DE69817938T2

DE69817938T2 - Ein torusförmiger segmentierter Kern zur Herstellung von Luftreifen

Info

Publication number: DE69817938T2
Application number: DE69817938T
Authority: DE
Inventors: Yuichiro Fuchu City Ogawa
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1998-07-22
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: DE69817938D1; US6113833A; EP0893237A3; EP0893237B1; EP0893237A2; ES2202752T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen toroidförmigen Kern zum Herstellen von Luftreifen, der während der Bildung eines grünen Reifens bis zum Ende seiner Vulkanisation verwendet wird.
Um Hochleistungs-Luftreifen auf eine hochwirksame und billige Weise herzustellen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem mindestens ein gummibeschichteter Cordfaden um einen Kern, der einen starren Körper von toroidförmiger Form aufweist, geflochten wird, wobei mindestens eine Lage einer radialen Karkassenschicht gebildet wird. Ein weiterer gummibeschichteter Cordfaden wird auf die radial äußere Seite der Karkassenschicht schraubenförmig aufgewickelt, wobei mindestens eine Gürtelschicht gebildet wird. Ein Laufflächengummi in Form eines unvulkanisierten Gummistreifens wird auf die Karkassenschicht und die Gürtelschicht aufgewickelt, um einen grünen Reifen zu bilden. Danach wird der Kern zusammen mit dem darauf getragenen, grünen Reifen in eine Vulkanisierform transferiert, um die Vulkanisation des grünen Reifens auszuführen.
Gemäß dem obererwähnten Vorschlag ist es nach Beendigung der Vulkanisation des grünen Reifens erforderlich, den Kern aus dem vulkanisierten Reifen herauszunehmen. Daher wird in JP 6-28863B ein segmentierter toroidförmiger Kern beschrieben, der aus einer Vielzahl von Kernsegmenten zusammengesetzt ist. Wenn ein grüner Reifen auf dem Kern gebildet werden soll, werden in diesem Fall die Kernsegmente in engen Kontakt miteinander gebracht und in der Umfangsrichtung so angeordnet, daß der toroidförmige Kern gebildet wird. Die Kernsegmente werden so angeordnet, daß sie radial nach innen eingezogen werden können und danach aus dem Inneren des Reifens, der der Vulkanisation unterworfen wurde, herausgenommen werden können. In der Industrie besteht ein starkes Bedürfnis nach einem verbesserten segmentierten Kern zum Herstellen von Luftreifen, der für die praktische Verwendung gut geeignet ist.
Außerdem wird auf die Dokumente US-A-1551014, US-A-4083672 und US-A-1903458 hingewiesen.
In US-A-1551014 wird ein zusammenfallbarer Kern beschrieben, der aus einer Serie von Abschnitten 10, 11, 12 und 13 zusammengesetzt ist, wobei eine Ring 8 mit Kerben 19 und Nasen 20, die Kerben und Nasen auf den Kernabschnitten entsprechen, vorgesehen ist. Der Ring 18 ist mit Schrauben 21 an einem weiteren Ring 22 befestigt, der nicht mit Kerben und Nasen versehen ist.
In US-A-4083672 wird eine durch Segmente 24–28 gebildete Nabeneinheit 20 beschrieben, wobei ein Endbereich 64 des Nabenrings einen Flanschs 73 hat, und ein weiterer Flansch 71 mittels eines Verriegelungsmechanismus 41, 68 mit dem Element 64 verbunden ist.
In US-A-1903458 wird ein durch Segmente gebildeter, zusammenfallbarer Kern beschrieben, wobei ein konischer Flansch 4 einen radialen Flansch 5 hat, und ein Armkreuz 18, 30 mittels einer Gewindespindel 16, einer Muffe 15 und eines Radelements 3 mit dem Flansch 4 verbunden ist.
Ein hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen verbesserten segmentierten Kern zu verwirklichen, bei dem die Kernsegmente während der Bildung und Vulkanisation eines grünen Reifens fest zusammengehalten werden können, und danach auf eine zuverlässige und leichtere Weise voneinander getrennt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein segmentierter Kern zum Herstellen von Luftreifen verwirklicht, der aufweist: einen im wesentlichen toroidförmigen Kernkörper, der aus einer Vielzahl von Kernsegmenten besteht, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei sie engen Kontakt miteinander haben; eine im wesentlichen zylindrische Hülse, die bei koaxialer gegenseitiger Anordnung in den Kernkörper axial eingesetzt werden kann, wobei die Hülse ein erstes und zweites axiales Ende hat; ein erstes Verbinderelement, das von der Hülse an dem ersten axialen Ende so getragen wird, daß es mit einem radial inneren Bereich des Kernkörpers auf einer Seite des Kernkörpers in Eingriff gebracht werden kann, wobei das erste Verbinderelement relativ zu der zylindrischen Hülse drehbar ist, aber eine Drehung relativ zu den Segmenten des Kernkörpers verhindert wird; und ein zweites Verbinderelement, das mit dem zweiten axialen Ende der Hülse abnehmbar verbunden werden kann, wobei es mit einem radial inneren Bereich des Kernkörpers auf der anderen Seite des Kernkörpers in Eingriff gebracht wird, wenn das zweite Verbinderelement mit der Hülse verbunden wird.
Bei dem segmentierten Kern gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Kernsegmente in der Umfangsrichtung in einer vorgegebenen Reihenfolge angeordnet und in engen Kontakt miteinander gebracht, um einen im wesentlichen toroidförmigen Kernkörper zu bilden. Die Hülse wird dann in den Kernkörper axial eingesetzt, so daß das an dem ersten axialen Ende der Hülse getragene, erste Verbinderelement mit einem radial inneren Bereich des Kernkörpers auf einer Seite des Kernkörpers in Eingriff gebracht wird. Das zweite Verbinderelement wird dann mit dem zweiten axialen Ende der Hülse verbunden und mit einem radial inneren Bereich des Kernkörpers auf der anderen Seite des Kernkörpers in Eingriff gebracht. Als Folge davon dienen das erste und zweite Verbinderelement in Kombination mit der Hülse dazu, die Kernsegmente von beiden Seiten axial zurückzuhalten, so daß sie durch die Verbinderelemente aneinander befestigt werden, um den grünen Reifen während seiner Bildung und Vulkanisation stabil zu tragen. Außerdem können die Kernsegmente einfach mittels einer integrierten Einheit, die aus dem ersten und dem zweiten Verbinderelement in Kombination mit der Hülse besteht, miteinander verbunden werden, um den Kernkörper zu bilden, ohne daß eine komplizierte Anordnung des Kerns als Ganzes erforderlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das erste Verbinderelement ein ringförmiges Element aufweisen, das an dem ersten axialen Ende der Hülse axial zurückgehalten wird, aber drehbar getragen wird. In ähnlicher Weise kann das zweite Verbinderelement ein ringförmiges Element aufweisen, das wiederum an dem zweiten axialen Ende der Hülse über ein Gewinde mit der Hülse verbunden ist. In diesem Fall können die Kernsegmente auf eine leichtere und zuverlässige Weise miteinander verbunden werden, da das erste und das zweite Verbinderelement, die beide in Eingriff mit den Kernsegmenten stehen, stationär gehalten werden können, um die vorgegebene Positionsanordnung in der Umfangsrichtung zwischen dem Kernkörper und dem ersten und dem zweiten Verbinderelement stabil aufrechtzuerhalten.
In vorteilhafter Weise bestehen das erste und das zweite Verbinderelement aus einem Material, das einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Kernkörper hat. Wenn in diesem Fall der segmentierte Kern in eine Vulkanisierform gelegt wird und auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, um die Vulkanisation des grünen Reifens auszuführen, dienen das erste und das zweite Verbinderelement dazu, infolge des Unterschiedes bei dem Wärmeausdehnungskoeffizienten die Kernsegmente enger zu verbinden, so daß die Kernsegmente fest zusammengehalten werden können, wobei trotz der Anwendung von Wärme für die Vulkanisation des grünen Reifens eine Lockerung wirksam verhindert wird.
In vorteilhafter Weise sind die Kernsegmente mit inneren Zwischenräumen gebildet, die miteinander in Verbindung stehen, um eine in der Umfangsrichtung kontinuierliche Kammer innerhalb des Kernkörpers zu bilden, der ein Wärmemedium zugeführt werden kann. Dadurch hat der Kernkörper eine verringerte Dicke (und daher eine verringerte Wärmekapazität), so daß die Wärme von dem Wärmemedium rasch nach dem grünen Reifen geleitet werden kann, wodurch die Vulkanisationszeit verkürzt wird.
Um die verringerte Dicke und die sich daraus ergebende, verringerte mechanische Festigkeit des Kernkörpers zu kompensieren, kann mindestens eine Verstärkung für jedes der Kernsegmente vorgesehen werden, wobei die Verstärkung sich im wesentlichen in einer Meridianebene erstreckt, die eine Mittelachse des Kernkörpers umfaßt. Mindestens ein Verbindungsloch kann in der Verstärkung gebildet sein, um das Wärmemedium hindurchzulassen.
Bei dem segmentierten Kern gemäß der vorliegenden Erfindung haben die aneinandergrenzenden Kernsegmente des Kernkörpers bei den jeweiligen, einander gegenüberliegenden Umfangsendoberflächen engen Kontakt miteinander. Um eine leichtere Positionierung der Kernsegmente relativ zueinander zu ermöglichen, kann eine der Umfangs-Endoberflächen der aneinandergrenzenden Kernsegmente einen Vorsprung haben, und die gegenüberliegende Umfangs-Endoberflächen eine Aussparung haben, um den Vorsprung darin aufzunehmen, wenn die aneinandergrenzenden Kernsegmente in Kontakt miteinander gebracht werden.
Die vorstehende Erfindung wird nachstehend ausführlicher erklärt, wobei auf gewisse bevorzugte Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, Bezug genommen wird. Die Zeichnungen stellen Folgendes dar:
Die 1 ist eine Schnittansicht, die einen segmentierten Kern gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Die 2 ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht des in der 2 wiedergegebenen Kerns.
Die 3 ist eine perspektivische Ansicht des Kernkörpers.
Die 4 ist eine perspektivische Ansicht des Kernsegments mit parallelen Seiten.
Die 5 ist eine Schnittansicht, die einen segmentierten Kern gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Die 6 ist eine Schnittansicht des Kerns, gesehen in der Richtung des Pfeils VI-VI in der 5.
Die 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform des Systems zum Zusammenbauen und Zerlegen des segmentierten Kerns der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Die 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Klemmvorrichtung für das Kernsegment wiedergibt.
Die 9 ist eine perspektivische Ansicht, die den Rotationsantrieb für die Hülse wiedergibt.
Die 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zusammenbau-Untersatz für den segmentierten Kern wiedergibt.
Die 11 ist eine Schnittansicht, die den Zusammenbau-Untersatz bei der Verwendung wiedergibt.
In den Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird, bezeichnet insbesondere in den 1 bis 4 die Kennziffer 10 einen im wesentlichen toroidförmigen Kern gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der einen segmentierten Kernkörper 11 umfaßt, der aus zum Beispiel einer Aluminiumlegierung besteht. Wie oben angegeben wurde, wird mindestens ein gummibeschichteter Cordfaden auf die äußere Oberfläche des Kernkörpers 11 geflochten, um mindestens eine Lage einer Karkassenschicht zu bilden, und werden unvulkanisierte Gummistreifen als Gürtelschichten auf die Karkassenschicht gewickelt, und wird dann ein unvulkanisierter Laufflächengummi aufgebracht, um einen grünen Reifen zu bilden. Der Kern 10 wird, zusammen mit dem darauf getragenen, grünen Reifen in eine Vulkanisierform transferiert, wo der grüne Reifen erhitzt wird und einer Vulkanisation unterworfen wird, um einen Luftreifen herzustellen.
Der Kernkörper 11 besteht aus einer Vielzahl von bogenförmigen Kernsegmenten 12, z. B. aus zehn Segmenten wie bei der dargestellten Ausführungsform, die in der Umfangsrichtung in engem Kontakt miteinander angeordnet sind. Die Kernsegmente 12 umfassen Sektorsegmente 12a, die eine Umfangslänge haben, die radial nach außen zunimmt, und umgekehrte Segmente 12b, die eine Umfangslänge haben, die radial nach außen abnimmt. Die zwei Typen 12a und 12b der Kernsegmente sind in der Umfangsrichtung des Kernkörpers 11 abwechselnd angeordnet, wobei sie fest aneinanderstoßen.
Jede Umfangs-Endoberfläche des umgekehrten Segments 12b hat ein radial äußeres Gebiet, das mit einem Vorsprung 13 mit der Form einer rechteckigen Säule versehen ist. In ähnlicher Weise hat jede Umfangs-Endoberfläche des Sektorsegments 12a eine Aussparung in Form eines radialen Schlitzes, der ausgelegt ist, um den Vorsprung 13 darin aufzunehmen. Die Vorsprünge 13 bei den umgekehrten Segmenten 12b und die Aussparungen 14 bei den Sektorsegmenten 12a auf den einander gegenüberliegenden Umfangs-Endoberflächen der Segmente dienen dazu, den Zusammenbau und die Zerlegung der Kernsegmente 12 zu erleichtern, da die Vorsprünge 13 durch die Aussparungen 14 einfach geführt und richtig positioniert werden können. Der Eingriff der Vorsprünge 13 in die Aussparungen 14 dient weiterhin dazu, eine unerwünschte Verschiebung der Segmente 12 relativ zueinander wirksam zu vermeiden, wenn die Kernsegmente 12 zusammengebaut sind.
Wenn der Kernkörper 11 nach Beendigung der Vulkanisation zerlegt und aus dem Luftreifen herausgenommen werden soll, werden in dem anfänglichen Stadium die umgekehrten Segmente 12b radial nach innen bewegt. Dabei ist anzumerken, daß die Aussparungen 14 die Form eines Schlitzes haben, der sich radial nach innen bis zu der inneren Umfangsoberfläche des Sektorsegments 12a erstreckt. Folglich wird die Bewegung des Vorsprungs 13 längs der Aussparung 14 durch das Sektorsegment 12a nicht behindert.
Um den Zusammenbau und die Zerlegung des Kernkörpers 11 zu erleichtern, ist ein Ansatz 15 auf der inneren Umfangsoberfläche jedes Kernsegments 12 vorgesehen. Der Kernkörper 11 kann zusammengebaut und/oder zerlegt werden, wenn mit einem geeigneten mechanischen Mittel in den Ansatz 15 eingegriffen wird und dadurch das Kernsegment 12 radial nach außen oder innen bewegt wird.
Jedes Kernsegment 12 hat einen inneren Zwischenraum 17, der an den beiden Umfangsenden des Segments 12 offen ist. Wenn die Kernsegmente 12 in engem Kontakt miteinander in der Umfangsrichtung angeordnet werden, werden folglich die inneren Zwischenräume 17 der gesamten Kernsegmente 12 in Verbindung miteinander gebracht, um eine ringförmige Kammer 18, die sich in der Umfangsrichtung kontinuierlich erstreckt, in dem Kernkörper 11 zu bilden. In die ringförmige Kammer 18 kann ein heißes Fluid, d. h., ein heißes Medium, eingeleitet werden, um während der Vulkanisation den grünen Reifen von dem Inneren des Kernkörpers 11 aus zu erhitzen. Wie insbesondere in der 2 gezeigt ist, sind folglich eine Einlaßöffnung 19 und eine Auslaßöffnung 20 in der inneren Umfangsoberfläche von einem der umgekehrten Segmente 12b gebildet. Die Einlaßöffnung 19 und die Auslaßöffnung 20 werden mit einer Versorgungsquelle bzw. einem Abführungsbehälter, die nicht wiedergegeben sind, verbunden, wobei das Wärmemedium über die Einlaßöffnung 19 in die Kammer 18 eingeleitet wird, und über die Auslaßöffnung 20 daraus abgeführt wird. Die Bildung des inneren Zwischenraums 17 in jedem Kernsegment 12, oder der ringförmigen Kammer 18 in dem Kernkörper 11 macht es möglich, die Dicke, das Gewicht und die Wärmekapazität des Kernkörpers 11 zu verringern. Während der Vulkanisation des auf dem Kernkörper 11 getragenen, grünen Reifens kann folglich die Wärme des Wärmemediums, das in die Kammer 18 eingeleitet und längs der Kammer 18 umgewälzt wurde, rasch auf den grünen Reifen übertragen werden.
Der innere Zwischenraum 17 jedes Kernsegments 12 ist mit einer Verstärkung 21 versehen, die einen mit der inneren Oberfläche des Kernsegments 12 verbundenen, äußeren Umfang hat. Die Verstärkungen 21 können die Form einer Trennwand haben, die sich in einer Meridianebene erstreckt, die die Mittelachse des Kernkörpers 11 umfaßt, so daß jeder innere Zwischenraum 17 in zwei Unter-Zwischenräume 17a und 17b unterteilt wird. Trotz der Unterteilung des inneren Zwischenraums 17 durch die Verstärkung 21 sollte die Strömung des in die Kammer 18 eingeleiteten Wärmemediums durch die Verstärkung 21 nicht blockiert werden. Folglich kann die Verstärkung 21 in jedem segmentierten Kern 12 mindestens ein Verbindungsloch 22 haben, um zu ermöglichen, daß das Wärmemedium durch die ringförmige Kammer 18 strömt. Dabei ist anzumerken, daß die Verstärkung 21 des umgekehrten Segments 12b, das mit der obenerwähnten Einlaßöffnung 19 und Auslaßöffnung 20 gebildet ist, frei von dem Loch 22 ist und zwischen diesen Öffnungen 19, 20 so angeordnet ist, daß das über die Einlaßöffnung 19 zugeführte Wärmemedium über die Auslaßöffnung 20 abgeführt wird, nachdem es im wesentlichen durch die ringförmige Kammer 18 geströmt ist. Wenn der innere Zwischenraum 17 des Kernsegments 12 mit der sich in der Meridianebene des Kernkörpers 11 erstreckenden Verstärkung 21 versehen wird, kann außerdem die mechanische Festigkeit des Kernkörpers 11, der eine verringerte Dicke hat, in einem solchen Maße verbessert werden, daß die Bildung und Vulkanisation eines grünen Reifens zufriedenstellend ausgeführt werden können.
Außerdem hat jedes Kernsegment 12 bogenförmige Rillenabschnitte 25, 26 in den radial inneren Gebieten auf den entgegengesetzten axialen Endoberflächen. Wenn der Kernkörper 11 zusammengebaut wird, werden die Rillenabschnitte 25 von aneinandergrenzenden Kernsegmenten 12 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, um eine kontinuierliche Umfangsrille 27 auf einer Seite des Kernkörpers 11 zu bilden, und die Rillenabschnitte 26 von aneinandergrenzenden Kernsegmenten 12 in der Umfangsrichtung ausgerichtet, um eine kontinuierliche Umfangsrille 28 auf der anderen Seite des Kernkörpers 11 zu bilden.
Um den Kernkörper 11 in seinem zusammengebauten Zustand zu halten, ist eine zylindrische Hülse 31 vorgesehen, die mit einem ringförmigen Steg 32 an einem axialen Ende gebildet ist. Ein erster Verbinderkörper 33 in Form eines ringförmigen Ringkörpers ist auf die äußere Seite der Hülse 31 aufgebracht und wird in dem an den ringförmigen Steg 32 angrenzenden, axialen Endgebiet der Hülse 31 drehbar getragen. Der Verbinderkörper 33 wird durch den ringförmigen Steg 32 und einen Haltering 34, der auf die äußere Oberfläche der Hülse 31 aufgebracht ist, von beiden Seiten axial zurückgehalten, so daß eine axiale Verschiebung des Verbinderkörpers 33 relativ zu der Hülse 31 verhindert wird. Der Verbinderkörper 33 hat an seinem einen axialen Ende einen äußeren Flanschbereich 35, der mit einem ringförmigen Vorsprung 36 gebildet ist, der zu dem Kernkörper 11 hin axial vorspringt. Der Verbinderkörper 33 wird auf seiner einen Seite mit dem radial inneren Gebiet des Kernkörpers 11 durch Einschieben des ringförmigen Vorsprungs 36 in die Umfangsrille 27 in Eingriff gebracht. Die Hülse 31 und der Verbinderkörper 33 bilden als Ganzes eine Untereinheit 37 von im wesentlichen zylindrischer Form, bei der der Verbinderkörper 33 an seinem einem axialen Ende in den radial inneren Bereich des Kernkörpers 11 auf seiner einen Seite eingreift. Die Hülse 31 der Untereinheit 37 wird bei koaxialer Anordnung von einer Seite in die mittlere Öffnung des Kernkörpers 11 eingesetzt.
Die Untereinheit 37 ist außerdem mit einem weiteren Verbinderkörper 40, d. h., einem zweiten Verbinderkörper, kombiniert, der auch die Form eines ringförmigen Ringkörpers hat. Der Verbinderkörper 40 hat einen äußeren Flanschbereich 41 an seinem einen axialen Ende, der mit einem ringförmigen Vorsprung 42 gebildet ist, der zu dem Kernkörper 11 hin axial vorspringt. Der Verbinderkörper 40 ist bei seinem inneren Umfang mit einem Innengewinde 43 gebildet, während ein entsprechendes Außengewinde 44 auf dem äußeren Umfang der Hülse 31 an ihrem von dem Verbinderkörper 33 fernen, axialen Ende gebildet ist. Wenn das Außengewinde der Hülse 31 in Eingriff mit dem Innengewinde 43 des Verbinderkörpers 40 gebracht wird, wird der Verbinderkörper 40 mit der Hülse 31 der Untereinheit 37 abnehmbar verbunden. Wenn der Verbinderkörper 40 auf die oben beschriebene Weise mit der Untereinheit 37 verbunden wird, wird weiterhin der ringförmige Vorsprung 42 des Verbinderkörpers 40 in die Umfangsrille 28 des Kernkörpers 11 eingeschoben, so daß der Verbinderkörper 40 mit dem radial inneren Bereich des Kernkörpers 11 auf der anderen Seite in Eingriff gebracht wird.
Die Hülse 31 und die Verbinderkörper 33, 40 sind vorzugsweise aus einem Material (z. B. Stahl) gebildet, das einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Kernkörper 11 hat. Wenn die Temperatur des Kernkörpers 11 während der Vulkanisation erhöht wird, üben in diesem Fall die Verbinderkörper 33, 40 von beiden Seiten des Kernkörpers 11 eine erhöhte Klemmkraft auf den Kernkörper 11 aus, um die Verbindung dazwischen sicherzustellen und das Ausströmen von Wärmemedium infolge einer Undichtheit zu verhindern.
Auf einer Seite des Kernkörpers 11 sind Positionierstifte 45 nahe bei den bogenförmigen Rillenabschnitten 25 angeordnet und in jedes Kernsegment 12 und den äußeren Flanschbereich 35 des Verbinderkörpers 33 eingesetzt. In ähnlicher Weise sind auf der anderen Seite des Kernkörpers 11 Positionierstifte 46 nahe bei den bogenförmigen Rillenabschnitten 26 angeordnet und in jedes Kernsegment 12 und den äußeren Flanschbereich 41 des Verbinderkörpers 40 eingesetzt. Diese Positionierstifte 45 und 46 dienen dazu, eine vorgegebene Winkelbeziehung zwischen dem Kernkörper 11 und den Verbinderkörpern 33, 40 aufrechtzuerhalten. Wie oben erklärt wurde, wird der Verbinderkörper 33 an einem axialen Ende der Hülse 31 drehbar getragen, und der Verbinderkörper 40 ist mittels des Innengewindes 43 und des Außengewindes 44 mit dem anderen Ende der Hülse 31 verbunden. Es ist daher möglich, eine Befestigung der Kernsegmente 12 relativ zueinander und eine Verbindung des Kernkörpers 11 mit den Verbinderkörpern 33, 40 auf zuverlässige und leichtere Weise auszuführen, und zwar einfach nur durch Drehung der Hülse 31, während die obenerwähnte vorgegebene Winkelbeziehung dazwischen aufrechterhalten wird. Der Kernkörper 11, die Hülse 31 und die Verbinderkörper 33, 40 bilden zusammen den segmentierten Kern 10 als Ganzes.
Die Funktionsweise des toroidförmigen Kerns gemäß der obenerwähnten Ausführungsform wird nachstehend erklärt.
Um den obenerwähnten segmentierten Kern 10 zusammenzubauen, werden die Kernsegmente 12 in einer vorgegebenen Reihenfolge in engem Kontakt miteinander in der Umfangsrichtung angeordnet, so daß sie den Kernkörper 11 bilden. Wenn dabei die Vorsprünge 13 und Aussparungen 14 als Führungen verwendet werden, können die aneinandergrenzenden Kernsegmente 12 leicht in eine vorgeschriebene Positionsanordnung gebracht werden, so daß der Zusammenbauvorgang des Kernkörpers 11 leicht und präzise wird. Die Hülse 31 der Untereinheit 37 wird dann von einer Seite in die mittlere Öffnung des Kernkörpers 11 axial eingesetzt, während die koaxiale Anordnung bezüglich des Kernkörpers 11 aufrechterhalten wird. Dabei wird der ringförmige Vorsprung 36 des auf der Hülse 31 drehbar getragenen Verbinderkörpers 35 in die Umfangsrille 27 auf einer Seite des Kernkörpers 11 eingeschoben, und das axiale Ende der Untereinheit 37 wird mit dem radial inneren Bereich des Kernkörpers 11 auf seiner einen Seite in Eingriff gebracht. Außerdem werden die Positionierstifte 45 auf einer Seite des Kernkörpers 11 in den Verbinderkörper 33 und den Kernkörper 11 eingesetzt, so daß die vorgegebene Winkelbeziehung zwischen dem Kernkörper 11 und dem Verbinderkörper 33 sichergestellt wird. Dann werden die Positionierstifte 46 auf der anderen Seite des Kernkörpers 11 in den anderen Verbinderkörper 40 und den Kernkörper 11 eingesetzt, so daß die vorgegebene Winkelbeziehung zwischen dem Kernkörper 11 und dem Verbinderkörper 40 sichergestellt wird. Der ringförmige Vorsprung 42 des Verbinderkörpers 40 wird in die Umfangsrille 28 des Kernkörpers 11 eingeschoben, so daß der Verbinderkörper 40 mit dem radial inneren Bereich des Kernkörpers 11 auf der anderen Seite des Kernkörpers 11 in Eingriff gebracht wird. Die Hülse 31 wird dann gedreht, wobei das Außengewinde 44 in das Innengewinde 43 hineingedreht wird, so daß der Verbinderkörper 40 mit dem anderen axialen Ende der Hülse 31 verbunden wird, während die obenerwähnte Winkelbeziehung zwischen dem Kernkörper 11 und den Verbinderkörpern 33, 40 aufrechterhalten wird. Als Folge davon wird der Verbinderkörper 40 integriert mit der Untereinheit 37, die die Hülse 31 und den Verbinderkörper 33 aufweist. Da die Verbinderkörper 33, 40 mit den radial inneren Bereichen des Kernsegments 12 auf ihren beiden Seiten in Eingriff gebracht werden, werden die Kernsegmente 12 fest und sicher miteinander verbunden, um einen toroidförmigen Kern 10 zu bilden, der für die Bildung und Vulkanisation eines grünen Reifens zuverlässig verwendet werden kann. Außerdem kann die Verbindung der Kernsegmente 12 miteinander nur durch die Hülse 31 und die Verbinderkörper 33, 40 ausgeführt werden, so daß die gesamte Struktur des segmentierten Kerns 10 vereinfacht wird.
Wenn der segmentierte Kern 10 wie oben beschrieben zusammengebaut worden ist, wird die Hauptwelle einer Reifenherstellungsmaschine (nicht wiedergegeben) in die Hülse 31 eingesetzt und damit verbunden, und ein gummibeschichteter Cordfaden und Gummistreifen werden auf die äußere Umfangsoberfläche des Kernkörpers 11 geflochten bzw. gewickelt, um einen grünen Reifen zu bilden. Der segmentierte Kern 10 wird dann von der Reifenherstellungsmaschine abgenommen, und zusammen mit dem grünen Reifen in eine Vulkanisierform (nicht wiedergegeben) transferiert. Dabei kann der innere Umfang der Hülse 31 mit einem Eingreifring gebildet sein, in den ein geeigneter Umlader eingreifen kann, so daß der segmentierte Kern 10 zusammen mit dem darauf getragenen, grünen Reifen transferiert wird. In die ringförmige Kammer 18 in dem Kernkörper 11 wird über die Einlaßöffnung 19 ein Wärmemedium eingeleitet, so daß das Wärmemedium durch die Kammer 18 strömt, wobei es nacheinander durch die Löcher 22 in den Verstärkungen 21 strömt, und über die Auslaßöffnung 20 abgeführt wird. Infolge der Strömung des Wärmemediums längs der ringförmigen Kammer 18 beschleunigt das Wärmemedium die Vulkanisation des grünen Reifens um den dünnwandigen Kernkörper 11 herum, um dadurch einen Luftreifen zu bilden. Während der Vulkanisation werden der Kernkörper 11 und die Verbinderkörper 33, 40 auf eine hohe Temperatur erhitzt. Wie oben erwähnt wurde, bestehen die Hülse 31 und die Verbinderkörper 33, 40 jedoch aus einem Material, das einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material des Kernkörpers 11 hat. Folglich dienen die Verbinderkörper 33, 40 dazu, den Kernkörper 11 von seinen beiden Seiten mit einer erhöhten Klemmkraft festzuklemmen, um die Verbindung dazwischen sicherzustellen und ein Ausströmen des Wärmemediums infolge einer Undichtheit zu verhindern.
Während der Bildung und Vulkanisation des grünen Reifens auf dem Kernkörper 11 wird eine beträchtliche Kraft auf den Kernkörper 11 ausgeübt, die dazu tendiert, den Kernkörper 11 zu verformen. Eine solche Verformung kann jedoch wirksam vermieden werden, da in jedem Kernsegment 12 eine Verstärkung 21 vorgesehen ist.
Nach Beendigung der Vulkanisation des grünen Reifens auf die oben beschriebene Weise wird der Kern 10 aus der Vulkanisierform herausgenommen und dann zerlegt und von dem Reifen abgenommen. Dabei wird Hülse 31 in der umgekehrten Richtung gedreht, um den Verbinderkörper 40 von der Hülse 31 abzutrennen, und die Untereinheit 37, die die Hülse 31 und den Verbinderkörper 33 umfaßt, wird aus dem Kernkörper 11 axial herausgenommen. Das umgekehrte Segment 12b wird dann durch Ziehen an dem Ansatz 15 radial nach innen bewegt. Wie oben erklärt wurde, erstreckt sich jede Aussparung 14 radial nach innen bis zu der inneren Oberfläche des Kernkörpers 11, so daß das Sektorsegment 12a die Bewegung des Vorsprungs 13 nicht behindert. Das umgekehrte Segment 12b wird durch eine axiale Bewegung des Segments 12b aus dem Reifen herausgenommen. Danach werden die übrigen umgekehrten Segmente 12b und die Sektorsegmente 12a auf die gleiche Weise wie oben aus dem Reifen herausgenommen.
Ein segmentierter Kern gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 5 und 6 wiedergegeben. Bei dieser Ausführungsform hat eine Hülse 51 einen axialen Endbereich mit einer äußeren Oberfläche, auf der ein axial bewegbarer Gleitring 52 angebracht ist. Zwischen einem Flansch 53 an dem Ende der Hülse 51 und dem Gleitring 52 ist eine Druckfeder 55 angeordnet, um den Gleitring 52 zu einem ersten Verbinderkörper 54 in Form eines ringförmigen Körpers hin zu drücken. Eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung voneinander getrennten, bogenförmigen Vorsprüngen 56 ist auf der äußeren Oberfläche der Hülse 51 an ihrem anderen axialen Ende gebildet. Eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung voneinander getrennten, bogenförmigen Schlitzen 58 ist in der inneren Umfangsoberfläche des zweiten Verbinderkörpers 57 in Form eines ringförmigen Körpers gebildet. Wenn die Kernsegmente 12, die den Kernkörper 11 bilden, durch eine solche Hülse 51 und den ersten und zweiten Verbinderkörper 54, 57 miteinander verbunden werden, werden folglich diese Verbinderkörper 54, 57 mit dem Kernkörper 11 in Eingriff gebracht, und die Hülse 51 wird gegen die Feder 55 axial in einen Zustand bewegt, in dem die bogenförmigen Vorsprünge 56 mit den bogenförmigen Schlitzen 58 versehen sind oder überdeckt sind. Wenn die bogenförmigen Vorsprünge 56 durch die bogenförmigen Schlitze 58 axial hindurchgegangen sind, wird die Hülse 51 um einen vorgegebenen Winkel gedreht, so daß die bogenförmigen Vorsprünge 56 mit den Bereichen des zweiten Verbinderkörpers 57, die zwischen den Schlitzen 58 sind, überdeckt sind. Wenn die Aufbringung der äußeren Kraft auf die Hülse 51 in dieser Situation angehalten wird, werden die bogenförmigen Vorsprünge 56 durch die Feder 55 auf die radial inneren Bereiche des zweiten Verbinderkörpers 57 gepreßt, so daß die Kernsegmente 12 aneinander befestigt werden. Beim Zerlegen des segmentierten Kerns werden die obenerwähnten Schritte in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt. Der übrige Aufbau und die übrige Funktionsweise der zweiten Ausführungsform sind im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Systems zum Zusammenbauen und Zerlegen des segmentierten Kerns gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der 7 wiedergegeben. Das System umfaßt einen rechteckigen Rahmen 60 und einen Transferförderer TC₁, der sich in dem unteren Bereich des Rahmens 60 durch den Rahmen 60 erstreckt. Eine Vielzahl von Luftreifen T wird auf dem Förderer TC₁ horizontal getragen, wobei die segmentierten Kerne 10 in dem inneren Raum Ti des Reifens T untergebracht sind. Diese Reifen T werden mittels eines geeigneten Antriebsmittels, wie ein Elektromotor (nicht wiedergegeben), durch den Förderer TC₁ in der vorgegebenen Richtung intermittierend transferiert.
Wie in den 7, 8 und 9 gezeigt ist, wird ein bewegbarer Balken 61, der sich in der Längsrichtung des Transferförderers TC₁ horizontal erstreckt, auf dem oberen Bereich des Rahmens 60 getragen. Der Balken 61 wird von einem Antriebsmittel, wie ein Elektromotor, in einer zu der Längsrichtung des Transferförderers TC₁ senkrechten, horizontalen Richtung, d. h., senkrecht dazu, angetrieben. Ein bewegbarer Schlitten 62 wird auf dem Balken 61 getragen und von einem Antriebsmittel, wie ein Elektromotor, längs des Balkens 61 in der Längsrichtung des Transferförderers TC₁ angetrieben. Ein vertikaler Stab 63 ist durch den Schlitten 62 hindurchgeführt und wird durch ein Antriebsmittel, wie eine Zylinder/Kolben-Vorrichtung (nicht wiedergegeben), angehoben oder abgesenkt. Eine Schwenkvorrichtung 64, die einen Elektromotor oder Rotationsaktuator aufweist, ist an dem unteren Ende des Stabes 63 befestigt, und hat eine Ausgangswelle, mit der ein mittlerer Bereich eines Tragarms 65 verbunden ist. Der Arm 65 erstreckt sich in einer horizontalen Ebene, die parallel zu der Äquatorebene des auf den Transferförderer TC₁ horizontal gelegten Reifens T ist, und führt eine Schwenkbewegung in der horizontalen Ebene aus, wenn die Schwenkvorrichtung 64 betätigt wird.
Wie insbesondere in der 8 gezeigt ist, trägt ein Endbereich des Arms 65 einen Rotationsantriebsmechanismus 66, der einen Elektromotor oder Rotationsaktuator aufweist, und eine Ausgangswelle hat, an der eine Klemmvorrichtung 68 befestigt ist. Die Klemmvorrichtung 68 umfaßt zwei Klemmbacken 67, die durch einen Elektromotor oder einen Verbindungsmechanismus geöffnet oder geschlossen werden können, und die dazu dienen, den Ansatz 15 des Kernsegments 12 festzuklemmen. Wie insbesondere in der 9 gezeigt ist, trägt außerdem der andere Endbereich des Arms 65 einen Rotationsantriebsmechanismus 69, der einen Elektromotor oder Rotationsaktuator aufweist, und eine Ausgangswelle hat, an der ein Rotationsblock 70 befestigt ist. Der Rotationsblock 70 hat eine Vielzahl von Segmenten 71, die in der Umfangsrichtung in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Segmente 71 haben als Ganzes einen zylindrischen Umriß und sind so ausgelegt, daß sie durch ein dafür vorgesehenes Antriebsmittel radial expandiert oder kontrahiert werden können.
Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, bilden der Rotationsantriebsmechanismus 69, der Rotationsblock 70, die Segmente 71 und das Antriebsmittel dafür als Ganzes ein Trennmittel 72, um die Kernsegmente 12 voneinander zu trennen, wozu der Verbinderkörper 40 von dem Kernkörper 11 getrennt wird. Der bewegbare Balken 61, der Schlitten 62 und das Antriebsmittel dafür bilden als Ganzes ein erstes Bewegungsmittel 73, um den Tragarm 65, die Klemmvorrichtung 68 und das Trennmittel 72 in einer Ebene, die parallel zu der Äquatorebene des Reifens T ist, d. h., in der horizontalen Ebene bei der dargestellten Ausführungsform, zu bewegen. Der vertikale Stab 63 und das Antriebsmittel dafür bilden als Ganzes ein zweites Bewegungsmittel 74 zum Bewegen des Tragarms 65, der Klemmvorrichtung 68 und des Trennmittels 72 in der axialen Richtung des Reifens T. Schließlich bilden der Tragarm 65, die Klemmvorrichtung 68, das Trennmittel 72, das erste Bewegungsmittel 73 und das zweite Bewegungsmittel 74 als Ganzes das System zum Zusammenbauen und Zerlegen des segmentierten Kerns gemäß der vorliegenden Erfindung.
Auf dem Transferförderer TC₁ ist eine Zerlegungsstation D angeordnet. Wenn ein Reifen T nach der Zerlegungsstation D transferiert wird, wird der Transfer der Reifen T während einer Zeit, in der der segmentierte Kern von dem Reifen T abgenommen wird, angehalten. Die Zerlegungsstation umfaßt eine Klemmvorrichtung 77, die so ausgelegt ist, daß sie vertikal bewegt wird. Die Klemmvorrichtung 77 umfaßt eine Vielzahl von Klemmelementen 78, die in der Umfangsrichtung in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind. Wenn ein Reifen nach der Zerlegungsstation D transferiert wird, wird die Klemmvorrichtung 77 angehoben, so daß der Laufflächenbereich des Reifens T von den Klemmelementen 78 erfaßt wird, und der Reifen T in der Zerlegungsstation festgehalten wird.
In den 7, 10 und 11, auf die nun Bezug genommen wird, ist eine Zusammenbaustation A auf einer Seite der Zerlegungsstation D angeordnet und mit einem Zusammenbaumittel 81 versehen. Das Zusammenbaumittel 81 umfaßt ein ringförmiges Basiselement 82 und eine Vielzahl von bogenförmigen Tragsegmenten 83 auf dem Basiselement 82, die in der Umfangsrichtung in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind, und deren Anzahl der Anzahl der Kernsegmente 12 entspricht. Wie die Kernsegmente 12 weisen die Tragsegmente 83 Sektorsegmente 83a und umgekehrte Segmente 83b auf, die in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Die Sektorsegmente 83a und die umgekehrten Segmente 83b haben abgesenkte obere Oberflächen, um die Sektorsegmente 12a bzw. die umgekehrten Segmente 12b des Kerns darauf zu tragen. Eine Vielzahl von Zylindervorrichtungen 84 ist auf der oberen Oberfläche des Basiselements 82 auf der radial äußeren Seite der Tragelemente 83 angeordnet. Jede Zylindervorrichtung 84 hat eine Kolbenstange 85, die ein vorderes Ende hat, das mit dem Tragsegment 83 verbunden ist. Wenn die Zylindervorrichtungen 84 betätigt werden und die Kolbenstangen 85 ausgefahren werden, während die Kernsegmente 12 auf den Tragsegmenten 83 getragen werden, werden die Tragsegmente 83 synchron radial nach innen bewegt, um die Kernsegmente 12 in engen Kontakt miteinander zu bringen. In dem mittleren Bereich des Basiselements 82 ist eine scheibenähnliche Tragplatte 86 angeordnet, um den zweiten Verbinderkörper 40 darauf zu tragen. Die Tragplatte 86 ist mit dem oberen Ende einer Kolbenstange 87 einer sich in der vertikalen Richtung erstreckenden Zylindervorrichtung verbunden. Das Basiselement 82, die Tragsegmente 83, die Zylindervorrichtung 84, die Tragplatte 86 und die Zylindervorrichtung für die Tragplatte bilden als Ganzes das obenerwähnte Zusammenbaumittel 81. Die Zusammenbaustation A kann mit einer Vielzahl von Zusammenbaumitteln versehen werden, um verschiedene segmentierte Kerne, die verschiedenen Reifenspezifikationen, wie verschiedenen Reifengrößen entsprechen, zusammenzubauen.
Ein weiterer Transferförderer TC₂ ist hinter der Zusammenbaustation A angeordnet, und wird von einem Antriebsmechanismus, wie einem Elektromotor, angetrieben. Der Transferförderer TC₂ dient dazu, segmentierte Kerne, die in der Zusammenbaustation A zusammengebaut wurden, zu transferieren. Außerdem ist eine Reservestation R auf der zu der Zerlegungsstation D entgegengesetzten Seite der Zusammenbaustation A angeordnet, um als Reserve vorgesehene segmentierte Kerne, die in der Zusammenbaustation A zusammengebaut wurden, aufzubewahren.
Die Funktionsweise des obenerwähnten Systems wird nachstehend erklärt. Es wird angenommen, daß Luftreifen T, die der Vulkanisation unterworfen wurden, durch den Transferförderer TC₁ transferiert werden, wobei die segmentierten Kerne in dem inneren Raum Ti der Reifen T untergebracht sind. Wenn ein Reifen T die Zerlegungsstation D erreicht und der Transferförderer TC₁ vorübergehend angehalten wird, wird in der Zerlegungsstation D die Klemmvorrichtung 77 bis zu einer Position um den Reifen T herum angehoben, so daß der Laufflächenbereich des Reifens T von den Klemmelementen 78 erfaßt wird und der Reifen T in der Zerlegungsstation festgehalten wird.
Der bewegbare Balken 61 wird längs des Rahmens 60 in der Querrichtung bewegt, während der Schlitten 62 längs des Balkens 61 in der Längsrichtung bewegt wird, so daß in der Zerlegungsstation D das Trennmittel 72 nach einer Position über der Rotationsachse des Reifens T (oder der Drehachse der Hülse 31) transferiert wird. Dann wird der Stab 63 zusammen mit dem Trennmittel 72 abgesenkt, so daß das Trennmittel 72 in die Hülse 31 eingesetzt wird, und die Segmente 71 werden synchron radial nach außen expandiert, so daß die Segmente 71 die Hülse 31 von innen festklemmen. In diesem Zustand wird der Rotationsantriebsmechanismus 69 betätigt, um den Rotationsblock 70 und die Segmente 71 in einer Richtung zu drehen, in der das Außengewinde 44 der Hülse 31 von dem Innengewinde 43 des zweiten Verbinderkörpers 40 getrennt wird, so daß die Untereinheit 37, die die Hülse 31 und den ersten Verbinderkörper 33 aufweist, von dem zweiten Verbinderkörper 40 getrennt wird. Während dieser Trennung wird das Trennmittel 72 ein wenig angehoben, wenn eine solche Anhebebewegung auch durch eine entsprechende Anhebebewegung des Stabes 63 absorbiert werden kann.
Der Stab 63 wird dann angehoben, so daß das Trennmittel 73, das die Untereinheit 37 festklemmt, von dem Reifen T und dem Kernkörper 11 weg bewegt wird, und der bewegbare Balken 62 und der Schlitten 63 werden bewegt, um das Trennmittel 72 nach einer Position über dem Zusammenbaumittel 81 in der Zusammenbaustation A zu transferieren. In diesem Fall wird angenommen, daß die Kernsegmente, die durch den vorherigen Zerlegungsvorgang zerlegt wurden, in engem Kontakt miteinander auf den Tragsegmenten 83 des Zusammenbaumittels 81 getragen werden, und der zweite Verbinderkörper 40 auf der Tragplatte 86 getragen wird, wobei der ringförmige Vorsprung 42 des Verbinderkörpers 40 in die Umfangsrille 28 des Kernkörpers 11 eingeschoben ist.
Der Stab 63 und das Trennmittel 72 werden abgesenkt, so daß die Untereinheit 37 in die mittlere Öffnung des Kernkörpers 11 eingesetzt wird, und der Rotationsantriebsmechanismus 69 wird betätigt, um die Hülse 31 so zu drehen, daß das Außengewinde 44 der Hülse 31 mit dem Innengewinde 43 des zweiten Verbinderkörpers 40 in Eingriff gebracht wird. Dadurch wird der zweite Verbinderkörper 40 mit der Untereinheit 37 verbunden, und der ringförmige Vorsprung 36 des ersten Verbinderkörpers 33 wird in die Umfangsrille 27 des Kernkörpers 11 eingeschoben, so daß der Zusammenbau des segmentierten Kerns 10 beendet wird. Während dieses Zusammenbauvorgangs wird das Trennmittel 72 ein wenig abgesenkt, wenn eine Absenkbewegung auch durch eine entsprechende Absenkbewegung des Stabes 63 absorbiert werden kann. Auf diese Weise kann das dargestellte System nicht nur für die Zerlegung, sondern auch für den Zusammenbau des segmentierten Kerns 10 verwendet werden.
Der wie oben angegeben zusammengebaute, segmentierte Kern 10 wird von der Zusammenbaustation nach dem Transferförderer TC₂ transferiert, wozu der Stab 63 angehoben wird und der Balken 61 und der Schlitten 62 bewegt werden, und weiterhin durch den Förderer TC₂ nach einer Reifenherstellungsmaschine transferiert. Der segmentierte Kern 10, der während der vorherigen Vulkanisation einmal auf eine hohe Temperatur erhitzt wurde, wird während des Zusammenbauvorgangs in der Zusammenbaustation A und auch während des Transfers längs des Förderers TC₂ genügend gekühlt, so daß er so, wie er ist, für die Bildung eines neuen grünen Reifens verwendet werden kann. Wenn der segmentierte Kern 10 aus dem Zusammenbaumittel 81 herausgenommen worden ist, werden die Zylindervorrichtungen 84 des Zusammenbaumittels 81 betätigt, um die jeweiligen Kolbenstangen 85 einzuziehen, so daß die Tragsegmente 83 synchron radial nach außen bewegt werden, um Umfangs-Zwischenräume dazwischen zu bilden. Dies wird getan, um eine Behinderung der aneinandergrenzenden Kernsegmente 12 durch die Gegenvorsprünge 13 zu verhindern, wenn die Kernsegmente 12 auf die Tragsegmente 83 aufgesetzt werden.
Die Klemmvorrichtung 68 wird dann nach einer Position auf einer Seite der Zerlegungsstation D zurückbewegt, um den Reifen T von der Zerlegungsstation abzunehmen, während der zweite Verbinderkörper 40 in der Zerlegungsstation D zurückgelassen wird. Der bewegbare Balken 61 und der Schlitten 62 werden bewegt, und der Stab 63 wird abgesenkt, so daß das Trennmittel 72 in den zweiten Verbinderkörper 40 eingesetzt wird, um diesen Verbinderkörper von innen festzuklemmen. Der Stab 63 wird dann angehoben, und der bewegbare Balken 61 und der Schlitten 62 werden bewegt, um den zweiten Verbinderkörper 40 bis auf die Tragplatte 86 des Zusammenbaumittels 81 zu transferieren. Die Klemmvorrichtung 68 wird dann betätigt, so daß der Reifen T nach der Zerlegungsstation D zurückbewegt wird. Auf diese Weise stellt das Trennmittel 72 sicher, daß die Untereinheit 37, die die Hülse 31 und den ersten Verbinderkörper 33 aufweist, von dem Kernkörper 11 abgenommen wird und nach dem Zusammenbaumittel 81 transferiert wird.
Die Schwenkvorrichtung 64 wird dann betätigt, um den Tragarm 65 in einer horizontalen Ebene um 180 Grad um den mittleren Bereich des Arms 65 zu drehen, um einen Wechsel zwischen dem Trennmittel 72 und der Klemmvorrichtung 68 vorzunehmen. Die Anordnung der Klemmvorrichtung 68 an einem Ende des Arms 65 und des Trennmittels 72 an dem anderen Ende des Arms 65 ist in praktischer Hinsicht sehr vorteilhaft, da der Wechsel zwischen dem Trennmittel 72 und der Klemmvorrichtung 68 durch Drehen des Arms um 180° wirksam ausgeführt werden kann, und die Trennung der Untereinheit 37 von dem Kernkörper 11 und die Herausnahme der Kernsegmente 12 auf eine kontinuierliche Weise ausgeführt werden können.
Der bewegbare Balken 61 und der Schlitten 62 werden dann bewegt, um die Klemmvorrichtung 68 nach einer Position über der Rotationsachse des Reifens T zu transferieren. Der Rotationsantriebsmechanismus 66 wird dann betätigt, um die Klemmvorrichtung 68 in einer horizontalen Ebene zu drehen. Bei einer solchen Drehung der Klemmvorrichtung 68 fühlt ein Sensor (nicht wiedergegeben), ob das Kernsegment 12 unter der Klemmvorrichtung 68 ein Sektorsegment 12a oder ein umgekehrtes Segment 12b ist. Wenn von dem Sensor gefühlt wird, daß ein umgekehrtes Segment 12b unter der Klemmvorrichtung 68 gelegen ist, wird die Betätigung des Rotationsantriebsmechanismus 66 angehalten.
Der vertikale Stab 63 wird dann abgesenkt, so daß die Klemmvorrichtung 68 in die mittlere Öffnung des Reifens T eingesetzt wird. In diesem Fall wird der Ansatz 15 des umgekehrten Segments 12b zwischen den geöffneten Klemmbacken 67 positioniert. Die Klemmbacken 67 werden dann geschlossen, um den Ansatz 15 des umgekehrten Segments 12b von beiden Seiten festzuklemmen, und der bewegbare Balken 61 und der Schlitten 62 werden so bewegt, daß der Tragarm 65 und die Klemmvorrichtung 68 in einer horizontalen Ebene radial nach innen bezüglich des Reifens T bewegt werden. Als Folge davon wird das durch die Klemmvorrichtung 68 festgeklemmte, umgekehrte Segment 12b aus dem inneren Raum Ti des Reifens T nach der mittleren Öffnung des Reifens T zurückgezogen. Der Stab 63 wird dann angehoben, so daß der Tragarm 65, die Klemmvorrichtung 68 und das umgekehrte Segment 12b nach oben, d. h., in der axialen Richtung des Reifens T, bewegt werden, und dadurch das umgekehrte Segment 12b aus dem Reifen herausgenommen wird. Der bewegbare Balken 61 und der Schlitten 62 werden dann bewegt, und der Stab 63 wird abgesenkt, um das umgekehrte Segment 12b bis auf das entsprechende Tragsegment 83, d. h., das umgekehrte Tragsegment 83b, zu transferieren.
Die obenerwähnten Vorgänge werden wiederholt, wobei die übrigen umgekehrten Segmente 12b nacheinander durch die Klemmvorrichtung 68 festgeklemmt werden und bis auf die Tragsegmente 83 transferiert werden, und dann die Sektorsegmente 12a nacheinander durch die Klemmvorrichtung 68 festgeklemmt und bis auf die Tragsegmente 83 transferiert werden. Dann werden die Kolbenstangen 85 der Zylindervorrichtungen 84 synchron ausgefahren, so daß die auf den Tragsegmenten 83 getragenen Kernsegmente 12 in engen Kontakt miteinander gebracht werden, um einen toroidförmigen Kern 10 zu bilden. Außerdem wird die Kolbenstange 87 der Zylindervorrichtung ausgefahren, so daß der ringförmige Vorsprung 42 des zweiten Verbinderkörpers 40 in die Umfangsrille 28 des Kernkörpers 11 eingeschoben wird. Der Transferförderer TC₁ wird dann betätigt, um den Reifen T in der Vorwärtsrichtung zu transferieren. Die Schwenkvorrichtung 64 wird betätigt, um den Tragarm 65 um 180° zu drehen und so den Wechsel zwischen der Klemmvorrichtung 68 und dem Trennmittel 72 auszuführen. Der bewegbare Balken 61 und der Schlitten 62 werden dann bewegt, und der Stab 63 wird angehoben, so daß die Klemmvorrichtung 68 und das Trennmittel 72 in ihre anfänglichen Positionen zurückbewegt werden.
Wie oben erklärt wurde, stellt das veranschaulichte System sicher, daß die Untereinheit 37, die die Hülse 31 und den ersten Verbinderkörper 33 aufweist, der zweite Verbinderkörper 40 und die Kernsegmente 12 nacheinander von dem Reifen T abgenommen werden und nach dem Zusammenbaumittel transferiert werden, so daß sie zu dem toroidförmigen Kern zusammengebaut werden. Das System ist einfach und zuverlässig in der Struktur, weil das erste Bewegungsmittel 73 zum Bewegen des Tragarms 65 und der Klemmvorrichtung 68 in der horizontalen Ebene, und das zweite Bewegungsmittel zum Bewegen des Tragarms 65 und der Klemmvorrichtung 68 in der axialen Richtung des Reifens sicherstellen, daß der segmentierte Kern 10 aus dem inneren Raum des Reifens T herausgenommen werden kann. Außerdem können die Kernsegmente einfach dadurch zerlegt werden, daß der Tragarm 65 und die Klemmvorrichtung 68 radial nach innen bezüglich des Reifens und in der axialen Richtung des Reifens bewegt werden, so daß die Zerlegung auf eine hochwirksame Weise ausgeführt werden kann.
Das in den 7–11 dargestellte System kann so modifiziert werden, daß die Klemmvorrichtung stationär gehalten wird, während der Reifen T um seine Rotationsachse gedreht wird, um das festzuklemmende Kernsegment relativ zu der Klemmvorrichtung 68 zu positionieren. Außerdem ist es keine Vorbedingung, den bewegbaren Balken 61, den Schlitten 62 und das Antriebsmittel dafür zum Transferieren der herausgenommenen Kernsegmente 12 nach der Zusammenbaustation A, als Teil des ersten Bewegungsmittels 73 zum Bewegen der Klemmvorrichtung 68 und des Kernsegments 12 radial nach innen und dadurch zum Herausnehmen des Kernsegments aus dem Reifen T zu verwenden, wie bei der dargestellten Ausführungsform.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein verbesserter segmentierter Kern verwirklicht wird, bei dem die Kernsegmente während der Bildung und Vulkanisation eines grünen Reifens fest zusammengehalten werden können, und danach auf eine zuverlässige und leichtere Weise voneinander getrennt werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben unter Bezugnahme auf gewisse bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, können natürlich verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen, wie er durch die angefügten Patentansprüche definiert ist.

Claims

Segmentierter Kern (10) zum Herstellen von Luftreifen, aufweisend: einen im wesentlichen toroidförmigen Kernkörper (11), der aus einer Vielzahl von Kernsegmenten (12) besteht, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei sie engen Kontakt miteinander haben; eine im wesentlichen zylindrische Hülse (31; 51), die bei koaxialer gegenseitiger Beziehung in den Kernkörper (11) axial eingesetzt werden kann, wobei die Hülse ein erstes und zweites axiales Ende hat; ein erstes Verbinderelement (33; 54), das von der Hülse an dem ersten axialen Ende so getragen wird, daß es mit einem radial inneren Bereich des Kernkörpers (11) auf einer Seite des Kernkörpers in Eingriff gebracht werden kann, wobei das erste Verbinderelement (33; 54) relativ zu der zylindrischen Hülse (31; 51) drehbar ist, aber eine Drehung relativ zu den Segmenten (12) des Kernkörpers (11) verhindert wird; und ein zweites Verbinderelement (40; 57), das mit dem zweiten axialen Ende der Hülse (31; 51) abnehmbar so verbunden werden kann, daß mit einem radial inneren Bereich des Kernkörpers (11) auf der anderen Seite des Kernkörpers in Eingriff gebracht wird, wenn das zweite Verbinderelement mit der Hülse verbunden wird.
Segmentierter Kern wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbinderelement (33) ein ringförmiges Element aufweist, das an dem ersten axialen Ende der Hülse (31) axial zurückgehalten wird, aber drehbar getragen wird.
Segmentierter Kern wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verbinderelement (40) ein ringförmiges Element aufweist, das an dem zweiten axialen Ende der Hülse über ein Gewinde mit der Hülse (31) verbunden ist.
Segmentierter Kern wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbinderelement (33; 54) und das zweite Verbinderelement (40; 57) aus einem Material bestehen, das einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Kernkörper (11) hat.
Segmentierter Kern wie irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernsegmente (12) mit inneren Zwischenräumen (17) gebildet sind, die miteinander in Verbindung stehen, um eine in der Umfangsrichtung kontinuierliche Kammer (18) innerhalb des Kernkörpers (11) zu bilden, der ein Wärmemedium zugeführt werden kann.
Segmentierter Kern wie in Anspruch 5 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin mindestens eine Verstärkung (21) für jedes der Kernsegmente (12) aufweist, wobei die Verstärkung sich im wesentlichen in einer Meridianebene erstreckt, die eine Mittelachse des Kernkörpers (11) umfaßt, und mindestens ein Verbindungsloch (22) hat, um das Wärmemedium hindurchzulassen.
Segmentierter Kern wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinandergrenzenden Kernsegmente (12) des Kernkörpers (11) bei den jeweiligen, einander gegenüberliegenden Umfangsendoberflächen engen Kontakt miteinander haben, wobei eine der Endoberflächen einen Vorsprung (13) hat, und die andere der Endoberflächen eine Aussparung (14) hat, um den Vorsprung darin aufzunehmen, wenn die aneinandergrenzenden Kernsegmente Kontakt miteinander haben.
Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, das die Schritte aufweist, bei denen: ein grüner Reifen auf einem segmentierten Kern (10) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 gebildet wird; und der segmentierte Kern, zusammen mit dem darauf getragenen grünen Reifen, in eine Vulkanisationsform gelegt wird, um den grünen Reifen der Vulkanisation zu unterwerfen und dadurch einen Luftreifen zu bilden.