorzugte Verfahren zum Ausbilden einer Gummilippe an dem kalandrierten Gummidrahtstreifen zeigt.
Fig. 3A ist eine vergrößerte Ansicht des gummierten Streifens wie er in Fig. 3 gezeigt ist.
Fig. 4 ist eine Teilansicht der bekannten Extrudervorrichtung zum Ausbilden eines Drahtstreifens.
Fig. 4A ist eine vergrößerte Ansicht des gummierten Streifens wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht eines gummierten Drahtstreifens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines gummierten Drahtstreifens gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung, welche einen gummierten Drahtstreifen ohne Extruder ausbildet.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht entlang Linien 8-8 in Fig. 7, wobei die Ansicht den Kalanderschnittes der Vorrichtung und das bevorzugte Verfahren zum Ausbilden einer Gummilippe an dem kalandrierten Streifen zeigt.
Fig. 8A ist eine vergrößerte Ansicht des Streifens wie in Fig. 8 gezeigt.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Kehlmessers.
Fig. 10 ist eine Endansicht der Kehlmesserbaugruppe entlang Linien 10-10 in Fig. 1.
Fig. 10A ist eine Draufsicht der Kehlmesserbaugruppe entlang Linien 10A-10A in Fig. 1.
Fig. 11 ist eine Querschnittansicht einer Vielzahl von gummierten Drahtstreifen, welche durch Überlappspleißen zusammengesetzt sind.
Fig. 11A ist eine vergrößerte Ansicht der überlappgespleißten Streifen in Fig. 11.
Fig. 12 ist eine Querschnittansicht, welche eine Stoßspleißung des gummierten Streifens zeigt.
Fig. 13 ist eine perspektivische Teilquerschnittsansicht eines Reifens, welche einen gummierten Drahtstreifen gemäß der Erfindung verwendet.
Fig. 4 und 4a illustrieren ein bekanntes Verfahren zum Ausbilden einer gummierten Drahttafel bzw. eines gummierten Drahtstreifens oder Materialbandes. Die Lehren dieses bekannten Verfahrens sind in der US-A-3,803,965, 3,888,713 und 4,274,821 offenbart. Die obengenannten Patente gehören gemeinsam der Steelastic Company of Akron, Ohio.
Dieses bekannte Verfahren wird unten zusammengefaßt, um ein besseres Verständnis der verbesserten Verfahren, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, zu ermöglichen.
Das bekannte Standard-Steelastic-Verfahren des Extrudierens gummierter Streifen beginnt mit dem Zuführen von Drähten 100. Der gesamte Drahtlagerbestand wird gelagert und ausgelassen aus dem Inneren eines temperatur- und feuchtigkeitsgeregelt bzw. -gesteuerten Spulengatterraumes. Der Draht 100 wird als einzelne Korde, welche auf 36 kg-(80-lb)-Spulen aufgewickelt sind, zugeführt. Die Spulen sind an Spulengatterständern angebracht, wobei jede Spule auf einem einzelnen horizontalen Stift angeordnet ist. Einige Ständer haben nur feste Stifte, einige haben eine luftgesteuerte bzw. -geregelte Ablaßbremse, um die Drahtspannung zu steuern bzw. zu regeln. Die Drahtkorde basieren über eine Reihe von Rollen und durch einen Satz Keramikösen. Die Drähte 100 werden alle in einer engen Tafel bzw. einem engen Band von Drähten zusammengruppiert, gerade bevor sie durch ein Fenster aus dem Spulengatterraum hindurchtreten.
Sie bleiben in diesen horizontalen Streifen gerade bis in den Extrusionsabschnitt des Verfahrens hinein.
Der Drahtstreifen 100 tritt in einen bearbeiteten Extrusionskopf 120 ein. Dieser Kopf ist in zwei Teile entlang einer horizontalen Ebene geteilt. Ein Kaltzufuhrextruder 10 ist an dem Kopf 120 in einem rechten Winkel zu dem Drahtweg angebracht. Der Kopf 120 ist ausgestaltet, um den Gummi- bzw. Kautschukfluß umzulenken und ihn zu veranlassen, um und zwischen die Drähte 100 zu fließen, den Drahtstreifen komplett ummantelnd. Der Kopf 120 hält ebenfalls das Drahtwerkstück bzw. die Drahtform 140 und den Einsatz 160 in Position. Der Einsatz ist auf den gewünschten Drahtabstand für einen gegebenen Drahtcode gebohrt. Alle der Drähte 100 werden einzeln durch diesen Einsatz eingefädelt.
Die Form 140 hält den Einsatz 160 und beide werden durch den Kopf 120 in Position gehalten. Das Gummi bzw. der Kautschuk 101 fließt um die Drähte 100, wenn es bzw. er durch den Kopf hindurchtritt, dabei den extrudierten Streifen 102 ausbildend. Die Form 140 kann auch vorzugsweise eine kleine "Lippe" bzw. einen Ansatz bzw. eine Zunge bzw. eine Rand 104 entlang einer Kante des Streifens ausbilden. Diese Lippe 104 ist notwendig zum Überlappspleißen des extrudierten Streifens 102 später im Prozeß. Alternativ kann die Form 140 den Streifen 102 einfach ohne "Lippe" ausbilden, in diesem Fall kann der Streifen 102 in einem späteren Prozeß stoßgespleißt werden.
Die Extrudergeschwindigkeit wird durch ein Druckregel- bzw. -steuersystem gesteuert bzw. geregelt. Der Druck des Gummis bzw. Kautschuks in dem Kopf wird durch einen Meßwertgeber gelesen bzw. abgetastet. Das Regel- bzw. Steuersystem stellt die Extruderschraubengeschwindigkeit ein, um den gewünschten Kopfdruck aufrechtzuerhalten. Der Kopf 120, die Extruderschraube und der Extruderzylinder sind alle temperaturgesteuert bzw. -geregelt durch externe Temperatursteuer- bzw. -regeleinheiten.
Nach dem Verlassen des Extruders 10 tritt der extrudierte Streifen in die Zugrollen-/Kühlbüchse- bzw. -zylinderanordnung ein. Diese besteht aus einer Serie bzw. Reihe von 5 Rollen bzw. Walzen, über die der Streifen geführt wird. Die letzten zwei Walzen werden durch einen Wechselstrommotor mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, der an die Walzen über eine elektromagnetische Kupplung angekuppelt ist. Diese Walzen ziehen den extrudierten Streifen 102 von dem Extruderabschnitt 10 weg und führen ihn dem Schneide-/Spleißabschnitt zu. Die Geschwindigkeit der Walzen wird durch einen Tachometer bzw. Geschwindigkeitsmesser abgelesen bzw. abgetastet und der Strom bzw. die Stromstärke für die Kupplung wird durch die Regelung bzw. Steuerung variiert, um die gewünschte Sollwertgeschwindigkeit beizubehalten. Wasser fließt durch das Innere aller fünf Kühlzylinder- bzw. -büchsenrollen bzw.. -walzen, um den extrudierten Streifen 102 auf Raumtemperatur herunterzubringen.
Nach Verlassen der Kühlbüchsenanordnung tritt der Streifen 102 in eine Fotoaugenschleife ein und tritt dann in die Eintrittsrutsche bzw. den Eintrittsschacht der Schneide-/Spleißeinheit ein. Der Schneider/Spleißer beinhaltet einen Aufnahmestößel bzw. -kolben, ein Schnittmesser und einen Indexier- bzw. Schaltförderer. Der Stößel ist eine lange, schmale Baugruppe, geringfügig schmaler als die Streifenbreite, die durch einen Gleichstromantrieb angetrieben wird. In die untere bzw. Boden-Fläche des Stößels sind kleine Löcher gebohrt, welche zu dem hohlen Kern des Stößels führen. Ein flexibler Schlauch verbindet den Stößel mit einem Luft-/Vakuumverteiler. Der Stößel wird vor- und zurückbewegt (entlang der Richtung der Streifenextrusion) durch einen Gleichstromindexier- bzw. -schaltantrieb. Er wird ebenfalls angehoben und abgesenkt durch eine Rast- bzw. Zahnstangenantrieb-/Luftzylinderbaugruppe.
Das Messer ist eine Guillotinen- bzw. Parallelmesserbaugruppe. Das Schneiden wird durch ein Paar von Messerklingen ausgeführt - eine stationäre untere Klinge und eine obere Klinge, die durch einen Luftzylinder angehoben und abgesenkt wird. Die obere Klingeneinheit dreht sich bzw. schwenkt an einem Ende und wird an dem anderen Ende unterstützt bzw. zurückgedreht durch einen Satz von Federn. Die Klingen schneiden in einer Scherbewegung. Der Schaltförderer ist ein horizontaler Tisch, der mit einem 91,5 cm (36") oder weniger als 1 m breitem Fördergurt versehen ist. Der Gurt wird durch einen Gleichstromindexier- bzw. -schaltantrieb vorgeschoben. Die gesamte Förderbaugruppe kann in der horizontalen Ebene gedreht werden. Dies ermöglicht, jeden gewünschten Gurt- bzw. Gürtelkordwinkel zu erzeugen.
Im Betrieb beginnt der Stößel in der oberen Position, schiebt sich über das Ende des extrudierten Streifens in dem Einlaßschacht bzw. der Einlaßrutsche vor, senkt sich auf den extrudierten Streifen ab, Vakuum wird auf den Stößel aufgebracht (verursachend, daß der extrudierte Streifen an ihm haftet), der Stößel wird angehoben und eingezogen (den Streifen vorwärts durch den Spalt zwischen den Messerklingen ziehend), der Stößel wird abgesenkt auf den Schaltförderer, die obere Messerklinge fällt herunter (den Streifen schneidend), Luft wird auf den Stößel aufgebracht (verursachend, daß der Streifen gelöst wird), der Stößel hebt sich und der Förderer schaltet vorwärts. Der Schaltabstand des Förderers wird so eingestellt, daß, wenn der Stößel den nächsten Abschnitt des Streifens auf den Förderer herunterbringt, die Führungs- bzw. vordere -Kante des Streifens auf die "Lippe" bzw. den Rand bzw. den Ansatz des vorangehenden Stückes gedrückt wird, verursachend, daß eine Überlappspleißung gebildet wird. Mit Wiederholung dieses Prozesses wird ein Gurt bzw. Gürtel von gewünschter endgültiger Breite und Gürtelwinkel erzeugt.
Jede der oben beschriebenen Vorrichtungen ist vollständig illustriert und beschrieben in den erwähnten Steelastic-Patenten und sind helfend bzw. unterstützend für das bevorzugte Verfahren der Ausführung der vorliegenden Erfindung und daher hier nicht illustriert.
Wie in den Fig. 1 bis 3A illustriert ist, sind das verbesserte Verfahren und die verbesserte Vorrichtung zum Ausbilden eines gummierten Streifens 202 illustriert. Die Vorrichtung beinhaltet vieles der oben beschriebenen Ausstattung und einen Kalander 50 und eine modifizierte Extruderform 206.
In der bevorzugten Ausführungsform werden die Drähte 200 aus dem Spulengatterraum durch eine Ausrichtungshalterung 204 und dann in die modifizierte Extruderform 206 geführt. Die modifizierte Form ist mit einer Öffnung 207 für jeden Draht 200 ausgestaltet. Wenn jeder Draht 200 durch die Form hindurchtritt, wird er mit einer Gummi- bzw. Kautschukmischung bzw. -zusammensetzung 210 ummantelt. Die gummierten Drähte 201 werden dann durch einen Organisierer bzw. Anordner oder Ausrichtrollen bzw. -walzen 205 vor dem Eintreten in den Kalander 50 geführt.
Der Kalander 50 ist ein kleiner "umgedrehtes L"-4-Walzenkalander. Er beinhaltet vier Flachwalzen 51, 52, 53, 54, welche mit einem gemeinsamen Getriebe versehen sind und von einem einzigen Gleichstromantriebssystem angetrieben werden. Die Walzen 51, 52, 53, 54 sind ausgehöhlt bzw. hohl und werden mit Wasser zum Kühlen und Heizen versorgt. Der Spalt 55 zwischen den Walzen kann eingestellt werden, um die Gummi- bzw. Kautschuklehrendicke T zu variieren.
Zwischenlager 61, 62 von Gummi bzw. Kautschuk werden zwischen dem unteren Paar von Walzen 51, 52 gehalten und zwischen dem oberen Paar von Walzen 53, 54. Die Walzen 51, 52 bilden einen unteren bzw. Bodenstreifen 214 aus bzw. die Walzen 53, 54 bilden einen oberen Streifen 212 aus Gummi bzw. Kautschuk aus. Der untere Streifen aus Gummi bzw. Kautschuk 214 wird geteilt mit einem Messing-"Kehl"-Messer 70 an der Eingangsseite des Kalanders 50. Dies wird gebraucht zum Ausbilden der "Lippe" 208 auf dem kalandrierten Streifen 202.
Die gummierten Drähte 201 laufen unter den und um die Anordnerrollen bzw. -walzen 205 herum und biegen sich aus der horizontalen Ebene und winkeln bzw. biegen sich nach oben zu einer Spann- bzw. Leer- bzw. Freilaufrolle bzw. -walze 209 an der Eingangsseite des Kalanders 50. Die gummierten Drähte biegen sich um die Freilaufwalze 209 und laufen unter und um eine andere Anordnerrolle 205 herum und treten dann zwischen den zwei zentralen bzw. Mittel-Walzen 52, 54 des Kalanders 50 hindurch. An diesem Punkt werden die oberen und unteren Streifen 212, 214 des Gummis bzw. Kautschuks auf die gummierten Drähte 201 laminiert.
Das Streifenmaterial 202 läuft durch die andere Seite des Kalanders. Der Streifen 202 wird auf Breite geschnitten mit einem Paar von Schneideklingen 77. Der Streifen 202 tritt aus dem Kalander 50 aus, läuft über Kopf über eine Reihe von Spann- bzw. Freilaufrollen bzw. -walzen und tritt dann in die Kühlbüchsen- bzw. -zylinder-/Zugrollenbaugruppe ein. Das Abfall- bzw. Ausschußmaterial 216 bleibt an der Kalanderwalze und kehrt zu dem oberen Zwischenlager 61 von Gummi bzw. Kautschuk zurück.
Ein bedeutendes Merkmal des oben beschriebenen Verfahrens und der oben beschriebenen Vorrichtung ist die Fähigkeit, die Drähte 200 mit einer ersten Mischung bzw. Zusammensetzung 210 aus Gummi bzw. Kautschuk zu ummanteln und dann die gummierten Drähte in einem Gummistreifen aus einer zweiten oder unterschiedlichen Gummimischung bzw. -zusammensetzung 218 einzukapseln bzw. einzuschließen.
Fig. 5 illustriert einen Abschnitt eines gummierten Streifens 220, welcher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hergestellt ist. Der Streifen 220 zeigt die kalandrierte zweite Mischung 222, welche einen Streifen 225 von gummierten Drähten 224 der ersten Mischung 226 einschließt. Wie gezeigt, hat der gummierte Drahtstreifen Kanten, welche angepaßt sind zum Stoßspleißen.
Fig. 6 ist ähnlich zu dem in Fig. 5 Illustrierten, dennoch hat der Streifen 230 gummierte Drähte 234, welche einzeln mit der ersten Mischung 236 ummantelt sind und nicht in einem Steg bzw. Streifen aus erstem Mischungsmaterial 236 verbunden sind. Die Ausführungsform, welche in Fig. 6 gezeigt ist, ist bevorzugt, da sie die Menge des erforderlichen ersten Mischungsgummis bzw. -kautschuks 236 minimiert. Das erste Mischungsgummi bzw. -kautschuk 236, welches durch den Extruder verarbeitet wird, wird als teurer angenommen aufgrund der erforderlichen Homogenität, die benötigt wird, um durch die Extruderform zuzuführen. Die erste Mischung 236 ist im allgemeinen von einer geringeren Viskosität als die zweite Mischung 235. Die zweite einschließende Mischung 235, welche durch Kalandrieren ausgebildet wird, wird als ökonomischer angenommen.
In den gezeigten Fig. 5 und 6 war UH 12-Draht 200 gezeigt, wobei der Draht 200 verlitzt ist 12x.20+ 1 HT offen, 12EIP der Gesamtdrahtdurchmesser gleich .043 inches (1,1 mm) außer dem Umwindungsdraht, der Umwindungsdraht hat einen Durchmesser von 0,006" (0,15 mm).
Obwohl das oben beschriebene Verfahren und die oben beschriebene Vorrichtung im wesentlichen jeden Typ von Drahtkonfiguration, Gestalt oder Größe, aufnehmen kann, ist es bzw. sie insbesondere als gut geeignet zum Formen gummierter Drahtstreifen für Gürtel und Kordlagen von Luftreifen zu verstehen. Es ist ferner zu verstehen, daß obige Vorrichtung und Verfahren ermöglichen, die Drähte 200 mit Gummi bzw. Kautschuk mit einem hohen Schwefelinhalt zu ummanteln. Fachleute bemerken, daß ein Schwefelinhalt bzw. -gehalt über 2 Teilen auf 100 Teile Gummi bzw. Kautschuk (phr) als hoher Schwefelgehalt betrachtet wird, für gute Drahthaftung wird 3 bis 10 phr, vorzugsweise 5 phr, verwendet. Obwohl Schwefel die Drahtadhäsion bzw. -haftung verbessert, reduziert hoher Schwefel die Alterungsbeständigkeit, Zuverlässigkeit, Grenzflächenhaftung und andere physikalische Eigenschaften. Gummi- bzw. Kautschukmischungen mit hohem Schwefelgehalt weisen eine exzellente Haftung zu Draht auf, dennoch wandert der Schwefel in einem als Ausblühen bezeichneten Prozeß aus. Der auswandernde Schwefel bildet einen auskreidenden Rückstand an der Fläche des Gürtels oder der Kordlage. Dieser Rückstand beeinträchtigt nachteilig die Haftungseigenschaften des Gürtels an den angrenzenden nicht- vulkanisierten Mischungen wie der Lauffläche. Bislang war die Verwendung solcher Mischungen sehr schwierig.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht Gummi bzw. Kautschuk mit höherem Schwefelgehalt, Drähte 200 zu ummanteln. Der gummierte Draht 201 wird dann in einer herkömmlichen Gummimischung 218 mit geringerem Schwefelgehalt eingeschlossen. Der resultierende "Ausblüh"-Effekt wird verhindert, da der Schwefel in dem Hochschwefelgummi bzw. -kautschuk nicht zu den oxidierenden äußeren Flächen wandern kann vor dem Vulkanisieren bzw. Aushärten des Kautschuks in einem Vulkanisation genannten Prozeß.
Zweitens kann die Menge des ersten Mischungsgummis bzw. -kautschuks 236, welcher wie in Fig. 6 gezeigt, verwendet wird, von 5% bis 90% des Gesamtgummi- bzw. kautschukgehaltes variiert werden, vorzugsweise ist die erste Mischung weniger als 20% des Gesamtgummi- bzw. kautschukgehaltes, während die kalandrierte zweite Mischung 235 die verbleibenden 80% oder mehr darstellt. Die kalandrierte zweite Mischung 235, welche weniger Verarbeitung und Handhabung erfordert, kann wahrscheinlich ökonomischer sein.
Der Kalander 50, der den Großteil des Materials liefert, ermöglicht, das extrudierte Material zu minimieren. Dies bedeutet umgekehrt, daß der Extruder und der Kalander mit ihrer oder nahe ihrer maximalen Geschwindigkeit arbeiten können. Daß der Kalander die schnellere Komponente ist, bedeutet, daß die gesamte Vorrichtung die Geschwindigkeit, die ein Kalander zuläßt, erreichen kann. So kann erwartet werden, daß der lineare Durchsatz von Streifenmaterial gesteigert wird, verglichen zu dem bekannten Steelastic-Extrudersystem 10.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und wie oben beschrieben kann verwendet werden, ohne die Drähte mit extrudiertem Gummi bzw. Kautschuk zu ummanteln. Fig. 7 zeigt das alternative Verfahren, welches ermöglicht, daß die Drähte 200 durch die Anordnungsrollen laufen, wobei der Extruderformkopf 80 geöffnet oder entfernt ist. Wie ferner in Fig. 8 und 8A gezeigt wird, werden die nichtummantelten bzw. unbeschichteten Drähte 200 dann in den Kalander 50 geführt und zwischen den zwei Streifen 212, 214 von kalandriertem Gummi bzw. Kautschuk eingeschlossen, so einen gummierten Drahtstreifen 203 bildend. In dieser Anwendung ist die Maschinengeschwindigkeit durch die Kalandergeschwindigkeit begrenzt, was als am effizientesten angenommen wird.
In Anwendung der Erfindung wurde die bekannte Steelastic-Zugrollen-/Kühlbüchsen- bzw. -zylinderbaugruppe leicht modifiziert. Die elektromagnetische Kupplung an der Zugrolle bzw. -walze wurde auf konstante Drehmomentsteuerung bzw. -regelung geschaltet anstatt der bekannten konstanten Geschwindigkeit. Diese Modifikation ist erforderlich, da der Kalander 50 die Liniengeschwindigkeit einstellen muß. In dem "Konstantdrehmoment"-Modus rutschen die Zugwalzen von dem Antriebsmotor, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht wird. Dies bewirkt, daß die Zugwalzenbaugruppe als ein "Mit- bzw. Nachläufer" zu dem Kalander 50 wirkt. Die hält ebenfalls eine relativ konstante Zugspannung in dem kalandrierten Streifen zwischen dem Kalander 50 und der Zugwalze aufrecht.
Das Standard-Steelastic-Zugrollensteuer- bzw. -regelsystem wurde modifiziert durch Hinzufügen einer anderen Leiterplatte bzw. Schaltkarte zu dem Eaton Dynamatic Wechselstrom elektromagnetischen Kupplungs/Antriebssystem. Dies ist eine Standardoption, die von der Eaton Corporation erhältlich ist.
Obige Modifikation ist offenbart, um den besten Modus zum Ausführen der Erfindung zu bieten, dennoch wird sie nicht als notwendig für die Ausführung der Erfindung angesehen.
Wie in Fig. 1 bis 3A, Fig. 7, 8 und 8A gezeigt ist, ist die Vorrichtung in de Lage, eine Gummilippe 208 aus Material entlang einer Kante des Streifens 202, 203 auszubilden.
Das Verfahren der Herstellung eines gewebe- oder kordverstärkten Laminatmaterials, wobei das Gewebe oder der Kord 200 eine vorbestimmte Breite W aufweist, umfaßt die Schritte:
a) Zuführen des Gewebes oder der Korde 200 von vorbestimmter Breite W durch einen Walzenkalander,
b) Erzeugen einer ersten bzw. zweiten Lage 214, 212 von Elastomermaterial durch Zuführen des Materials durch Kalanderwalzen bzw. -rollen 51, 52, 53, 54,
c) Ausbilden eines gewebe- oder kordverstärkten Materials an den Kalanderwalzen 51, 52, 53, 54 durch:
i) Schneiden einer ersten Kante 221 an der ersten Lage 214,
ii) Einschließen des Gewebes oder der Korde 200 zwischen den ersten und zweiten Lagen 212, 214 von Elastomermaterial,
iii) Schneiden einer zweiten Kante 222 durch die ersten und zweiten Lagen 214, 212 in einem axialen Abstand W1 von der ersten Kante,
iv) Schneiden einer dritten Kante 223, wobei die dritte Kante 223 durch die zweite Lage 212 in einem axialen Abstand W2 über der ersten Kante 221 schneidet und das Material, welches sich über die erste Kante 221 hinauserstreckt, eine Gummilippe 208 bildet,
d) Herausziehen des verstärkten laminierten Materials aus dem Kalander und
e) Schneiden des Materials auf Länge.
Oben beschriebenes Verfahren kann verwendet werden in der Vorrichtung, in der eine erste und zweite Gummi- bzw. Kautschuk- oder Elastomermischung durch den Extruder und der Kalander, wie in den Fig. 1 bis 3A gezeigt ist, oder in einer einzelnen Elastomermischung Kalandrierprozedur, wie in Fig. 7, 8 und 8A gezeigt ist, verarbeitet wird.
Um die Gummilippe 208 oder Stufenkante auszubilden, gleitet ein kleines keilförmiges Messing-"Kehl"-Messer 70 entlang der Stirnseite einer der unteren Rollen bzw. Walzen 52.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die Stirnseite 72 des Kehlmessers 70 ein schmales Dreieck, wobei eine Langseite 73 der dreieckigen Stirnseite 72 parallel zu der Richtung der Gummi- bzw. Kautschukwerkstoffbewegung auf der Rolle 52 ist. Diese Seite und der Scheitel 74 der dreieckigen Stirnfläche 72 schneidet eine Kante 221 auf dem einkommenden unteren Gummi- bzw. Kautschukstreifen 214. Die andere Langseite 75 der dreieckigen Stirnfläche 72 lenkt den Abfallabschnitt 216 des unteren Gummistreifens 214 zur Seite weg. Wenn der untere Gummistreifen 214 das Kehlmesser 70 verläßt, ist eine saubere Kante 221 an dem Prozeßgummi- bzw. -kautschukstreifen 214 ausgebildet worden und der Prozeßgummistreifen 214 und der Abfallgummistreifen 216 sind voneinander getrennt worden um die Breite der Grundseite 76 der dreieckigen Stirnfläche 72 des Kehlmessers.
Die Prozeß- und Abfallabschnitte 216 des unteren Gummi- bzw. Kautschukstreifens 214 laufen dann durch den Walzenspalt 58 des Kalanders 50. An diesem Walzenspalt 58 werden der Prozeßabschnitt des unteren Gummistreifens 214 und der obere Gummistreifen 212 (zwischen den oberen zwei Walzen 53, 54 ausgebildet) auf den Draht 200 kalandriert. Das kalandrierte Material wird dann an beiden Seiten mit gewöhnlichen Festmessern 77 geschnitten, welche das kalandrierte Material auf seine endgültige Breite W1 + W2 bringen. Die geringfügige Differenz in Querrichtung zwischen der Schnittkante des Kehlmessers 70 und des rechten Festmessers 77 erzeugt die Gummilippe oder Stufenkante 208, welche benötigt wird zum Überlappspleißen des Stoffes in dem nächsten Prozeß. Das kalandrierte Material verläßt dann die Stirnseite der Kalanderwalze 50 und bewegt sich über mehrere Freilaufrollen bzw. -walzen in den nächsten Prozeß. Das Abfallmaterial 216 (bestehend aus zwei Lagen von Gummi bzw. Kautschuk, zusammen laminiert an beiden Kanten der Rolle bzw. Walze) haftet weiter an der Walze an und tritt in die Quergummi- bzw. -kautschuklage 61 an dem oberen Walzenspalt 57 des Kalanders 50 ein.
Nach Fig. 10 wird das Kehlmesser 70 zu dem Seitenrahmen des Kalanders 50 gehalten unter Verwendung zweier Werkzeuggleit- bzw. -verschiebeeinrichtungen 66, 67. Diese ermöglichen, die Position des Kehlmessers 72 einzustellen, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Walze 52 und entlang der Stirnseite der Walze. Dies ermöglicht ein präzises Einstellen der "gestuften Kanten" Seite 208 des kalandrierten Materials. Obwohl ein Standardmesser wie 77 eine Kante 221 der ersten Lage 214 von Gummi bzw. Kautschuk schneiden könnte, wurde festgestellt, daß dem Abfallmaterial 216 nicht erlaubt werden könnte, durch den Walzenspalt durchzutreten. Da das Abfallmaterial 216 und das Prozeßstreifenmaterial 214 nur durch den dünnen Messerschnitt getrennt waren, würde das Abfall- 216 und Prozeßstreifenmaterial 214 wieder zusammengeheftet, wenn sie durch den Walzenspalt hindurchtreten. Dies erfordert eine zusätzliche Freilaufrolle bzw. -walze an dem Eingang zu dem Walzenspalt hinter dem Rollenmesser. Das Abfallmaterial 216 würde über diese kleine Freilaufrolle laufen und vom dem Kalander 50 weggezogen werden. Dieses erforderte ebenfalls, den Abfall 216 quer zu schneiden, nachdem er das Messer verlassen hat und bevor er in den Walzenspalt eintritt, Ergreifen dieser Schnittkante von Hand, bevor sie in den Walzenspalt eintritt und Herausziehen des Abfallstreifens 216 manuell über die Freilaufrolle weg von der Kalanderanordnung. Der Abfallstreifen würde von Hand gezogen für die Dauer des Laufes und würde auf dem Boden aufgeschichtet. Es würde dann weggeworfen.
Die Kehlmesserbaugruppe 65 vereinfacht den Vorgang durch Beseitigen der Notwendigkeit für die Freilaufrolle, das Schneiden der Führungs- bzw. vorderen Kante des Abfalls und der Notwendigkeit für einen Bediener, anwesend zu sein, um den Abfallstreifen wegzuziehen. In der bevorzugten Anordnung wird das Kehlmesser 72 einfach in Kontakt mit der Kalanderwalze 52 vorgeschoben durch einen handgekurbelten Werkzeugschlitten 66. Eine nebeneinanderliegende Ausrichtung wird durch den Handkurbelgleit- bzw. -schlittenmechanismus 67 erreicht. Das Abfallmaterial läuft durch den Walzenspalt 58 des Kalanders 50 und fährt fort bzw. verbleibt mit einem anderen Abfallmaterial 216 in dem Zwischenlager 61 an dem oberen Walzenspalt 57 des Kalanders 50.
Ein anderer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß nahezu der gesamte Abfallstreifen 216, der sich normalerweise auf dem Boden ansammeln würde und dann entfernt würde, nun in das obere Zwischenlager 61 zurückgeführt wird, wo er in dem Prozeßgummi bzw. -kautschuk recycled wird. Mit Verwendung dieser Ausgestaltung ist sehr wenig Abfall mit dem Kalanderprozeß verbunden.
Diese Ausgestaltung ist ebenfalls inhärent sicherer als die Verwendung eines Standardmessers, da der Bediener seine Hände nicht nahe dem Schneidmesser oder dem Walzenspalt des Kalanders plazieren muß.
Nach Fig. 11 ist eine Vielzahl von gummierten Streifen 202 zusammengesetzt in Überlappspleißungen. Die Vielzahl von zusammengesetzten Streifen bildet ein gummiertes Drahtverstärkungselement, wie einen Gürtel oder eine Kordlage, wie Gürtel oder Kordlage, welche üblicherweise in der Herstellung von pneumatischen Reifen verwendet werden.
Fig. 11 zeigt die bevorzugte Drahtbeabstandung in jedem Streifen 202. Die Drähte sind gleichmäßig in einem Abstand d beabstandet, der Abstand und jede Kante ist auf ungefähr 1/2d gesetzt. An der Überlappspleißung ist der Abstand d leicht geneigt, so daß, wenn die Kordlage gestreckt wird, ein Abstand von "d" an der Spleißung erreicht wird.
Der gummierte Drahtstreifen 202 kann verwendet werden in einem Reifen 20, wie in Fig. 13 gezeigt. Der Reifen 20 hat eine Oberfläche 12, die mit dem Grund bzw. Boden in Eingriff tritt, eine Karkasse 14 mit einem Paar von ringförmigen Wülsten 24, ein Paar von Seitenwandelementen 21, welche sich radial nach außen von den Wülsten 24 erstrecken, und ein Paar von Verstärkungskordlagen 18, welche um die ringförmigen Wülste gewickelt sind. Der Reifen hat wenigstens ein Verstärkungselement 202 mit einer Vielzahl von axial beabstandeten Drähten 201, wobei jeder Draht 201 einzeln ummantelt ist mit einer ersten Elastomermischung 210, jeder einzelne ummantelte Draht 201 eingeschlossen ist in einer Lage einer zweiten Elastomermischung. Die Verstärkungselemente 202 werden üblicherweise als Gürtel bezeichnet.
Der Reifen 20 beinhaltet wie gezeigt eine Innenseele bzw. ein Innengummi 17, einen Kernreiter 16, der radial außerhalb des Wulstes 24 angeordnet ist, einen Kordlagenumschlagschutz bzw. -einspanneinrichtung bzw. Chipper 25 und ein Elastomerwulstschutzband bzw. -wulstband 23. Der Chipper 25 kann gummierte Drähte 201 beinhalten, wobei die Drähte 201 mit der ersten Mischung 210 ummantelt sind und in einer zweiten Mischung 218 eingeschlossen sind. Zusätzlich könnte die Kordlagen 18 die ummantelten Drähte 201 als Verstärkungskord eingeschlossen, wie oben beschrieben, aufweisen. In der bevorzugten Ausführungsform ist es wünschenswert, eine erste Mischung mit einem hohen Schwefelgehalt, wie zuvor beschrieben, einzusetzen, während die zweite Mischung ein gewöhnlicheres Niveau oder sogar ein verringertes Niveau von Schwefel verwendet.
Der Reifen 20 weist vorzugsweise jeden Draht des Verstärkungselementes ummantelt mit der ersten Mischung auf, so daß der Draht mit einem in dem Querschnitt des Drahtes gemessenen Durchmesser mit der ersten Mischung ummantelt ist, wobei die erste Mischung einen Durchmesser, gemessen in dem Querschnitt in dem Bereich von 150% bis 400% von dem des Drahtes aufweist. Es wird als wünschenswert angenommen, daß die erste Mischung einen Querschnittsdurchmesser von wenigsten 200% des Drahtdurchmessers aufweist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von gewebe- oder kordverstärktem laminiertem Material, wobei das Gewebe oder die Korde eine vorbestimmte Breite einnehmen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Zuführen des Gewebes oder der Korde (200), was eine vorbestimmte Breite (W) durch einen Walzenkalander in Anspruch nimmt,

b) Schaffen einer ersten (214) und zweiten (212) Lage von Elastomermaterial durch Zuführen des Materials durch die Kalanderwalzen (51, 52, 53, 54),

c) Ausbilden eines Verstärkungselementes an den Kalanderwalzen (51, 52, 53, 54),

d) Herausziehen des verstärkten laminierten Materials aus dem Kalander und

e) Schneiden des Materials auf Länge,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement in Schritt c) ausgebildet wird durch

ci) Schneiden einer ersten Kante (221) an der ersten Lage (214),

cii) Einschließen des Gewebes oder der Korde (200) zwischen der erste und zweite Lage (214, 212) aus Elastomermaterial

ciii) Schneiden einer zweiten Kante (222) durch die erste und zweite Lage an einem axialen Abstand (W1) von der ersten Kante,

civ) Schneiden einer dritten Kante (223), wobei die dritte Kante durch die zweite Lage (212) in einem axialen Abstand (W2) über der ersten Kante (221) geschnitten ist, wobei das Material, das sich über die erste Kante erstreckt, eine Gummilippe (208) bildet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei welchem die Korde (200) Drähte sind.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, umfassend die Schritte:

a) Ausrichten der Drähte (200) in beabstandete Ausrichtung bzw. Fluchtung,

b) Zuführen der Drähte durch eine Form (206), wobei die Form mit einem Extruder (10) verbunden ist,

c) Einspritzen einer ersten Elastomermischung (210) aus dem Extruder in die Form (206), wobei die erste Elastomermischung jeden der Drähte (200) umfänglich mit einer Ummantelung einschließt, während die beabstandete Ausrichtung der ummantelten Drähte beibehalten wird,

d) Zuführen der ummantelten Seite durch einen Kalander 50, während die beabstandete Ausrichtung beibehalten wird,

e) Aufbringen der ersten Lage (214) und der zweiten Lage (212) aus einer zweiten Elastomermischung (218) auf die ummantelten Drähte (201), wobei die Drähte mit der ersten Mischung mit der zweiten Mischung eingeschlossen werden, um ein Dual- bzw. Zweimischungsverstärkungselement zu bilden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei welchem die erste Elastomermischung (210) ein hochschwefelhaltiges Material ist, welches zur Anhaftung an Metall angepaßt ist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei welchem die zweite Mischung (218) einen geringen Schwefelgehalt hat und angepaßt ist zur Elastomeranhaftung.

6. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei welchem die Menge der ersten Elastomermischung (210, 236) zwischen 5% und 90% des gesamten Kautschuk- bzw. Gummigehaltes liegt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei welchem die Menge der ersten Elastomermischung (236) weniger als 20% des gesamten Kautschuk- bzw. Gummigehaltes ist, die kalandrierte zweite Mischung (214, 235) die verbleibenden 80% oder mehr darstellt.

8. Reifen (20) mit einer Lauffläche, welche mit dem Grund in Eingriff tritt, und einer Karkasse mit einem Paar von ringförmigen Wülsten (24), einem Paar von Seitenwandelementen (21), welche sich radial von den Wülsten (24) nach außen erstrecken, einem Paar von Verstärkungskorden bzw. -lagen (18), welche um die ringförmigen Wülste (24) gewickelt bzw. umschlungen sind, wenigstens einem Verstärkungselement (202) mit einer Vielzahl von axial beabstandeten Drähten (200), wobei jeder Draht (200) einzeln mit einer ersten Elastomermischung (210) ummantelt ist, jeder einzelne ummantelte Draht in einer Lage einer zweiten Elastomermischung (218) eingeschlossen ist, wobei der Reifen dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verstärkungselement (202) eine Gummilippe bzw. einen Gummiansatz (208) umfaßt.

9. Reifen gemäß Anspruch 8, bei welchem jeder Draht (200) des Verstärkungselementes (202) einen Durchmesser, gemessen im Querschnitt des Drahtes (200), aufweist und die erste Mischung (210) einen Durchmesser, gemessen im Querschnitt, im Bereich von 150% bis 400% desjenigen des Drahtes (200) aufweist.

10. Reifen gemäß Anspruch 9, bei welchem die erste Mischung (210) einen Querschnittsdurchmesser von wenigstens 200% des Drahtdurchmessers in dem Verstärkungselement (202) hat.

11. Reifen gemäß Anspruch 8, bei welchem das Verstärkungselement (202) einen Gürtel umfaßt.