NL7905497A - Vormsegment in het bijzonder voor een bandvulcaniseer- vorm en werkwijze ter vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

, ' ; * i Λ V.O. 8031

Maschinenbau Herbert KG Frankfort a/d Main Bondsrepubliek Duitsland

Vormsegment in bet bijzonder voor een bandvulcaniseervorm en werkwijze ter vervaardiging daarvan

De uitvinding beeft betrekking op een, uit gietmetaal met betrekkelijk laag smeltpunt, in bet bijzonder een aluminiumlegering, gegoten vormsegment, speciaal voor een band-vulcaniseervorm, welke vorm is voorzien van ingegoten lamellen uit een metaal met betrekke-5 lijk boog smeltpunt, in bet bijzonder uit staalplaatmateriaal, welke lamellen döor de wand van bet vormsegment been reiken, waarbij zich tussen de omgoten bereiken van die lamellen en de daar aan aangrenzende gegoten vlakken ontluchtingsspelten bevinden, via welke bet binnen- en buitenvlak van bet vormsegment met elkaar verbonden zijn.

10 Bij een uit bet DGMS .386 bekend vormsegment van deze soort zijn alle lamellen tevens vormgevende delen van het segment, welke in de te vormen band diepe, smalle sleuven vormen. Het voordeel van dergelijke segmenten bestaat hierin, dat de ontluchting van 'een bandvulcaniseervorm, welke uitgerust is met dergelijke segmenten·, 15 plaats vindt via de genoemde spleten, zodat er geen aparte ont- luchtingsboringen nodig zijn. Daardoor worden ook aan de voltooide band ongewenste uitstulpingen vermeden, welke bij van ontluchtings-boringen voorziene banden in die ontluchtingsboring gevormd worden en welke gewoonlijk in dure handarbeid moeten worden verwijderd.

20 Voldoende ontluchting is echter slechts gewaarborgd, wanneer een voldoend groot aantal lamellen op geschikte wijze over bet gehele, vormgevende vlak van de bandvulcaniseervorm verdeeld, toegepast wordt.

Dit is niet bij alle bandprofielen bet geval. Teneinde ook in dat geval zonder ontluchtingsboringen met cirkelrond dwarsprofiel voldoende 25 ontluchting te bereiken, is - in bet Duitse octrooischrift 1.985·121 -reeds voorgesteld, uitsluitend voor ontluchtingsdoeleinden dienst doende lamellen in een complete vorm in te gieten, welke aan bet vormgevende vlak van de vorm eindigen, d.w.z. niet op bun beurt vorm- 790 54 97 2 /Λ gevende elementen vormen. De lamellen bij deze bekende vorm steken buiten de buitenzijde van de vorm uit, waarbij de uitstekende delen als vasthouddelen dienst doen, waarmee de lamellen - die ook als "blinde lamellen" kunnen worden betiteld - in een vormwamd zijn inge-5 stoken, waarin zich overeenkomstige, sleufvormige verdiepingen bevinden.

Aldus uitgevoerde "blinde lamellen" zijn bij een complete vorm mogelijk doch niet bij vormsegmenten, welke aan een, een aantal segmenten bijeenhoudend deel van de vulcaniseervorm moeten worden bevestigd, aangezien de uitstekende lameldelen de bevestiging zouden 10 belemmeren.

Doel van de uitvinding is nu een vormsegment van de in de aanhef vermelde soort, dat onafhankelijk van het te vervaardigen band-profiel het aanbrengen van ζδ veel lamellen veroorlooft, als voor optimale ontluchting vereist is, zonder dat die lamellen de monteer-15 baarheid van het vormsegment belemmeren.

Het volgens de uitvinding voorgestelde vormsegment wordt daartoe gekenmerkt, doordat tenminste één lamel ("blinde lamel") met zijn binneneinde bij een' vormgevend vlak en met zijn buiteneinde bij het buitenvlak van het vormsegment eindigt.

20 Een aldus uitgevoerd vormsegment kan op dezelfde wijze worden .

gemonteerd, als bij bekende vormsegmenten mogelijk is, aangezien aan de achterzijde van het segment géén uitstekende delen aanwezig zijn, welke de montage van het segment aan een vorm zouden kunnen belemmeren. Dit dragende deel kan een gesloten ring zijn, of ook een 25 verplaatsbaar element, waaraan tenminste één, bij voorkeur echter een aantal uitgevonden vormsegmenten gemonteerd wordt.

In nadere uitwerking van de uitvinding kunnen de lamellen, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm, zijn voorzien van oneffenheden. Daardoor wordt een bijzonder werkzame ontluchting verkregen, aangezien 30 die oneffenheden niet alleen vergroting van het oppervlak van de lamellen opleveren - waardoor snellere afschrikking van het gegoten metaal bewerkstelligd wordt en daardoor de spleetvorming tussen aluminium en lamel wordt bevorderd - doch ook, door die oneffenheden dunne kanalen voor het ontwijken van de lucht worden gevormd.

35 Bij voorkeur zijn, overeenkomstig een verdere bijzonderheid volgens de uitvinding, de lamellen in het bereik van verdiepingen 7 9 0 5 4 97 3 «* ' \ *

V

aangebracht. Ook kunnen, volgens de uitvinding, in de omgoten bereiken openingen aanwezig zijn. Deze - op zichzekf uit het DGMS T^·11·386 bekende - maatregelen bieden speciaal voordeel bij de volgens de uitvinding voorgestelde "blinde lamellen".

5 Bijzonder .voordelig is een nadere uitwerking volgens de uit vinding bestaande in een werkwijze voor het vervaardigen van een ' volgens de uitvinding voorgesteld vormsegment, Ter toelichting hiervan diene het volgende.

Gietkokilles voor vormsegmenten hebben een betrekkelijk een-10 voudig gevormd buitendeel en een gecompliceerd gevormd binnendeel.

Het buitendeel vormt uitsluitend de betrekkelijk gladde buitenvlakken van het segment, welke op goedkope wijze door een draaibewerking vervaardigd kunnen worden. De binnendelen van de kokille hebben echter de positieve vorm van het te vervaardigen voorwerp, d.w.z. een 15 bandprofiel. Moderne bandprofielen hebben betrekkelijk smalle, diepe groeven, welke in de stalen kokille slechts door middel van een vonk-erosiewerkwijze kunnen worden vervaardigd. Deze werkwijze verloopt echter langzaam, zodat lange werktijden ontstaan en de werkstukken derhalve dienovereenkomstig kostbaar worden. Wanneer men nu de 20 "blinde lamellen" volgens de uitgevonden werkwijze aan het kokillen-binnendeel houdt, in plaats van aan het kokillenbuitendeel, wordt als voordeel bereikt, dat de vervaardiging van de kokille. praktisch géén extra kosten veroorzaakt, aangezien immers het aanbrengen van de verdiepingen voor het houvast van de "blinde lamellen" in één werk-25 gang, tezamen met de vervaardiging van toch reeds noodzakelijke verdiepingen plaats vindt. Aldus wordt derhalve vermeden, dat ook het kokillebuitendeel volgens de vonkerosiewerkwijze moet worden bewerkt.

Ook bij het uitrusten van de gietkokille met lamellen worden voordelen bereikt, aangezien slechts het binnendeel van de kokille behoeft · 30 te worden uitgerust met "blinde lamellen" en eventueel ook met vormgevende lamellen, terwijl het kokillebuitendeel vrij van een dergelijke uitrusting blijft. Tegenover deze voordelen is het verwijderen van de vasthouddelen van de "blinde lamellen" qua daartoe vereiste werkzaamheden slechts van gering belang, zodat, als geheel gezien, ten 35 opzichte van het vasthouden van de "blinde lamellen" in het kokillebuitendeel, een aanzienlijke besparing wordt bereikt.

790 54 97

'V

Λ ^ ^ k

Ten aanzien van het kokille-gi et en kan algemeen worden opgemerkt, dat dit voor het vormen van ontluchtingsspleten tussen lamellen en aluminium bijzonder gunstig is, aangezien in een stalen kokille betrekkelijk snelle afkoeling van het aluminium in drukloze toestand 5 plaats vindt. Bij toepassing van de drukgietwerkwijze wordt de vorming van spleten niet in dezelfde mate bevorderd, aangezien de hydrostatische druk in het vloeibare metaal de spleetvorming tegengaat. Ter verdere bevordering van’de spleetvorming kunnen, in nadere uitwerking van de uitvinding, de lamellen van een bekledingslaag zijn 10 voorzien.

Bijzonder voordelig is toepassing van..lamellen, waarbij tussen het vasthouddeel en het in te gieten gebruiksdeel van een blinde lamel een breukverzwakkingsplaats, bij voorkeur een kerf of inkeping aangebracht is, aangezien de vasthouddelen van dergelijke lamellen 15 na het uit de gietkokille, nemen van het vormsegment bijzonder gemakkelijk kunnen worden verwijderd namelijk door ze af te breken.

De uitvinding zal thans, onder verwijzing naar de tekening, waarin uitsluitend bij wijze van voorbeeld voor de uitvinding een uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding is weergegeven, nog nader worden toegelicht.

Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een kokille-binnen- deel; fig. 2 is een perspectivisch aanzicht van een kokille-buiten- deel; 25 . " fig. 3 toont een vormsegment volgens de uitvinding m de toestand onmiddellijk nadat het uit de gietkokille is genomen; fig. k is een verticale doorsnede van het binnendeel van de kokille en een vormsegment; fig. 5 laat, in drie aanzichten, een vormgevende lamel zien; 30 fig. 6 laat, eveneens in drie aanzichten, een blinde lamel zien; en fig. 7 toont, op vergrote schaal, het gedeelte van fig. 6 in

het bereik binnen de in die figuur bij het verwij zings cijfer VII

met een streeppuntlijn getekende cirkel.

Het vormsegment volgens de uitvinding is als geheel aangeduid met de verwij zingsletter S en heeft een in hoofdzaak L-vormige ge- 35 7905497 *> 5 daante. Het lange L-been 1 doet dienst voor het vormen van een band-loopvlak, terwijl het korte L-been 2 bestemd is voor het vormen vsd een deel van het bandzijvlak.

Het lange L-been reikt slechts tot de equator van de hand.

5 Het zich aan de andere zijde van de equator bevindende handvlak wordt gevormd door een volgens het spiegelbeeld geplaatst vormsegment.

Het vormsegment heeft een buitenvlak 3 en een binnenvlak 4.

Het buitenvlak 3 is gebogen en vormt een gedeelte van een ringvlak.

In het bereik van het lange L-been bevindt zich een viertal verdie-10 pingen 5-8. Aan het einde van het lange L-been is een uitsteeksel 9 aangevormd, dat bij een in een vorm gemonteerd segment grijpt in een passende groef van het dragende vormdeel.

Aan de binnenzijde van het segment S bevinden zich zigzag-vormige ribben 10,11 - welke uit aluminium bestaan en ééndelig met 15 het vormsegment uitgevoerd zijn - alsmede vormgevende, stalen lamellen 12, en niet bij de vormgeving van de band betrokken, zogenaamde blinde lamellen 13. Deze laatstgenoemde lamellen 13 zijn aangebracht in het bereik van de verdiepingen 5 en 6, terwijl de vormgevende lamellen zich bevinden in het bereik van de verdiepingen T en 8.

20 De vormgevende lamellen 12 grijpen met een rand in de ribbe 11, terwijl de blinde lamellen 13 in voltooide toestand van het segment niet buiten het binnenvlak 4 van het segment uit steken. In de voltooide toestand is namelijk het als vasthouddeel betitelde bereik 13a van de blinde lamellen verwijderd, zodat de binnenrand 13b van de 25 blinde lamellen strookt met het binnenvlak 4. Ook is in de voltooide toestand het stijgdeel 14 verwijderd. De verwijdering van het deel 13a wordt vergemakkelijkt door een breukverzwakkingsplaats, welke is gevormd door een kerf of inkeping 13c (zie hiertoe ook de figuren 6 en T).

30 In fig. 6 is een blinde lamel weergegeven. Deze is voorzien van het reeds genoemde vasthouddeel 13a. en een werkzaam deel 13d.

Het werkzame deel 13d is dakvormig gebogen, zoals uit de linker aanzichtfiguur 6 blijkt. In het middenbereik 13'd van het werkzame deel bevindt zich een gat 13e. In het verlengde van de rand 13b 35 verloopt de reeds genoemde inkeping 13c. Deze verzwakt de toch reeds dunne lamel 13 op een dwarsprofiel 13 ter dikte van ongeveer de helft 790 54 97 Ή Λ \ 6 * van de normale lameldikte, en welk dwarsprofiel ongeveer 0,5 mm kan bedragen.

Na het uit de gietkokille nemen van het vormsegment kan het vasthouddeel 13a door het af te breken snel worden verwijderd, waar-5 toe het slechts behoeft te worden omgebogen, om dat vasthouddeel in het bereik van zijn verzakte dwarsprofiel 13g af te breken. De aan de rand 13b evenwijdige eindrand is met het verwij zings cijfer 13f aangegeven.

De werkzame lamel 12 is aan de buigrand 12a onder een stompe 10 hoek omgebogen. De lamel 12 bevat een gat 12b, dat correspondeert met het gat 13e van de blinde lamel 13. De vormgevende lamel 12 bevat géén verzwakkingsplaats.

Van de gietkokille zijn het kokillebinnendeel 15 en het kokille-buitendeel 16 weergegeven. Bij de kokille behoren nog, in de tekening 15 niet-weergegeven, zijwanden, welke de gietholte opzij afsluiten en tegen de zijwanden van de kokilledelen 15 en 16 aan liggen.

Het kokille-binnendeel heeft de negatieve vorm van het vormgevende binnenvlak k van het segment S. Voor het vormen van de ribben 10 en 11 zijn betrekkelijk smalle en diepe groeven 17, 18 20 aanwezig. Voor het insteken van de vormgevende lamel 12 gaan van de groef 18 twee smalle, diepe sleuven 19 en 20 uit, welke een zodanige breedte hebben, dat de lamellen 12 er in passen. De breedte bedraagt bij voorbeeld ongeveer 1 mm. De diepte is gelijk aan de vrij uit het aluminiumgietdeel van het segment uitstekend hoogte van de lamellen 12. 25 Van de groef 17 takken groeven 21 en 22 af, welke aan het vormsegment .S overeenkomstige aangevormde ribdelen vormen doch in de perspectivische afbeelding niet zichtbaar zijn. Voor de ontluchting is de uitmondingsplaat van de, door de kanalen 21 gevormde ribben in de door het kanaal 17 gevormde ribbe een kritisch bereik. In dit 30 bereik bevinden zich voor het opnemen van de blinde lamellen 13 bestemde sleuven 23 en 2b.

Overigens bevindt zich aan het kokille-binnendeel 15 een brede uitsparing 25, welke fungeert als ingiettrechter.

Bij de vervaardiging van het kokille-binnendeel 15 wordt eerst 35 een draaibewerking uitgevoerd, waarbij in hoofdzaak het gewelfde vlak van de te vervaardigen band gevormd wordt. Vervolgens worden, 7905497 %·- 7 met toepassing van de vonkerosiewerkwijze de diepe groeven 17» 18, 21, 22, alsmede de diepe, dunne sleuven 19» 23 en 2b aangebraeht.

Het vormen van de verdiepingen 23 en 2b veroorzaakt nauwelijks extra kosten, aangezien deze sleuven gelijktijdig met andere sleuven 5 geërodeerd kunnen worden.

Het kokille-buitendeel 16 heeft een vormgevend binnenvlak 26, dat het negatief van het buitenvlak 3 van het segment vormt. Dit vlak wordt door een draaibewerking vervaardigd. Deze wijze van vervaardiging is betrekkelijk goedkoop. Het vormgevende vlak 26 wordt ten 10 dele door een viertal klossen 27 gevormd, welke het negatief van de verdiepingen 5-8 van het segment S vormen. Deze klossen zijn door middel van schroeven 28 bevestigd.

Bij de vervaardiging van het segment S wordt eerst het kokille-binnendeel 15» oij uit elkaar genomen kokille, uitgerust met vorm- .

15 gevende lamellen 12 en blinde lamellen 13. De vormgevende lamellen worden hierbij in de sleuven 19» 20 ingestoken, waarbij in de sleuf dat deel opgenomen wordt, dat aan het voltooide segment vrij ligt, terwijl het aan het voltooide segment amgoten bereik uit het kokille-binnendeel 15 uit steekt. De blinde lamellen 13 worden met hun vast-20 houddelen 13a in de sleuven 23 en 2b ingestoken. De werkzame delen 13d van de blinde lamellen steken buiten het kokillebinnendeel 15 uit.

Ha het aldus uitrusten van het kokillebinnendeel 15 wordt de kokille gesloten, waarbij het kokillebuitendeel 16 zodanig tegen het kokillebinnendeel 15 gelegd wordt, dat de buitenrand 29 van het 25 kokillebuitendeel tegen de binnenrand 30 van het kokillebinnendeel aan komt te liggen.

Bovendien wordt tegen de zijvlakken 31, 32 een eerste sluitwand en tegen de tegenovergelegen zijvlakken 33, 3b een tweede sluitwand aan gelegd. De uitsparing 25 wordt door het vlak 35 van het kokille-30 buitendeel 16 gesloten, zodat een rondom gesloten gietkanaal gevormd wordt.

Ha sluiting van de vorm wordt, via het ingietkanaal 25, vloeibaar aluminium zonder druk ingegoten, waarbij de holte van de giet-kokiile opgevuld wordt. Hierbij worden de uit het kokillebinnendeel 15 35 uitstekende bereiken van de lamellen 12 en 13 door het vloeibare aluminium omgoten. Het aluminium koelt in de stalen kokille zeer snel 7905497 * 8 af; hierbij ontstaan dunne spleten tussen de omgoten vlakken van de lamellen 12, 13 en het aluminium. Dit verhindert echter niet, dat de lamellen veilig en betrouwbaar in het gietsel worden vastgehouden. Het houvast wordt nog bevorderd, doordat vloeibaar aluminium 5 in de openingen 13e en 12b van de lamellen stroomt, waardoor een in vorm aansluitende verankering ontstaat.

De uit het kokillebinnendeel 15 uitstekende bereiken van de lamellen 12 en 13 hebben een zodanige hoogte, dat zij juist tofcaan de eindvlakken van de klossen 27 reiken, zodat de eindranden van de 10 lamellen stroken met de bodems van de verdiepingen 5-8· «

Ha stolling van. het aluminium worden de delen van de kokille uit elkaar getrokken ongeveer tot in de, als geheel in de figuren 1-3 weergegeven stand, waarna het segment er uit genomen kan worden. Daaraan bevindt zich eerst nog het stijgdeel 1^. Aan de 15 blinde lamellen 13 bevinden zich nog de vasthouddelen 13a. De vast-houddelen 13a worden door ombuiging verwijderd. Het stijgdeel wordt, door het af te slaan of af te zagen, verwijderd. Daarna wordt het segment nog afgewerkt.

Met een kokille kan een groot aantal segmenten worden gegoten, l 20 m het algemeen een aantal duizenden stuks.

Overeenkomstig een in de tekening niet-weergegeven variant kunnen de lamellen tenminste in hun ingegoten bereiken zijn voorzien van ribbels, welke zich bij voorkeur ongeveer loodrecht op het vlak 3 uitstrekken. Hierdoor worden de in de aanhef dezes reeds 25 aangegeven effekten bereikt. Zoals aldaar ook vermeld, kunnen de lamellen voor of na het inzetten in het kokillebinnendeel van een bekledingslaag worden voorzien, waardoor de spleetvorming wordt bevorderd. Wanneer de lamellen slechts plaatselijk van een bekledingslaag moeten worden voorzien, geschiedt het aanbrengen van die bekle-30 dingslaag bij voorkeur na het inzetten. Worden de lamellen voor het inzetten van de bekledingslaag voorzien, dan worden die lamellen geheel bekleed.

790 5 497

Claims (7)

1. Uit gietmetaal met betrekkelijk laag smeltpunt, in het hij zonder een aluminiumlegering, gegoten vormsegment, speciaal voor een band-vulcaniseervorm, welke vorm is voorzien van ingegoten lamellen uit een metaal met betrekkelijk hoog smeltpunt, in het bijzonder uit 5 staalplaatmateriaal, welke lamellen door de wand van het vormsegment heen reiken, waarbij zich tussen de omgoten bereiken van die lamellen en de daar aan grenzende, gegoten vlakken ontluchtingsspleten bevinden, via welke het binnenvlak en het buitenvlak van het vormsegment met elkaar verbonden zijn, met het kenmerk, dat tenminste êên lamel (13) 10 (blinde lamel) met zijn binneneinde (13b) bij een vormgevend vlak (b) en met zijn buiteneinde bij het buitenvlak (3) van. het vormsegment (S) eindigt.

2. Vormsegment volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste de omgoten bereiken van. de lamellen zijn voorzien van oneffenheden, 15 welke hun oppervlak vergroten, bij voorkeur van ribbels met groeven, welke zich van het binnenvlak tot het buitenvlak van het vormsegment • uitstrekken.

3· Vormsegment volgens tenminste êên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lamellen (12, 13) in het bereik van verdie-20 pingen (5-3) aan de buitenzijde (3) van het vormsegment (S) aangebracht zijn.

4. Vormsegment volgens tenminste êên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lamellen (12, 13) in hun omgoten bereiken van openingen zijn voorzien, terwijl die openingen (12b, 13e), althans 25 ten dele, volgegoten zijn.

5- Werkwijze voor het vervaardigen van een vormsegment volgens tenminste êên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een gietvorm (15, 16) uit staal (kokille) wordt toegepast, welke een, van smalle verdiepingen (17-2¾) voor het vormen van het vormgevende 30 binnenvlak (¾) van het segment (S) voorzien kokillebinnendeel (15) en een, het buitenvlak (3) van het vormsegment (S) vormend, kokille-buitendeel (16) bevat, waarbij, bij geopende kokille (15, 16), in verdiepingen (19, 20, 23, 2¾) van het kokillebinnendeel (15) lamellen (12, 13) worden ingestoken, vervolgens de vorm gesloten en met vloei- 7905497 5 "baar metaal drukloos gevuld wordt en na stolling van dat metaal de vorm wordt geopend, het gegoten segment (s) onder het uittrekken van de lamellen (12, 13) uit het kokillehinnendeel (15) gehaald wordt en aan de blinde lamellen ('13) dat deel (13a) (vasthouddeel) verwijderd 5 wordt, dat in het kokillehinnendeel (15) gestoken was.

6. Werkwijze volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat de lamellen (12, 13) ten minste in hun te omgieten bereiken met materiaal bekleed worden, bij voorkeur met kunststofmateriaal dat tenminste na stolling van. het gegoten metaal, ontleed wordt. tO

7. Lamel voor.het uitvoeren van de werkwijze volgens ten minste éên der conclusies 5 en 6, met het kenmerk, dat tussen vasthouddeel (13a) en in te gieten, werkzaam deel (13d) van een blinde lamel (13) een breukverzwakkingsplaats, bij voorkeur een’inkeping of kerf (13c) aangebracht is. 7905497