DEP0012810MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 4. Oktober 1954 Bekanntgemacht am 22. November 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
In der Technik der Reifenherstellung ist es bekannt,
daß die Karkasse; wenn die von der Reifenaufbaumaschine abgenommen wird, als langgestreckter
Zylinder, wie in Fig. ι dargestellt, !erscheint, der
eine Höhe H und einen Durchmesser D entsprechend demjenigen der Wulstringe aufweist; dieser Zylinder
ist dem Formvorgang zu unterwerfen.
In einer Formvorrichtung wird der Reifen langsam zwischen zwei parallelen Planscheiben in Achsrichtung
zusammengepreßt, während seinem Innern Druckluft zugeführt wird; die Karkasse ändert da-.bei
allmählich ihre ursprünglich zylindrische Gestalt, bis sie eine Gestalt annimmt, die annähernd
derjenigen des fertigen Reifens ähnlich ist.
In einem bestimmten Augenblick des Formvorganges wird ein Vulkanisierschlauch aus verhältnismäßig
starkwandigem Gummi, das dem Innern des fertigen Reifens entsprechend geformt ist, durdi
eine große, mittlere Öffnung .der unteren Platte der Formvorrichtung hindurch in den Reifen eingeführt.
:;
Fig. 2 zeigt eine S chnittdarstellung des Reifens i,
wenn er aus der Formvorrichtung herausgenommen ist und den Vulkanisierschlauch 2 enthält. Seine
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Höhe hat sich dann von dem Wert H von Fig. ι
auf den Wert h verkleinert, während sein 'Sitzdurchmesiser
unverändert bleibt. Der Reifen ist nun zur Vulkanisierung vorbereitet.
Fig. 3 zeigt sehematisch im Schnitt diesen letzteren
HerstellungsVorgang; üi dieser Figur bezeichnet ι den Reifen, 2 den Vulkanisiersehlauob, 3 und 4
die obere bzw. untere" Matrizenhälfte; der Körper der Vulkanisierpresse ist nicht mitdargestellt.
Es wird heißes Wasser oder Dampf durch die Öfi'nun,g A in die Vulkanisierkammer eingeführt und
der Reifen in diesem Zustand während einer vorbestimmten Zeitspanne und bei einer geeigneten
Temperatur in der Vulkanisierpresise gehalten. Am Ende dieser Zeitspanne ist der Reifen vulkanisiert
und behält seine Form bei; sodann wird der fertige Reifen aus der Matrize herausgenommen. "Schließlich
wird mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen der Vulkanisierschlauch aus dem Reifen herausgezogen.
Zum Vulkanisieren von Reifen wurden bisher verschiedene Matrizen aufeinandergesetzt; der so
erhaltene Stapel wurde in einer Autoklavpresse eingesetzt,
in welcher die Vulkanisierung durchgeführt wurde. Am Ende dieses Vorgangs wurden die
Matrizen, eine nach der anderen, aus der Autoklavpresse
unmittelbar durch den Bedienungsmann mittels einer geeigneten Herausziehvorrichtung
herausgezogen.
Wenn diese Arbeitsweise auch die gleichzeitige Vulkanisation verschiedener Reifen ermöglichte, so
war sie doch zeitraubend und mühsam wegen der Notwendigkeit, fortgesetzt mit den sichwenen Matrizen
zu hantieren.
Die gegenwärtig allgemein übliche Methode ist die, jeden Reifen einzeln in.einer Vulkanisiierpressie
zu behandeln.
Eine solche Vulkanisierpresse hat kleinere Abmessungen als die vorher erwähnten Autoklavpressen
und vulkanisiert jeden Reifen für sich. Die Matrize, welche in diesem Falle fest mit der Vorrichtung
verbunden ist, wird auf mechanischem Wege geöffnet' und geschlossen; der BedienungSr
mann braucht nur den vorgeformten Reifen mit dem darin befindlichen Vulkanisierschlauch in die
Vulkanisierpresse einzulegen und aus ihr herauszunehmen.
In manchen neueren Vulkänisierpresseri wird
außer dem Vulkanisiervorgang auch der Vorgang des Formens ausgeführt.
Der Reifen, der noch die zylindrische' Form (Fig. 1) hat, wenn er aus der Reifenauf baumaschine
herausgenommen wird, wird über eine zylindrische Membran im Innern der Vulkanisierpresse geschoben,
deren Durchmesser und Höhe enger bzw. höber sind als diejenigen des Reifens. Wenn die
Vulkanisierpresse sich schließt, wird der Reifen nach und nach zusammengepreßt, und die Membran
(in die ein Druckmittel eingeführt wird) bewirkt seine Formung. Sobald die Matrize vollständig
schließt, wirkt die gleiche Membran als Vulkanisierkammer entsprechend dem vorher beschriebenen
Vulkanisierschlauch. Sobald die für die Vulkanisierung erforderlichen Zustandsbedingungen von
Temperatur, Druck und Zeit erfüllt sind, öffnet sich die Vulkanisierpresse, der innere Schlauch
bzw. die Kammer nimmt wieder seine bzw. ihre zylindrische Gestalt an, und der vulkanisierte
Reifen wird herausgenommen, indem man ihn von dem Zylinder abzieht.
Die vorerwähnte Methode ergibt zwei bemerkenswerte Vorteile im Vergleich zu den Vulkanisierpressen,
welche die Reifen nicht formen: Vor allem einmal befindet sich die Vulkanisierkammer stets
innerhalb der Vulkanisierpresse selbst; daher ist es nicht erforderlich, die Arbeiten des Einführenis; und
anschließenden Abstreifens an getrennten Maschinen mit entsprechendem Zeitverlust und Arbeitsaufwand
durchzuführen; außerdem ermöglicht diese Kammer, da sie beständig warm ist (insofern als sie aus
einem Teil mit der Vulkanisierpresse besteht) und dünne Wandungen hat, eine rasche Hitzeübertragung
und daher eine Herabsetzung der für die Vulkanisierung erforderlichen Zeit.
Diese Art von Vulkanisierpressen ist allerdings! komplizierter als mit getrennter Formvorrichtung,
da sie in sich auch die Formvorrichtung zusammen mit allen damit verbundenen Einrichtungen enthält.
Außerdem hat der bewegliche, obere Matrizenteil der Vulkanisierpresse einen verhältnismäßig
langen vertikalen Arbeitsweg zurückzulegen, um zu ermöglichen, daß der Reifen über die Vulkanisierkammer
gestülpt und von ihr abgenommen werden kann. Mit Rücksicht darauf, daß die Vulkanisierpressen
getrennte Formvorrichtungen haben, muß der längere Arbeitsweg gleich dem Betrag H—K
(s. Fig. ι und 2) sein.
Die Erfindung bezweckt hauptsächlich1, eine besonders
vorteilhafte Bauart einer Reifenvulkanisierpresse zu schaffen, welche eine besonders raumsparend
ausgebildete Vulkanisierkarrimer nebst Betätigungsvorrichtung in ihrem inneren Teil aufweist
und darüber hinaus alle wesentlichen Vorteile der neueren Vulkanisierpressen aufweist, die vorstehend
beschrieben wurden.
Wie schon erwähnt, sind bereits Reifenvulkanisierpressen
bekannt, deren Vulkanisierkammer aus einer elastischen Membran, gebildet ist, die an
ihrem oberen und unteren Ende durch parallele; Bauelemente in Form von Scheiben abgeschlossen ist.
Die Erfindung bezieht sich auf diese Gattung von Reifenvulkanisierpressen. Ihre Besonderheit besteht
darin, daß die beiden Bauelemente um die gleiche Achse relativ zueinander drehbar sind, derart,
daß ihre Relativdrehung eine Schrumpfung bzw. Ausdehnung der Vulkanisierkammer durch
Aufwickeln bzw. Abwickeln begünstigt.
Ein weiterer Vorschlag der Erfindung beisteht darin, daß nur eines der beiden Bauelemente, welche
die Kammer zwischen sich aufnimmt, drehbar angeordnet ist, während das andere Bauelement feststeht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß durch ein 'die Relativdrehung
der die Kammer abschließenden Bauelemente steuerndes Verbindungsgestänge von solcher Ausbildung
und Anordnung, daß selbsttätig und gleichzeitig mit
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der Öffnungs- und Schließbewegung der Presse das1 Auf- bzw. Abwickeln der Membran der Vulkanisierkammer
bewirkt wird.
Ein weiterer Vorschlag besteht darin, daß die Ausbildung· der die Vulkanisierkammer bildenden
Membran eine solche ist, daß diese bei der Schrumpfung eine etwa zylinderartige Form mit
nach innen gewölbtem Mantel annimmt.
Ein Verfahren zum Betrieb einer Reifenvulkanisierpresse
gemäß der Erfindung besteht darin, daß die 'Schrumpfung der Vulkanisierkammer außer
durch Relativdrehung der beiden Bauelemente noch durch Hinauslassen des vorher in die Kammer eingeführten
Druckmittels bewirkt wird.
Eine weitere Ausgestaltung dieses Verfahrens besteht darin, daß die Schrumpfung der Vulkanisierkammer
ausschließlich durch die Relativdrehung der beiden die Kammer abschließenden Bauelemente
ohne Herabsetzung des Innendruckes bewirkt wird.
Im folgenden' wird das Prinzip der Erfindung
an Hand der Fig. 4 und 5 der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt schematisch
Fig. 4 einen Querschnitt der geschlossenen VuI-kanisierpresse
und
Fig. 5 einen Längsschnitt der geöffneten Vulkanisierpresse.
Die Vulkanisierpresse ist gemäß der Erfindung zusammengesetzt aus einem Unterteil 5 und einem
glockenförmigen Oberteil ζα, die mittels1 zweier
Seitenhebel 13 zusammengeschlossen sind, welche gemeinsam mit einem Hebel 13^, der als Verstrebung
wirkt, einen Kurbeltrieb darstellen, der in der Lage ist, -den Druck zu vervielfachen, der durch
eine 'Schließvorrichtung, beispielsweise einen hydraulischen Zylinder oder einen Elektromotor (nicht
dargestellt in den Figuren), auf ihn übertragen wird.
Zwischen dem glockenförmigen Oberteil 5,, und
dem Unterteil 5 befinden sich die untere Matrizenhälfte 4 und die obere Matrizenhälfte 3, in denen
der Reifen, wenn sie geschlossen sind, vulkanisiert wird. Zwischen den Matrizenteilen befindet sich die
Vorrichtung, mit welcher die Vulkanisierkammör verbunden ist, d. h. die Scheibe 15, auf welche der
Ring ι 5j durch Schrauben ι ζα befestigt ist, und die
Scheibe 16, auf welche der Ringlos durch Schrauben
i6a befestigt ist. An den Frontseiten der Scheiben
15 und 16, welche die Ringe 150 und i6& berühren,
50. sind zwei ringförmige Rillen vorgesehen, worin die Wulstringe 19, 20 liegen und nach unten und
nach oben eine zylindrische oder toroidförmige • Kautschukmembran begrenzen, welche die Vulkanisierkammer
darstellt.
Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, kann die Vulkanisierkammer sich unter der Wirkung des Druckmittels
ausdehnen, das in ihr Inneres durch die Öffnung 17 eingeführt wird, bis der zu vulkanisierende
Reifen 1 gegen die Matrizenwandungen 3 und 4
So gepreßt wird; da die für die Vulkanisierkammer erforderliche Ausdehnungsmöglichkeit des Kautschuks
sehr begrenzt ist, müßte die zylindrische oder toroidförmige Kammer eigentlich eine sehr viel größere
Höhe haben als der Abstand zwischen den zwei Scheiben 15 und 16 beträgt.
Die untere Scheibe 16 ist an dem unteren Teil
der Matrize befestigt, während die obere Scheibe 1 5 an einer vertikalen Welle 1 o, die in einer Buchse 9
drehbar, und mit einer Stopfbüchse 18 versehen ist, befestigt ist. An dem unteren Ende der vertikalen
Welle 10 befindet sich ein Kegelrad 12, dessen
Zähne mit den Zähnen eines zweiten Kegelrades auf der horizontalen Welle 7 kämmen, die mit den
unteren Enden der beiden. Schließhebel 13 zusammen drehbar ist. Wenn die Vulkanisierpresse sich öffnet,
bewirkt die Winkelbewegung der beiden Hebel 13 · eine Drehung der Welle 7 und über die Kegelräder
11, 12 die Drehung der oberen Scheibe 15 um einen
gewissen Winkel in bezug auf die untere 'Scheibe 16. Die zylindrische oder toroidförmige Kammer, welche
an ihrem Boden mit dem Umfang der Scheibe 16 und an ihrem oberen Ende mit dem Umfang der
Scheibe 15 verbunden ist, wird so veranlaßt, sich um die vertikale Welle 10 zu wickeln, und ihre
Mantellinien, welche senkrecht verlaufen, wenn die Vulkanisierpresse geschlossen ist, nehmen dabei,
wenn die Vulkanisierpresse sich öffnet und die Scheibe 15 in bezug auf die Scheibe 16 umläuft, all-,
mählich eine Neigung proportional dem Drehwinke] der Scheibe 15 in bezug auf die Scheibe 16 an.
Wenn die beiden äußersten Punkte einer jeden Mantellinie sich in diametral entgegengesetzten Stellungen
auf beiden Seiten der vertikalen Welle befinden, so zeigen die Mantellinien das Bestreben,
die Mittelachse des zwischen den beiden Scheiben eingeschlossenen Bereichs zu schneiden.
Die zylindrische Kammer bildet infolgedessen zahlreiche Falten, welche sich, wie in Fig. 5 gezeigt,
der Achse der beiden Scheiben nähern und den idealen Zylinder, der zwischen -dem äußeren Durchmesser
der beiden 'Scheiben eingeschlossen ist, zu durchdringen suchen.
Auf Grund des Vorstehenden wird im folgenden die Arbeitsweise der angegebenen Vulkanisierpresse
im einzelnen erläutert:. .
Der Reifen 1, der auf einer besonderen Maschine vorgeformt ist, kann ohne weiteres über die elastische
Membran 14 gelegt werden, die sich, wie in Fig. 5 dargestellt, in zusammengefallener Stellung
befindet; die Scheiben 1 5 und 16 haben einen kleineren
Durchmesser als er dem Reifensitz entspricht.
Sobald der Reifen auf der unteren Matrizenhälfte 4 aufliegt, beginnt der Oberteil der Vulkanisierpresse seine Schließbewegung; die Hebel 13
drehen sich zusammen mit der Welle 7, welche mit ihnen fest verbunden ist, um einen bestimmten Winkel
und übertragen über die Kegelräder 11 und 12 und die Welle 10 eine Drehung in der Richtung,
welche das Schrumpfen der elastischen Membran 14 begünstigt, auf die obere Scheibe 1 5. Gleichzeitig
wird Druckmittel durch die Einlaßöffnung 17 in das Innere der Kammer eingelassen, und anschließend
bläht sich infolge der kombinierten Wirkung der Drehung der oberen Scheibe 15 und des Druckes
die elastische Membran allmählich und gleichmäßig auf, ohne dabei schädlichen Spannungen ausgesetzt
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zu" sein, bis sie völlig expandiert ist und alle ihre
Mantellinien, die nun eine toroidförmige Gestalt angenommen haben, auf vertikalen Ebenen, die
durch die Drehachse der Welle ι ο (s. Fig. 4) hindurchgehen,
liegen. Diese Bedingung entspricht der vollständigen Schließung der Vulkanisierpresse und
- bleibt für die ganze Zeitdauer unverändert, während welcher die Vulkanisation durchgeführt wird.
Sobald die Vulkanisation beendet ist, wird der Oberteil angehoben, d.h., die Hebel 13 drehen sich
im entgegengesetzten Sinn wie bei der Phase des Schließens und übertragen auf die Scheibe 1S über
die Welle.7, die Kegelräder 11 und 12 und die
Welle 10 eine Drehung im entgegengesetzten Sinn wie vorhin. Gleichzeitig wird die Öffnung 17 mit
dem Auslaß in Verbindung gebracht, so daß das Druckmittel aus der Vulkanisierkammer frei abgelassen
werden kann.
Infolge Drehung der Scheibe 15 und des Druckrückganges
innerhalb der Kammer schrumpft die elastische Membran 14 und dreht sich zusammen,
während ihre Mantellinien sich längs Schraubenlinien mit abnehmender Steigung zusammenlegen.
Wenn der Oberteil der Vulkanisierpresse völlig offen ist, ist die Membran vollständig zusammengelegt
und erscheint als gestreifte Oberfläche, deren mittlerer Bereich, wie in Fig. 5 dargestellt, stark
geschrumpft ist. Da der äußere Durchmesser der Scheibe 15, wie schon gesagt, kleiner ist als der
Innendurchmesser der Reifenwülste, kann nun der vulkanisierte Reifen von der Vulkanisierpresse abgenommen
und durch einen neuen, vorgeformten, aber noch nicht vulkanisierten Reifen ersetzt werden.
Damit die Membran schrumpfen kann, ist es nicht erforderlich, im Innern der Vulkanisierkammer einen
Unterdruck zu schaffen; die Drehung der Scheibe 15 ist ausreichend, um das Druckmittel ungehindert
aus der Kammer entweichen zu lassen.
Um zu erreichen, daß die stärkste 'Schrumpfung der Membran bei voller Öffnung der Vulkanisierpresse
und die maximale Ausdehnung der Membran bei vollständiger Schließung der Presse erfolgt,
kann ein geeignetes Übersetzungsverhältnis der Kegelräder 11 und 12 gewählt werden. Auf diese
Weise ergibt sich eine selbsttätige Arbeitsweise der ganzen Vorrichtung, die genau mit dem Öffnen und
Schließen der Matrize synchronisiert ist.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die baulichen Einzelheiten der Vorrichtung zur 'Steuerung der
Drehung der oberen Scheibe der Kammer auch abgeändert werden können, ohne daß das Prinzip der
vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Die Drehung einer Scheibe der Vulkanisierkammer in bezug auf die andere hat grundsätzliche Bedeurung
für die Arbeitsweise der Maschine. Wenn das Druckmittel in die Kammer eingeführt würde, ohne
daß die Drehung ausgeführt würde, so könnte die Ausdehnung der Kammer in einer unregelmäßigen
und willkürlichen Weise unter Bildung dicker FaI-ten und demzufolge nur unter erheblicher Reibung
der Membran stattfinden, was nach kurzer Zeit zu ihrem Verschleiß führen würde. Ebenso würde eine
allein durch Hervorrufen von Unterdruck innerhalb der Kammer bewirkte Schrumpfung der Membran,
wenn auch in weniger beträchtlichem Ausmaß, zu , Schwierigkeiten führen.
Die neue Vulkanisierpresse mit eingebauter Vulkanisierkammer
zeigt außerdem im Vergleich zu den mit besonderen, ortsveränderlichen Schläuchen
arbeitenden Vulkanisierpressen, d. h. Vulkanisierpressen, bei welchen der Reifen schon mit einem
eingesetzten Vulkanisierschlauch eingelegt wird, den Vorteil, daß die Arbeiten des Einführens und Abstreifens
des Vulkanisierschlauches von dem Reifen nicht auf getrennten Maschinen durchgeführt zu
werden brauchen und daß die für das Vulkanisieren benötigte Zeit verkürzt wird, da die Kammer heiß
bleibt und eine dünne Wandung aufweist, welche leicht die Hitze des darin enthaltenen Vulkanisiermittels
überträgt. Ferner kann die Vulkanisierpresse gemäß der Erfindung eine Kammer von verkürzter
Höhe haben, gleich oder sehr ähnlich derjenigen der Vulkanisierpressen mit beweglichem Schlauch.
Sie erfordert daher einen nur kleinen Arbeitsweg für das Öffnen der Matrize. Dies in Verbindung
mit der Einfachheit der dem· Vulkanisierschlauch entsprechenden Vorrichtung erlaubt die leichte Umwandlung
von Vulkanisierpressen bekannter Battart mit besonderen, ortsveränderlichen Vulkanisierschläuchen
zu Vulkanisierpressen mit einer eingebauten Vulkanisierkammer der hier neu angegebenen
Art gemäß der Erfindung.
Claims (6)
- PATE N TA N S P K O C H E:ι. Reifenvulkanisierpresse mit eingebauter Vulkanisierkammer, welche eine elastische Membran von zylindrischer oder torroidförmiger Gestalt aufweist, die an ihrem oberen und unteren Ende durch parallele Bauelemente abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß idie beiden Bauelemente um die gleiche Achse relativ zueinander drehbar sind, derart, daß ihre Relativdrehung eine Schrumpfung bzw. Ausdehnung der Vulkanisierkammer durch Aufwickeln bzw. Abwickeln begünstigt.
- 2. Reifenvulkanisierpresse nach Anspruch 1, ■dadurch gekennzeichnet, daß nur eines -der beiden Bauelemente, welche die Kammer zwischen sich aufnimmt, drehbar angeordnet ist, während das andere Bauelement feststeht.-
- 3. Reifenvulkanisierpresse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein die Relativdrehung der die Kammer abschließenden Bauelemente steuerndes Verbindungsgestänge· von ■solcher Ausbildung und Anordnung, daß selbsttätig und gleichzeitig mit- der Öffnungs- und 'Schließbewegung der Presse das Auf- bzw. Abwickeln der Membran der Vulkanisierkammer bewirkt wird.
- 4. Reifen vulkanisierpresse nach einem der Ansprüche ι bis 3, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der die Vulkanisierkammer bildenden Membran, daß diese bei der 'Schrumpfung eine etwa zylinder artige Form mit nach innen gewölbtem Mantel annimmt.708/338P 12810 X/39a
- 5. Verfahren zum Betrieb einer Reif en vulkanisierpresse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfung der Vulkanisierkammer außer durch Relativdrehung der beiden Bauelemente noch durch Hinauslassen des vorher in die Kammer eingeführten Druckmittels bewirkt wird.
- 6. Verfahren zum Betrieb einer Reifenvulkanisierpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfung der Vulkanisierkammer ausschließlidh durdh die Relativdrehung der beiden 'die Kammer abschließenden Bauelemente ohne Herabsetzung· des Innendruckes bewirkt wird.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 848 568;
britische Patentschrift Nr. 691 173.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen/ f ■ι 609 708/338 11.56
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