NL8002972A - Werkwijze en inrichting voor het vormen van binnenvoeringen voor de produktie van voertuigbanden. - Google Patents

Description

ΐ * H.O. 29112 1

Werkwijze en inrichting voor het vormen van hinnenvoeringen voor de produktie van voertuigbanden.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het continu vervaardigen van bandbinnen-wanddelen uit twee verschillende plastische massa's in een arbeidsproces.

5 Een voertuigband, in het bijzonder een autoband wordt, voordat ze in de persvorm ter vulcanisatie kan worden geplaatst uit een groot aantal afzonderlijke delen samengesteld waarbij de man die dit werk uitvoert een speciaal apparaat voor deze opbouw ter beschikking heeft, welk 10 apparaat, bekend staat onder de Engelse benaming "builder”.

Ook als het hoofdgedeelte van deze builder de trommel rond welke de band wordt opgebouwd, met een voettoets motorisch kan worden bewogen en ook aandrukrollen pneuma-' tisch bediend veèl hulparbeid overnemen, is het samenstel-15 len van een band ook nu nog overwegend handwerk. Daarbij worden kwaliteit en prijsvorming van een band in hoge mate bepaald aan de builder en wel door twee belangrijke facto-.* ren: a) het voordeel bij de fabrikage van de afzonderlijke delen, 20 dat betekent dus in de uitvoering van deze afzonderlijke delen voor de werkzaamheden aan de builder, en b) de zorgvuldige arbeid van de man aan de builder als ook de hem ter beschikking staande mogelijkheden.

Een bijzonder belangrijke van de genoemde afzonderlijke 25 delen die worden gebruikt voor het samenstellen van een band is de zogenaamde binnenvoering, dat wil zeggen de binnenste wanddelen van de band.

De binnenvoering vormt het binnenste deel van de band daar waar de binnenband met de buitenband in contact komt.

30 Bij de tegenwoordig zeer gebruikelijke zogenaamde binnenband-loze banden (tubless-banden) bestaat de binnenste laag uit buthylkautschuk vanwege de ongeveer acht maal grotere lucht ondoorlaatbaarheid ten opzichte van natuurkautsch.uk en de tweede *laag bestaat uit een natuurkautschukmengsel 35 om een goede overgang en een beste verbinding op de daarop volgende opbouwlagen te waarborgen.

Buthylkautschukmengsels laten zich echter erg slecht 800 2 972 * 2 met andere elastomeermengsels vertinden, in het "bijzonder in koude toestand, zodat men het binnenvoeringsprofiel in buthylkwaliteit voorlopig al met het overgangsgummi samen brengt en wel zo mogelijk wanneer beide kwaliteiten zich in 5 warme toestand bevinden.

Dat gebeurt tegenwoordig nog over de gehele wereld door een zeer arbeidsintensief en kostbaar fabrikageproces op vlakplaten en doubleerkalanders.

Een binnenvoering bijvoorbeeld een een kleine vracht-10 wagenband wordt dan tegenwoordig ongeveer opgebouwd zoals getoond is in figuur 1.

Omdat gummi mengsels op de kalander slechts tot 1,5 of maximaal 1,8 mm dikte enigszins vrij van gasbellen kunnen worden vervaardigd'wordt de bovenste laag van een natuur-15 kautschukmengsel (of een synthetisch overgangsmengsel) in twee folies 1.1 en 1.2 (figuur 1) met 1,5 mm dikte afzonderlijk gekalanderd op maat gesneden en op de doubleerkalan-der met de onderste laag uit buthylkautschuk, die eveneens bestaat uit twee lagen 1.3 en 1.4 (figuur 1), waarbij elke 20 folie 1,8 mm dik is, samengevoegd.

Al bij de fabrikage van de folies zelf op de kalander kunnen bij de te kiezen materiaaldikten gasbelletjes tijdens het kalanderen niet geheel worden vermeden. Gasbelletjes (luchtinsluitsels) ontstaan echter steeds weer bij het 25 doubleren tussen de afzonderlijke folies en de overlappingen van de gerede profielplaat. Dit heeft een negatief effect op de. kwaliteit van de gerede band.

Het waarschijnlijk moeilijkste probleem bij het behandelen van de binnenvoering bij het opbouwen van een band op een 30 builder is echter de splitsing, dat wil zeggen de plaats waar de uiteinden van het binnenvoeringprofiel worden samengevoegd.

Als het binnenvoeringprofiel wordt samengesteld uit gekalanderde folies, dan gaat het natuurlijk om een open 35 strook die op de trommel van de builder als een alangring eindloos gemaakt moet worden. Alhoewel de schuin gesneden eindplaatsen van dit vlakke binnenvoeringprofiel ofwel met oplosmiddelen ofwel met een kleef oplossing contactrijp gemaakt worden voordat ze op elkaar geplaatst worden en al-40 hoewel de man aan de builder de grootste aandacht en veel 800 2 9 72 \ * * 3 tijd besteedt aan deze splitsingsplaats ontstaan bier steeds weer luchtinsluitsels, slechte verbindingen en derhalve fouten op deze samenvoegplaats, hetgeen meestal leidt tot het verbreken van de splitisingsplaats en derhalve uitval 5 van het produkt.

Dit openscheuren is in zoverre gemakkelijk te begrijpen als men voor ogen houdt dat de binnenvoering tot het dubbele wordt uitgerekt voordat ze met de overige afzonderlijke delen als opgebouwde band wordt gevulcaniseerd. Tegelijker-10 tijd moet rekening worden gehouden met het feit dat het buthylmateriaal slecht met andere elastomeren kan worden verbonden waarbij het de man aan de builder niet altijd gelukt om telkens de snijlijnen van hetzelfde materiaal van de einddelen nauwkeurig op elkaar te plaatsen wanneer hij 15 het binnenvoeringprofiel op de buildertrommel samenvoegt.

Een verder negatief punt bij gekalanderde binnenvoering-profielen is de omstandigheid dat aan de zijkant te veel materiaal wordt gebruikt dat men zou kunnen besparen. De optimale vormgeving voor een binnenvoeringprofiel zou 20 ongeveer overeenstemmen met figuur 2, waaruit door middel van de gestippelde delen blijkt welk materiaal ten.opzichte van de gekalanderde binnenvoering kan worden bespaard.

De uitvinding heeft nu ten doel een nieuwe werkwijze aan te geven welke wordt gekenmerkt doordat een slang-25 vormig element uit tenminste twee lagen van verschillende plastische massa's in een arbeidsproces of in direct op elkaar volgende arbeidsprocessen door extruderen wordt vervaardigd, waarbij de wanddikte van tenminste een van de slanglagen met intervallen voorzien is van verdikkingen 30 respectievelijk verdunningen en dat tenslotte de op deze wijze gevormde slangsecties voor het vormen van de afzonderlijke bandwanddelen van de slang worden gescheiden.

De in wanddikte variërende slangsecties worden bij voorkeur gevormd door een gestuurde verandering van de 35 materiaaltoevoer, waarbij dit kan plaatsvinden door inwerking op de materiaalstroom op de plaats waar de slang wordt gevormd of door een dienovereenkomstig pulserende nateriaaltoevoer.

Met de fabrikagewerkwijze die het onderwerp van de uit-40 vinding uitmaakt worden, eventueel samen met een inrich- 800 2 9 72 f 4 ting volgens de uitvinding alle vroegere problemen en nadelen geëlimineerd.

De basisgedachte bij de eliminatie van deze problemen is dat in plaats van een open profielband, die op de buil-5 der samengevoegd moet worden, een gesloten dus eindloze band in de vorm van een slangsectie wordt gebruikt, welke de man aan de builder in enkele seconden op de builder-trommel kan leggen respectievelijk kan opschuiven.

De uitvinding wordt in het volgende aan de hand van 10 in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nog nader verklaard.

Figuur 3 toont louter schematisch een deel van een volgens de uitvinding vervaardigde slang.

Figuur 4 toont een dubbelspuitkop voor het uitvoeren 15 van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 5 toont louter schematisch een deel van een spuitkop met middelen voor het opwekken van de golfvormig verlopende wanddikte van een slang.

Omdat de binnenvoering in het midden nabij de grootste 20 straal in de binnendoorsnede van de band echter relatief dik moet zijn (zie figuur 2) en zijdelings af gevlakt, moet zijn in de richting van de kleinste binnendoorsnede van de band, daar waar de velg zich bevindt, moet een slang worden geëxtrudeerd, bij voorkeur in een enkel arbeidsproces, met 25 twee gummi kwaliteiten, welke in nauwkeurig controleerbare en instelbare intervallen op axiaal telkens dezelfde plaatsen dikker en dunner wordt, waarbij de verdikkingen en verdunningen telkens radiaal gelijklopend en centrisch moeten zijn.

30 Een dergelijke slang 2 is getoond in figuur 3* De af zonderlijke binnenvoeringen worden door afscheiden van de slangsecties 2, 2', 2* * enz. telkens aan de dunste plaatsen 3» 3'i 3’' enz, gevormd.

Bij gebruik van dergelijke gesloten ringen of slang-35 secties, die bijvoorbeeld een inwendige doorsnede van 500 mm en een lengte van 800 mm kunnen bereiken ontstaan de vol-- ^ gende belangrijke voordelen: - veel minder arbeid, zowel bij de fabrikage van deze binnenvoering als ook aan de builder, dus bij de opbouw van 40 de band; 800 2 972 5 - minder energieverbruik; - grote materiaalbesparing; - geen samenvoegwerkzaamheden (bij de splitsingsplaats) aan de builder, hetgeen betekent: geen lijmoplossing opbrengen 5 op de schuine verbindingsplaatsen; - de profielbandlengte blijft telkens gelijk waardoor ook een trek in het profiel (excentriciteit) kan worden vermeden terwijl de band ook niet kan openscheuren omdat er geen samenvoegplaats aanwezig is; 10 - een volkomen lucht- en verontreinigingsvrije verbinding tussen de beide elastomeerlagen; - gasbelvrije profielbandringen; - betere gasdichtheid (lucht ondoorlaatbaarheid); - betere kwaliteit van het eindprodukt; 15 - minder uitval.

Figuur 4 toont een dubbelspuitkop 4, waarbij met twee extruders tegelijkertijd twee verschillende plastische materialen worden geëxtrudeerd en tot een slang met over elkaar liggende lagen kunnen worden gevormd.

20 Daarbij zijn de twee (niet getoonde) extruders onder een hoek van bij voorkeur 45° ten opzichte van de spuitkopas opgesteld zodat een goede materiaalstroming in voorwaartse richting naar de uittree opening 5 van de extruderkop 4 wordt bereikt. De materialen omstromen zichzelf via twee 2-5 uitgewerkte hulzen 6 respectievelijk 7 met stroomrichtings-eilandjes 8 respectievelijk 9 en treffen elkaar, rond naar buiten tredend aan het einde van de middelste huls 6 met grote druk en in een toestand van de beste plasticiteit om een goede verbinding aan te gaan.

50 Er zijn middelen aanwezig om de wanddikte van de te vormen slang in nauwkeurig bepaalbare en bestuurbare tijd-respectievelijk lengtesecties en in eveneens nauwkeurig bepaalbare mate te veranderen, dat wil zeggen dunner en dikker ongeveer volgens een gewenste golflijn te laten ver-55 lopen (zie figuur 5). Deze verandering, dat wil zeggen de pulsering in de materiaaltoevoer wordt bereikt doordat in groeven 10, 11 in de buitenste schijf 9 als ook in ‘de binnendoom 8 op de wijze als getoond in figuur 5 holle ringen 12, 15 (pulseerringen) uit elastisch en warmtebestendig 40 materiaal zijn ingebracht, welke ringen van buitenaf met 800 2 972 6 ♦ een gasvormig of vloeibaar medium kunnen worden gevuld en daardoor op bestuurde wijze kunnen worden vergroot respectievelijk verkleind zodat de materiaaldoorstroming daarmee dienovereenkomstig wordt verkleind respectievelijk ver-5 groot (figuur 5» gestippelde lijnen 14 respectievelijk 15 langs de pulseerringen 12 respectievelijk 13) en de uittredende slang bij het passeren van de klemplaats, dat wil zeggen de nauwste plaats 16 tussen de ringen 12, 13 dunner wordt. De intervallen voor het pulseren worden met een 10 niet nader beschreven en op zichzelf bekend agregaat bestuurd.

Het pulseren kan echter ook worden bereikt door een axiale verschuiving van de binnendoorn 8 en/of de buitenschijf 9, waarbij de materiaaldoorstroming tussen de binnen-15 doorn 8 en de middelste huls 6 enerzijds en de buitenschijf 7 en de middelste huls 6 anderzijds wordt veranderd.

De verandering van de materiaalstroming, dat wil zeggen het pulseren, kan natuurlijk ook worden bereikt door verschuiving van de middelste huls 6 in axiale richting.

20 Het pulseren kan ook door verandering van het warm toerental van de extruders (welke niet zijn getoond) worden bereikt of door verandering van de aftreksnelheid.

Een verdere mogelijkheid bestaat daarin het pulseren door hydraulische cylinders te bereiken welke in plaats 25 van wormen in de extruders zorgen voor het materiaaltransport door de spuitkop 4 en/of naast de wormen als pulsatie-element extra materiaal direct in de spuitkop inpersen.

De verandering van de wanddikte van de slang kan anderzijds worden bereikt doordat de binnenslang op een dien-30 overeenkomstig gevormde vormbuis wordt gespoten en de buitenslang daar overheen wordt gespoten.

Het overspuiten kan achter elkaar in een reeks met afzonderlijk staande extruders of in een werkproces met een dubbelspuitkop plaats vinden.

t 800 2 9 72

Claims (12)

1. Werkwijze voor het gelijktijdig vormen van uit tenminste twee verschillende materialen bestaande inwendige wanddelen van voertuigbanden, met het kenmerk, 5 dat een slangvormig element uit tenminste twee lagen uit verschillende plastische massa's in een arbeidsproces of in direct op elkaar volgende arbeidsprocessen door extru-deren wordt vervaardigd, waarbij de wanddikte van tenminste een van de slanglagen met intervallen wordt voorzien van 10 verdikkingen respectievelijk verdunningen en dat tenslotte de op deze wijze gevormde slangsecties voor de vorming van de afzonderlijke banwanddelen van de slang worden gescheiden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat een slang uit meer dan twee lagen uit ver- 15 schillende plastische massa's wordt gevormd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor de vorming van de slanglagen verschillende natuurlijke en/of synthetische gummi materialen worden gebruikt.

4. Werkwijze volgens conclusie 1,met het ken merk, dat de in wanddikte variërende slangsecties door gestuurde verandering van de materiaaltoevoer worden gevormd.

5· Werkwijze volgens conclusie h, met het kenmerk, dat de materiaaltoevoer door pulserende inwerking 25 op de materiaalstroom op de plaats waar de slang wordt gevormd, wordt bestuurd.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de materiaaltoevoer door directe verandering van het materiaaltransport plaats vindt. 30

7* Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het ken merk, dat de in wanddikte variërende slangsecties door een gestuurde verandering van de slangaftreksnelheid ontstaan.

8. Werkwijze volgens conclusie 1,met het ken-35 merk, dat de in wanddikte variërende slangsecties worden gevormd doordat de binnenlaag op een dienovereenkomstig gevormde vormbuis wordt opgebraoht en de buitenlaag respectievelijk buitenlagen daarover worden gespoten.

9. Inrichting voor het vervaardigen van een slang uit 40 tenminste twee lagen uit verschillende materialen, waarbij 800 2 9 72 de wanddikte van de slang met intervallen, dat wil zeggen golf lijnvormig dunner en dikker wordt, gekenmerkt door een op tenminste twee extruders aansluitbare spuitkop, tenminste twee van elkaar gescheiden naar de 5 uittree opening van de extruder respectievelijk naar de plaats waar de slang wordt gevormd voerende materiaaltoe-voeropeningen en middelen om de materiaaltoevoer naar de plaats waar de slang wordt gevormd periodiek bestuurbaar te veranderen.

10. Inrichting volgens conclusie 9» m e t het kenmerk, dat de middelen voor het sturen van de materiaaltoevoer naar de plaats waar de slang wordt gevormd bestaan uit elastische pulseerringen welke aangebracht zijn in groeven in de buitenschijf en/of de binnendoom van de 15 spuitkop, waarbij middelen aangebracht zijn om de pulseerringen op bestuurde wijze door toevoer van een gasvormig * of vloeibaar medium pulserend meer of minder te doen uitzetten.

11. Inrichting volgens conclusie 9, m e t het 20 kenmerk, dat voor een gestuurde verandering van de materiaaltoevoer middelen aanwezig zijn om een relatieve verschuiving van de buitenring en/of de binnendoom ten opzichte van de middelste huls van de spuitkop te bewerkstelligen.

12. Inrichting volgens conclusie 9, m e t het kenmerk, dat voor een gestuurde verandering van de materiaaltoevoer pulserend werkende plastificerings- en/of transportinrichtingen voor het materiaal aanwezig zijn. *********************** 800 2 9 72 »