FI63345B - Foerfarande foer nybelaeggning av daeck - Google Patents

Description

~ ,., /44x kuulutusjulkaisu cttajz M (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6334 5 C W) Patentti oyör.nstty 10 06 J 983 Patent csddelat ~ (51) Kv.ik?/im.a3 B 29 H 5/04 * 17/37 SUOM I—FI N LAN D (21) p»t*ittih»h«mu«—ft*nm»ckntm 761UU2 (22) Hukumtopllvl — Aiw&kningidkf 20.05-76 ^ ^ (23) Alkuptivi—Ciitl|h«tada( 20.05.76 (41) Tullut JulkiMksI — Bltvk effwttllf 15.0U . 77 P»tantti-ja rekiiterihallltu· NihUvtksip^on f. kuuLtulk^un pvm.-

Patent· och ragisterttyralten ' ' AmOkan uttogd och utLtkrtfton publlcond (32)(33)(31) Fyyduttjr ttuotkous —Boflrd prtorltat lU .10.75 USA(US) 6221+19 (71) Bandag, Incorporated, 1056 Hershey Avenue, Muscatine, Iowa, USA(US) (72) Edwin Thomas Paul Brodie, Muscatine, Iowa, Donaldee Brewer, Muscatine,

Iowa, USA(US) (7^) Berggren Qy Ab (5I+) Menetelmä renkaan uudelleenpäällystämiseksi - Förfarande för nybelägg-ning av däck

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää esivulkanoitujen kumisten kulutuspintaliuskojen kiinnittämiseksi ulkorenkaisiin.

Ennestään tunnetussa esivulkanoidun kumisen kulutuspintaliuskan ulkorenkaaseen kiinnittämistekniikassa kiinnittäminen suoritetaan sovittamalla ulkorenkaan ja kulutuspintaliuskan väliin itse-vulka-noituvaa kiinnitysainetta ja puristamalla ulkorengas ja kulutuspin-taliuska toisiaan vasten, tuoden samalla niin paljon lämpöä, että kiinnitysaine vulkanoituu. Puristaminen suoritetaan yleensä väli-ainepaine-eron avulla, joka kohdistetaan ulkorenkaan sisäpuolen ja kulutuspinnan ulkopuolen välille, jolloin ilman poistoa varten ulkorenkaan ja liuskan välistä on olemassa laitteet. Eräs vaikeus, joka joskus esiintyy, on se, että ulkorenkaan ja kulutusliuskan välinen kiinnitys ei ole yhdenmukaisen luja kaikissa kohdissa, mistä seuraa, että kiinnitys saattaa pettää rengasta myöhemmin käytettäes- , sä. Toinen mahdollinen vaikeus on se, että kulutusliuska saattaa puristamisen ja lämmittämisen aikana vääristyä tai siirtyä hiukan paikaltaan, mistä seuraa, että vulkanoitu yhdistelmä on kelvoton. Eräänä syynä huonoon kiinnitykseen on ilman läsnäolo ulkorenkaan ja kulutusliuskan välissä vulkanoimisen aikana. Kulutusliuskan 2 63345 vääristyminen tai paikaltaan siirtyminen johtuu yleensä paineen epäyhdenmukaisuudesta vulkanoimisen aikana. Kun vulkanoiminen suoritetaan niin suuressa painekammiossa, että siihen mahtuu useita ulkorenkaita, esiintyy lisäprobleemana se, että jokainen rengas ei mahdollisesti saakaan yhtä paljon lämpö- ja paine-erokäsittelyä.

Vääristyminen vulkanoimisen aikana saattaa johtua myös kulutuspinta-liuskan luontaisesta taipuisuudesta, ja tämä probleema esiintyy todennäköisemmin siinä tapauksessa, että kulutuspintaliuskan pintaan on etukäteen tehty suuri joukko yhdensuuntaisia uria vetokyvyn ja kulutusiän suurentamiseksi. Urittaminen sinänsä saattaa aiheuttaa erillisen probleeman sikäli, että urat jakavat kulutuspinnan rivat suureksi määräksi kulutuspintakorvakkeita, jotka voivat repeytyä irti kulutuspinnan alaosasta rengasta käytettäessä, ellei uritusta ole suoritettu kunnollisesti.

Ilman poisto saadaan parhaiten aikaan peittämällä kulutuspintaliuska ja ainakin ulkorenkaan viereiset sivuseinät taipuisalla, läpäisemättömällä peitteellä eli vaipalla, kiinnittämällä vaippa tiiviisti renkaaseen ja saamalla aikaan paine-ero vaipan ulkopuolen ja sisäpuolen välille esimerkiksi kohdistamalla väliainepainetta.vaipan ulkopuolelle tai kohdistamalla alipainetta vaipan ja ulkorengas- ja kulutuspintaliuskayhdistelmän väliin, tai käyttämällä sekä väliainepainetta että alipainetta, joko perättäin tai yhtä aikaa. Molemmissa tapauksissa ilma poistuu sopivaa johtoa myöten, joka toisesta päästään on yhteydessä tähän tilaan. Puristaminen ja vulkanoiminen voidaan suorittaa käyttäen samaa paine-erotekniikkaa, tai mekaanisella puristuksella. Esimerkkejä ilman poisto- ja/tai puristus-vaiheista on selitetty tarkemmin US-patenttijulkaisuissa 2 976 910, 3 236 709, 3 325 326, 3 752 726 ja 3 745 084.

Esimerkiksi edellä mainituissa US-patenttijulkaisuissa 3 325 326 ja 3 745 084 on myönnetty, että kulutusliuskan ja ulkorenkaan yhteen puristaminen saattaa joskus aiheuttaa vaihtelua eri kohtiin kohdistuvassa paineessa, mistä johtuu, että kiinnitysaine ja/tai kulutus-pinta vääristyvät tai siirtyvät paikaltaan kiinnittämisen aikana. Saatu tuote saattaa olla sikäli epäkelpo, että kulutuspinnan ja ulkorenkaan välinen kiinnitys on epäyhdenmukainen tai että siinä on 3 63345 muita vikoja. Tämän probleeman arvellaan johtuvan siitä, että puristus - minkälaisella puristuselimellä se sitten suoritetaankaan -kohdistuu pelkästään kulutuspintaprofiilien ulkopintoihin. Ilman poistamisesta huolimatta kulutuspintaprofiileihin saattaa jäädä jonkin verran ilmaa, mistä johtuu, että puristusta siirtyy huonommin niihin kulutuspintaliuskan ja kiinnitysaineen osiin, jotka sijaitsevat suoraan kehänmyötäisten kulutuspintauurteiden alapuolella. US-patenttijulkaisussa 3 325 326 ehdotettu ratkaisu on se, että ensin kohdistetaan alipaine vaipan sisäpuolelle ja väliaineen paine vaipan ulkopuolelle ja sitten suurennetaan painetta vaipan sisäpuolella. US-patenttijulkaisun 3 745 084 ehdottama ratkaisu on se, että varmistetaan, että vaippa tunkeutuu uurteiden pohjaan saakka.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jolla voidaan varmistaa ilman poistaminen kulutuspintaliuskan ja renkaan välistä ja tasaisen puristuksen aikaansaaminen kulutuspintaprof iilin jokaisessa kohdassa. Keksintö kohdistuu näin ollen menetelmään esivulkanoidun, profiloidun kulutuspintaliuskan kiinnittämiseksi ulkorenkaaseen itsevulkanoituvalla kiinnitysaineella, jota sovitetaan ulkorenkaan ja kulutuspintaliuskan väliin, joka menetelmä käsittää sen, että kulutuspintaliuska- ja ulkorengasyhdis-telmän päälle sovitetaan taipuisa, läpäisemätön vaippa, niin että vaipan ja yhdistelmän väliin muodostuu suljettu tila, ja että tästä tilasta poistetaan ilma ja vaippaa puristetaan kulutuspintalius-kaa vasten, ja keksintö on tunnettu siitä, että kulutuspintaliuskan ja vaipan väliin sovitetaan ohut, taipuisa, synteettistä poly-meeriainetta oleva rei'itetty kalvo, joka saa aikaan sen, että taipuisa vaippa liukuu kulutuspintaliuskan pintaa myöten ja siten tunkeutuu kulutuspinnan uriin mukautuen kulutuspinnan profiilin muotoon, jolloin ilma pääsee kalvon rei'ityksen kautta poistumaan kulutuspintaliuskan ja kalvon välisestä tilasta.

Esillä olevan keksinnön mukaan kulutuspintaliuskan ja taipuisan päällyksen eli vaipan väliin sovitetaan siis erityinen vuoraus.

Tämä vuoraus on venyvää, tarttumatonta ainetta olevan ohuen, taipuisan, rei'itetyn kalvon muodossa, joka toimii voitelukerroksena vaipan ja kulutuspintaliuskan välillä, ja venyvyytensä ansiosta mahdollistaa sen, että vuoraus ja vaippa mukautuvat kulutuspinta-kuvion muotoon puristamisen ja kiinnittämisen aikana. Tämä vuorauksen ja vaipan tunkeutuminen kulutuspinnan uurteiden pohjaan saakka fr 4 63345 edistää kaiken ilman poistumista vaipan, ulkorenkaan ja kulutus-pintaliuskan muodostaman yhdistelmän välisestä tilasta, koska kulutuspinnan uurteissa oleva ilma kulkee ulospäin vuorauksessa olevien reikien läpi ja poistuu sitten tarkoitusta varten varattua johtoa myöten. Lisäksi vuorauksen ja vaipan tunkeutuminen ku-lutuspintakuvion pohjaan pyrkii stabiloimaan kulutuspintaliuskan muotoa ja asemaa, niin että vältetään kiinnityksen epäjatkuvuudet, joita voisi aiheutua kulutuspintaliuskan muodon muutoksesta kiinnityksen aikana. Vuoraus voidaan tehdä monenlaisista synteettisistä aineista kuten synteettisestä kumista, polyestereistä tai polyole-fiineista kuten polyetyleenistä, polypropyleenistä, polybuteeneis-ta, polyisopropeeneista ja niiden kopolymeereista. Polypropyleeni-kalvo on todettu paremmaksi kuin kumia, polyetyleeniä, mylaria ym. aineita olevat kalvot, koska silloinkin kun siihen on tehty lukuisia pieniä reikiä, se antaa hyvän voitelun repeämättä tai katkeamatta tunkeutuessaan kulutuspintakuvioon ja sitä myöhemmin poistettaessa. So. se päästää vaipan liukumaan helposti kulutuspinnan uurteisiin pyrkimättä takertumaan ylös ja muuttamaan kulutuspinnan muotoa silloin kun puristaminen aiheuttaa sen, että vaippa puristuu kulutuspintaa vasten. Tämä vuorostaan helpottaa yhdenmukaisen paineen saavuttamista kulutuspintaliuskaa vasten. Kalvo säilyttää myös tarttumattomuusominaisuutensa, niin että se voidaan poistaa yhtenä kappaleena kiinnitystoimituksen jälkeen. Erityisen käyttökelpoinen vuoraus on noin 0,318 mm:n paksuinen polypropyleeni-kalvo, joka on varustettu matkan päässä toisistaan olevilla riveillä 1,6 mm:n reikiä tai lovia. Rivien välimatka voi olla noin 30,1 mm ja reikien tai lovien väli kussakin rivissä voi olla noin 4,8 mm. Nämä välimatkat saavat olla noin 25 % pienemmät tai suuremmatkin. Käytön aikana kalvoon kohdistuvat rasitukset aiheuttavat sen, että nämä pienet reiät tai lovet avautuvat riveihin nähden poikittaisessa suunnassa, jolloin ne muodostavat suurempia reikiä joiden läpimitta saattaa olla 4,8 mm.

Keksinnön havainnollistamiseksi viitataan oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 on kaaviollinen leikkauskuvanto ulkorengas- ja kulu-tuspintayhdistelmästä sitä kiinnitettäessä ennestään tunnetulla menetelmällä ja havainnollistaa liioitellusti eräitä niistä muodon-muutosprobleemoista, joita saattaa esiintyä, ja kuvio 2 on kaaviollinen osakuvanto ulkorengas- ja kulutuspintayhdistelmästä sitä kiinnitettäessä esillä olevan keksinnön erään sovellutusmuodon 63345 5 mukaan, jossa käytetään rei'itettya voitelukalvoa kulutuspinnan ja vaipan välissä.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti kiinnitystoimitusta suoritettuna sillä tekniikalla, joka on selitetty edellä mainitussa US-patentti-julkaisussa 3 236 709, ja siinä näkyy liioitellussa muodossa eräitä niistä probleemoista, joita saattaa esiintyä kulutuspintaliuskaan kohdistuvan paineen epäyhdenmukaisen jakauman johdosta. Kuviossa on esitetty ulkorengas 110 asennettuna vanteelle 112 niin, että se voidaan pullistaa ilmalla tai muulla väliaineella sopivan venttiilin 34 kautta. Esivulkanoitu kulutuspintaliuska 116 on kääritty ulkorenkaan 110 kehän ympäri ja näiden kahden väliin on sovitettu kiinnitysainetta 118. Kiinnitysaine 118 voi olla mitä tahansa sopivaa kumipohjäistä seosta, joka pystyy itsevulkanoitumaan korotetussa lämpötilassa ja muodostamaan sidoksen kulutuspintaliuskan 116 ja ulkorenkaan 110 välille. Mieluimmin kiinnitysaine 118 vulkanoi-tuu 88 ja 121°C välisissä lämpötiloissa. Kulutuspintaliuska 116 on esivulkanoitu korkeassa paineessa, ja niin kuin näkyy, siinä on tavanomaiset urat 120 ja rivat 121, jotka kummatkin ulottuvat jatkuvina kehän ympäri.

Kulutuspintaliuskan 116 ja ulkorenkaan 110 sivuseinien päälle on sovitettu puristuselin, joka on rengasmaisen, taipuisan kumivaipan 122 muodossa, joka ulottuu rengas- ja kulutuspintayhdistelmän kehän ympäri. Vaipan 122 reunat on väliaikaisesti kiinnitetty ulkorenkaan 110 sivuseiniin, esimerkiksi kiristetty kohdassa 124 sivuseinien ja vanteen väliin. Vanteen 112, ulkorenkaan 110, kulutuspintaliuskan 116, kiinnitysaineen 118 ja vaipan 122 muodostama koko yhdistelmä on sijoitettu astiaan kuten autoklaaviin. Kulutuspintaliuskan 116 puristamiseksi ulkorenkaan 110 kehäpintaa vasten ja kiinnitysaineen 118 vulkanoimiseksi, jotakin lämmitettyä väliainetta kuten höyryn ja ilman seosta johdetaan astiaan, jota tarkoitusta varten astian seinässä on sopiva liitin. Vaihtoehtoisesti paineväliai-neena voi olla ilma ja lämpöä voidaan tuoda jollakin muulla tavoin kuten lämmityselementeillä. Paine ei saa olla suurempi kuin ulkorenkaan pullistuspaine, jotta viimeksimainittu ei deformoitui-si. Ulkorengas on aina pullistettuna autoklaavin painetta suurempaan paineeseen.

Vaipan 122 sisäpinnan ja rengas- ja kulutuspintayhdistelmän väli- 63345 6 nen tila on yhteydessä astian ulkopuolisen ilmakehän kanssa vaippaan 122 kytkettyä johtoa 24 myöten. Autoklaavissa vallitseva väliaineen paine puristaa näin ollen vaipan 122 tiiviiseen kosketukseen yhdistelmän kanssa ja pakottaa kulutuspintaliuskan 116 ulkorenkaan 110 kehää vasten, jolloin vaipan 122 sisällä oleva ilma pakottuu ulos johtoa 24 myöten.

Vaipan 122 paksuus ja taipuisuus ja kulutuspinnan urien 120 leveys ovat sellaiset, että vaippa 122 ei normaalisti pysty tunkeutumaan uurteiden pohjaan saakka, niin kuin kuviosta 1 näkyy, vaikkakin tämä olisi toivottavaa. Sen sijaan vaippa 122 tunkeutuu normaalisti vain osan matkaa uriin 120, mistä johtuu, että uriin jää ilmaa ja että urien 120 pohjilla vaikuttaa pienempi voima, ja että niiden kohdalla oleviin kulutuspintaliuskan 116 osiin kohdistuu pienempi puristus ulkorengasta vasten. Pelkästään tämä voi aiheuttaa sen, että kiinnitys on heikompi urien 120 alla. Samaan aikaan maksimivoima kohdistuu kulutuspinnan ripojen 121 ulkopintoihin ilman että ripojen 121 sivuilla olisi mitään tukea. Kokonaistuloksena tästä epäyhdenmukaisesta painetilasta, joka kohdistuu kulutuspintaliuskaan 116 on se, että monenlaista viimeksimainitun ja kiinnitysaineen 118 vääristymistä saattaa esiintyä. Eräs vääristymisen muoto on se, että kulutuspintaliuskan urien pohjat muodostuvat kyttyräisiksi, niin kuin kohdassa 132 on liioitellusti esitetty. Yksityiset kulutuspinnan rivat 121 voivat myös kallistua. Edelleen kiinnitysaine 118 voi vääristyä paksuiksi ja ohuiksi osiksi 136 ja 138 yksityisten ripojen 121 liikkeen johdosta tai koko kulutuspintaliuskan 116 sivuttaisliikkeen johdosta. Ja vielä, kuten edellä on selitetty, mutta piirustuksessa ei ole esitetty, kiinnitysaine kulutuspintaliuskan 116 päissä voi muodostaa padon yhden tai useamman uran 120 poikki.

Kuvio 2 esittää miten nämä puutteet voidaan keksinnön mukaan välttää sen johdosta, että käytetään venyvää voitelukalvoa 152, joka on rei'itettyä polypropyleeniä, vaipan 122 ja kulutuspintaliuskan 116 välissä. Kalvon 152 taipuisuus ja voiteluominaisuudet tekevät vaipalle 122 mahdolliseksi tunkeutua urien 120 pohjaan, siten puristaen ulos kaiken ilman, niin että saavutetaan yhdenmukainen, kulutuspintaliuskaan 116 kohdistuva paine liuskan vääristymättä. Ilman kalvoa 152 saattaa esiintyä kuvion 1 mukainen tilanne.