DE69506633T2

DE69506633T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Speichern von unvulkanisierten Kautschukprodukten auf Haspeln

Info

Publication number: DE69506633T2
Application number: DE69506633T
Authority: DE
Inventors: Daniel F-63100 Clermont-Ferrand Bardy
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2015-07-29
Also published as: EP0695717A1; DE69506633D1; JPH0857855A; FR2723337A1; EP0695717B1; BR9503550A; US5641132A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Produkten aus Gummi. Sie bezieht sich mehr im einzelnen auf die Lagerung von Produkten aus Rohgummi am Austritt der Extrusion.
Man weiß, daß Gummi in nichtvulkansiertem Zustand einen eher plastischen Zustand darbietet. Daraus ergibt sich, daß es sehr schwierig ist, daß dieses Material seine geometrischen Abmessungen unverändert bewahrt, wenn es mechanisch belastet wird, beispielsweise durch Fördervorgänge. Deshalb benutzt man üblicherweise Zwischenkörper, auf denen man das handzuhabende Rohgummiprodukt ablegt. Der Zwischenkörper ist aus einem Material gebildet, das eine ausreichende Beständigkeit gegenüber Längung darbietet. Es kann steif oder weich sein, in Funktion der ins Auge gefaßten Benutzung. In jedem Fall spielt er die Rolle der Abstützung für das Material aus Rohgummi (dessen Zustand plastisch ist) und bietet einen Angriff, der alle gewünschten Handhabungen gestattet.
Zur Darstellung des Standes der Technik kann man die Patentanmeldung EP 0 567 147 benennen, die einen Zwischenkörper darstellt, der in der Reifenindustrie benutzt wird. Dieser bietet sich in Form eines länglichen Bandes mit Abmessungen dar, die unter Wirkung von Betriebsbelastungen unverändert bleiben, und weist zwei Randstege auf, die dazu bestimmt sind, das zwischen diesen auf dem Band gelagerte Produkt zu schützen. Unglücklicherweise ist die vorgeschlagene Lösung dann, wenn man das Produkt auf Spulenkörpern lagern will, ein wenig unzulänglich, denn die fraglichen Randstege wirken unvermeidlich, selbst wenn sie in regelmäßigen Intervallen eingeschnitten sind, der Biegung des genannten Bandes beim Aufrollen entgegen.
Die JP-A-61 111 261 beschreibt eine Lagervorrichtung für ein Produkt, das die Form eines länglichen Bandes aufweist, mit einem Spulenkörper, der zwei Flansche aufweist, von denen jeder mit einem Auflage-Randsteg verbunden ist, der auf der axial innenliegenden Seite des genannten Flansches angeordnet ist, und einen Zwischenkörper zum Tragen des genannten Produktes, wobei der genannte Zwischenkörper die Form eines länglichen Bandes aufweist und auf den genannten Auflage-Randstegen ruht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zwischenkörper vorzuschlagen, der imstande ist, das zu lagernde Rohgummiprodukt sehr wirksam zu halten, während gleichzeitig das Aufrollen des Produktes und seines Zwischenkörpers sehr mühelos ermöglicht ist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine vollkommende Homogenität der gelagerten Produkte sicherzustellen, was ihre Geometrie angeht, wie sie sich aus einem Formgebungsvorgang ergibt, beispielsweise einem Kalandrierungs- oder Extrusionsvorgang, und was ihre Rheologie angeht.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein gutes Abkühlen der gelagerten Produkte zu fördern, das heißt ein gleichförmiges und schnelles Abkühlen.
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zum Lagern eines Rohgummiproduktes vor, mit:
- einer Spule, die zwei Flansche aufweist, von denen jeder mit einem Auflage-Randsteg versehen ist, der auf der axial innenliegenden Seite des genannten Flaschens angeordnet ist, wobei der Auflage-Randsteg das allgemeine Aussehen einer Spirale aufweist, die mehr als eine Umdrehung bildet, und sich der genannte Auflage-Randsteg bei jeder Umdrehung axial zur Außenseite hin versetzt; und
- einem Zwischenkörper zum Abstützen des genannten Gummiproduktes, wobei der genannte Zwischenkörper die Form eines länglichen Bandes aufweist, das auf den genannten Auflage-Randstegen aufsitzt und eine variable Breite aufweist, die an den axialen Abstand der genannten Auflage-Randstege angepaßt ist.
Die Erfindung wird dank der Hinzuziehung der nachfolgenden Beschreibung vollständig verständlich, die mit Hilfe der beigefügten Figuren und in nicht einschränkender Weise konkrete Ausführungsbeispiele darstellt, die es gestatten, alle ihre Vorzüge zu erfassen, auf die man bei ihr rechnen kann.
Fig. 1 ist ein Schnitt der erfingungsgemäßen Lagervorrichtung;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht, die die Erfindung darstellt.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der durch Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 4 ist eine Ansicht eines Elements der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird die Lagerung eines Laufflächenbandes 1 beschrieben, wie es durch einen Extrusionsvorgang ausgebildet ist. Der Extrusionsvorgang ist ein kontinuierlicher Vorgang, der darauf abzielt, stets dasselbe Profil in großer Länge zu erzeugen. Es ist wesentlich, daß nicht nur die Abmessungen und die genaue Form des extrudierten Profils strikt unverändert bleiben, sondern daß auch die rheologischen Eigenschaften des extrudierten Produkts längs des gesamten Laufflächenbandes konstant bleiben müssen.
In den verschiedenen Figuren ist ein Spulenkörper 2 zu sehen, der eine Drehachse 20 aufweist. Der Spulenkörper weist zwei Flansche 21 auf, von denen jeder mit einem Auflage-Randsteg 22 versehen ist, der auf der axial innenliegenden Seite des Flansches 21 angeordnet ist. Der Auflage-Randsteg 22 bietet das allgemeine Aussehen einer Spirale dar, die mehrere Windungen bildet. In jeder Windung versetzt sich der genannte Auflage- Randsteg 22 axial zur Außenseite, wie das sehr gut in Fig. 1 hervortritt.
Die Spirale, die der Auflage-Randsteg 22 bildet, liegt jedoch nicht in einer Ebene. Im Radialschnitt gesehen, wie in Fig. 1, bildet der Auflage-Randsteg 22 eine Treppe, die derart ausgerichtet ist, daß der Abstand zwischen den Auflage-Randstegen 22, der an den verschiedenen Flanschen 21 auftritt, axial von der Drehachse 20 des Spulenkörpers 2 aus gemessen, fortlaufend von der Mitte des Spulenkörpers 2 ausgehend zu dessen Außenseite hin zunimmt.
Wenn man nach imnmer den Radialschnitt der Fig. 1 betrachtet, stellt man fest, daß bevorzugt auf jedem der Flansche 21 die Gänge, die die Auflage-Randstege 22 bilden, in gleichem Abstand zur Drehachse 20 liegen. Wenn man sich somit auf den Auflage- Randstegen 22 abstützt, kann man einen Zwischenkörper 3 derart aufrollen, daß der stets parallel zur Drehachse des Spulenkörpers 2 verbleibt. Man gibt so dieselbe Art des Aufrollens wieder, wie man sie erhalten würde, wenn man einen solchen Zwischenkörper in aufeinanderfolgenden Widnungen aufwickeln würde, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Bei jeder Umdrehung versetzt sich der genannte Auflage-Randsteg 22 radial um die Höhe, die dafür ausreicht, daß, wenn man der Dicke des gelagerten Produktes Rechnung trägt, bevorzugt mindestens ein geringes Spiel zwischen dem Produkt und der nachfolgenden Widdung des Zwischenkörpers 3 verbleibt.
Der hier benutzte Zwischenkörper 3 bietet sich in Form eines länglichen Bandes dar, das so aufgebaut ist, daß es auf den Auflage-Randstegen 22 aufsitzt. Seine Breite ist demnach variabel: sie ist an den axialen Abstand zwischen den genannten Auflage-Randstegen 22 angepaßt, der seinerseits nach der in Betracht gezogenen Höhe in radialer Richtung variabel ist.
Bevorzugt nimmt der axiale Abstand zwischen den Auflage-Randstegen 22 eines jeden Flansches 21 fortlaufend und regelmäßig zu, wenn man sich längs eines Randsteges von den kleinsten Radien zu den größten Radien hin bewegt. Es ist so sehr einfach, einen Zwischenkörper 3 aufzurollen, dessen Breite ebenfalls in entsprechender Weise regelmäßig zunimmt, wenn man sich längs seiner Längenerstreckung bewegt.
Man sieht in Fig. 1, daß die Zunahme der Breite (siehe I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;) des Zwischenkörperbandes 3 den gleichen Wert bei jeder Umdrehung aufweist. In Fig. 4 ist der genannte Wert 11=12=13 aufgeführt, sowie die abgewickelte hänge d&sub1;+d&sub2;+d&sub3; des Zwischenkörperbandes 3 für drei aufeinanderfolgende Windungen, das heißt für drei Bögen von 360º. Wenn nun der Aufwickelradius konstant und regelmäßig zunimmt, dann nehmen die Stücke d&sub1;, d&sub2; und d&sub3; in der Länge zu: in Fig. 4 ist zu sehen, daß d&sub1;d&sub2;d&sub3;. Man stellt fest, daß, wenn ein Zunahmebetrag von I&sub1;=I&sub2;=I&sub3; der halben Breite des Bandes bei jeder Aufwickelwindung konstant bleibt, man ein Band benutzen muß, dessen Ränder Segmente bilden, die einen Winkel aufweisen, der fortlaufend in dem Maße abnimmt, wie die Breite des Bandes 3 zunimmt. Man stellt fest, daß α1> α2> α3. Umgekehrt könnte man die Benutzung eines Zwischenkörpers mit Rän dem wählen, der gerade Linien mit geraden Rändern in Bezug auf die Mittellinie bildet, und in diesem Fall wird die Breite eines Auflage-Randstegs zum anderen auf dem Spulenkörper zusammen mit dem Aufwickelradius zunehmen.
In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung in Bezug auf die Mittelebene senkrecht zur Achse des genannten Spulenkörpers 2 symmetrisch.
Eines der Probleme, das im Stand der Technik schlecht gelöst ist, ist es, einen möglichst homogenen thermischen Zustand für das extrudierte Gummiprodukt zu garantieren, gleichgültig, wie die in Betracht gezogene Stelle auch sein mag. Im Verlauf der Lagerung kühlt das Rohgummiprodukt ab. Beim größten Teil der benutzten Lagersysteme kühlt es in nichthomogener Weise ab. Dies ist ganz besonders kritisch, wenn man das Produkt auf Spulenkörpern lagert. In einer ihrer Varianten schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, in welcher die Flansche 21 des Spulenkörpers 2 gelocht sind: insbesondere in Fig. 3 sind sehr gut die Perforierungen 23 zu erkennen, die den Luftumlauf im Inneren des Spulenkörpers 2 ermöglichen, der durch Pfeile 4 verdeutlicht ist.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Lagerverfahren am Abschluß der Formgebung eines Rohgummiproduktes, worin das genannte Produkt nach der genannten Formgebung auf einem Zwischenkörper in Farm eines länglichen Bandes warm abgesetzt wird, das eine variable Breite aufweist, die ständig zunimmt, wenn man sich den genannten Zwischenkörper vom einen Ende zum anderen entlangbewegt, wobei die genannte Breite einen Mindestwert hat, der größer oder gleich ist der Breite des extrudierten Produktes.
Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Lagerverfahrens wird der genannte Zwischenkörper nachfolgend auf einem Spulenkörper aufgerollt, der zwei Flansche aufweist, wobei jeder mit einem Auflage-Randsteg versehen ist, um den Zwischenkörper zu untergreifen, der auf der axial innenliegenden Seite eines jeden Flansches angeordnet ist, wobei der Auflage-Randsteg das allgemeine Aussehen einer Spirale hat, die mehrere Windungen bildet, und der genannte Auflage-Randsteg sich bei jeder Windung axial nach außen versetzt, wobei das Aufwickeln des genannten Zwischenkörper auf dessen Seite mit kleinster Breite beginnt.
Es ist zu beobachten, daß beim Aufrollen des Zwischenkörpers 3, der einzulagerndes Produkt trägt, auf einem Lagerungs-Spulenkörper 2, der genannte Zwischenkörper 3 spiralig aufgerollt wird, indem man vom Abschnitt des Zwischenkörpers 2 mit der kleinsten Breite ausgeht, der unbeweglich auf dem Spulenkörper am dessen Drehachse nächstsgelegenen Punkt befestigt wird, zum Abschnitt des Zwischenkörpers mit der größten Breite hin, und zwar in dem Maße, in dem man sich von der genannten Drehachse entfernt. Um den Einschub beim Beginn festzulegen, kann man beispielsweise diesen und den Spulenkörper 2 mit "Velcro"-Bändern versehen, die eine Befestigung durch einfache Berührung sicherstellen und das Freisetzen durch Zugewirkung mit ausreichender Kraft und mit ordnungsgemäß ausgerichteter Richtung gestatten. Es wird vermerkt, daß der Abschnitt dieser Verankerung durch ein "Velcro"-Band, das auf dem Spulenkörper befestigt ist, einen gut sichtbaren Markierungspunkt bildet, damit die Bedienungsperson mühelos den Punkt des Beginns des Aufwickelns auf dem Spulenkörper 2 erkennt. Es ist tatsächlich wesentlich, daß der genannte Punkt des Beginns des Aufwickelns einen vorgegebenen Azimut beachtet, damit der Zwischenkörper mit veränderlicher Breite ordnungsgemäß auf den Auflage-Randstegen 22 angeordnet wird.
Um den Zwischenkörper am Ende des Aufwickelns zu halten, kann man wiederum "Velcro"-Bänder verwenden, die einerseits auf der Verlängerung des Zwischenkörpers 3 und jenseits der Oberfläche ,angeordnet sind, die das Laufflächenband 1 trägt, und andererseits am Rücken des genannten Zwischenkörpers 1 und hinter einem Abstand, der einer Umdrehung entspricht, damit sich die "Velcro"-Bänder am Ende des Aufwickelns übedecken. Sehr vorteilhafterweise kann man auch vorsehen, daß der Einschub 3 eine Länge aufweist, die eine Windung übersteigt, damit die letzte Windung des Aufwickelns die freiliegende Oberfläche des Laufflächenbandes schützt.
Während der Lagerung des Produktes, beispielsweise des Laufflächenbandes 1, wickelt man dieses, um die letzliche Wiederverwendung des Zwischenkörpers 3 zu erleichtern, in dem Maße auf, in dem man den genannten Spulenkörper 2 zur Lagerung abrollt, um ständig das Laufflächenband 1 abzunehmen. Der Zwischenkörper 3 ist dann aufgerollt, wobei er mit dem Abschnitt mit der größten Breite beginnt, und wobei er dieses Aufrollen, das man "Recycling"-Aufrollen nennt, mit dem Abschnitt mit der geringsten Breite beschließt. Die Situation ist umgekehrt zum erfindungsgemäßen Aufrollen auf den Spulenkörper 2. Das Aufrollen ist so unmittelbar bereit, gleichzeitig mit der Extrusion und dem Niederlegen eines Laufflächenbandes während eines neuen Extrusionsschrittes abgerollt zu werden. Wenn auch das Reycling-Aufrollen mit dem Abschnitt des Zwischenkörpers mit kleinster Breite endet, so ist es doch dieser, der sich zuerst dem Spulenkörper 2 beim Beginn des Schrittes der Extrusion und Auflage auf dem Zwischenkörper 3 darbietet.
Ein Material, das für den Zwischenkörper von Interesse ist, ist Aluminium. Es schützt die Sohle 10 des Laufflächenbandes 1, was seine Fähigkeit, im Rohzustand auf anderen Bestandteilen des Reifens zu kleben, verbessert, wenn es während des Aufbaus eines Reifens benutzt wird. Außerdem trägt Aluminium durch seine gute Wärmeleitfähigkeit dazu bei, das Laufflächenband 1 an allen Stellen auf dem Spulenkörper 2 bei der selben Temperatur zu halten. Ein Material wie etwa Stahl bietet ähnliche Eigenschaften. Was den Spulenkörper 2 angeht, so ist er bevorzugt aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt.
Im speziellen Fall, in dem man einen Spulenkörper 2 benutzt, dessen Flansche 21 gelocht sind, wird dann bevorzugt der Spulenkörper, auf dem das genannte Produkt aufgerollt ist, mit vertikaler Achse gelagert. Dies fördert in hohem Maße die Wärmeaustauschvorgänge durch Konvektion, wie durch Pfeile 4 in Fig. 1 dargestellt ist. Man kann auch den Austausch durch Konvekton dadurch verstärken, daß man einen erzwungenen Luftumlauf herbeiführt.
Dank der Erfindung werden die Qualitäten der Homogenität des extrudierten oder geformten Rohgummiprodukts nicht verschlechtert. Um die Zweckmäßigkeit der Erfindung darzustellen, kann man erwähnen, daß sie es gestattet hat, die Regelmäßigkeit der Abnutzung der Laufflächen in bestimmten nachteiligen Benutzungsfällen zu verbessern, und dies in einer sehr bezeichnenden Weise.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Anwendung der Erfindung weder auf die Lagerung von Laufflächen noch sogar auf die Reifenindustrie beschränkt ist. Jedesmal, wenn Probleme der Verformung von Produkten auftreten, die in großer Länge in sehr plastischen Zustand gelagert sind, kann sie vorteilhaft verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Lagern eines Rohgummiproduktes, mit:

- einem Spulenkörper (2), der zwei Flansche (21) aufweist, von denen jeder mit einem Auflage-Randsteg (22) versehen ist, der auf der axial innenliegenden Seite des genannten Flansches (21) angeordnet ist, wobei der Auflage-Randsteg (22) das allgemeine Aussehen einer Spirale aufweist, die mehr als eine Umdrehung bildet, und sich der genannte Auflage-Randsteg bei jeder Umdrehung axial zur Außenseite hin versetzt; und

- einem Zwischenkörper (3) zum Abstützen des genannten Gummiproduktes, wobei der genannte Zwischenkörper (3) die Form eine länglichen Bandes aufweist, das auf den genannten Auflage- Randstegen (22) aufsitzt und eine variable Breite aufweist, die an den axialen Abstand der genannten Auflage-Randstege (22) angepaßt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der axiale Abstand zwischen den Randstegen (22) eines jeden Flansches (21) sich fortlaufend erhöht, wenn man längs des einen Randsteges (22) von den kleinsten Radien bis zu den größten Radien fortschreitet, und worin die Breite des genannten Zwischenkörpers (3) entsprechend zunimmt, wenn man längs seiner Länge fortschreitet.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, die in Bezug auf die Mittelebene senkrecht zur Achse des genannten Spulenkörpers (2) symmetrisch ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Flansche (21) des Spulenkörpers (2) gelocht sind.

5. Verfahren zum Lagern eines Produktes aus Rohgummi am Auslaß seiner Formgebung, worin das genannte Produkt nach der genannten Formgebung warm auf einem Zwischenkörper in Form eines länglichen Bandes abgelegt wird, das eine variable Breite aufweist, die beim Fortschreiten längs des genannten Zwischenkörpers vom einen Ende zum anderen stets zunimmt, wobei die genannte Breite einen kleinsten Wert aufweist, der größer oder gleich ist der Breite des extrudierten Produktes.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin der genannte Zwischenkörper dann auf einen Spulenkörper aufgerollt wird, der zwei Flansche aufweist, von denen jeder zum Untergreifen des Zwischenkörpers mit einem Auflage-Randsteg versehen ist, der auf der axial innenliegenden Seite eines jeden Flansches angeordnet ist, wobei der Auflage-Randsteg das allgemeine Aussehen einer Spirale aufweist, die mehrere Windungen bildet, und der genannte Auflage-Randsteg sich bei jeder Windung axial zur Außenseite hin versetzt, wobei das Aufwickeln des genannten Zwischenkörpers auf dessen Seite mit kleinster Breite beginnt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, worin der genannte Zwischenkörper dann spiralig aufgerollt wird, indem er vom Abschnitt des Zwischenkörpers mit der kleinsten Breite ausgeht, der auf dem Spulenkörper auf dessen der Drehachse nächstgelegenen Punkt festgelegt wird, zum Abschnitt des Zwischenkörpers mit der größten Breite hin, und zwar in dem Maße, in dem man sich von der genannten Drehachse entfernt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, unter Benutzung eines Spulenkörpers, dessen Flansche gelocht sind, worin der Spulenkörper, auf den das genannten Produkt aufgewickelt ist, mit vertikaler Achse gelagert wird.