DE2124231A1

DE2124231A1 - Verfahren zum Gießen von Fahrzeugluftreifen und hierfür verwendete Gußform

Info

Publication number: DE2124231A1
Application number: DE19712124231
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M Antrag
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-05-15
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2091822A5; DE2124231B2; DE2124231C3; JPS547833B1; GB1307037A; ZA712376B; SE372458B; ES391337A1; CA943725A; US3686389A

Description

Verfahren zum Gießen von Fahrzeugluftreifen und hierfür verwendete Gußform.

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen, bei welchem zunächst Seitenwandteile erzeugt und anschließend zwei solcher Seitenwände in eine Fliehkraft-Gußform eingesetzt werden. Die beiden Seitenwände werden so in die Fliehkraft-Gußform eingesetzt, daß sie im Bereich der Reifenlauffläche im Abstand voneinander liegen. Die beiden Seitenwände werden dann dadurch miteinander verbunden, daß ein Verbindungsmaterial unter Fliehkraftwirkung in den Spalt zwischen den beiden Seitenwänden hineingeführt wird. Das hierzu verwendete Material ist so gewählt, daß es mit dem Baustoff der Seitenwandteile eine feste Verbindung eingehen kann.

Es ist bekannt, Luftreifen aus Polyurethan und ähnlichen Stoffen unter Fliehkraftwirkung im Gießverfahren zu erzeugen. Es ist hierbei immer notwendig gewesen, eine Form zusammen mit einem aus mehreren Segmenten bestehenden Kern zu verwenden, der in der Regel aus Metall besteht und so beschaffen ist, daß er aus dem fertigen Reifen entfernt werden kann. Dieses Herausnehmen eines solchen Kernes ist jedoch in allen Fällen schwierig und lästig.

109849/1240

Weiterhin haben solche mit Kernen arbeitende Formen den Nachteil, daß sie außerordentlich schwer und teuer sind. Außerdem lassen sich mit ihnen keine großen Stückzahlen erzeugen, was heutzutage eine unabdingbare wirtschaftliche Voraussetzung ist.

•Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Gießverfahren und eine Gußform zu schaffen, mit der es möglich ist Luftreifen im Fliehkraft-Gießverfahren zu erzeugen ohne daß es notwendig ist, mit einem Gießkern und insbesondere mit einem segmentartig zusammengesetzten Gießkern innerhalb der Form zu arbeiten.

Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich das neue Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen dadurch, daß zunächst die Seitenwände des Reifens einschließlich ihrer Wülste und gegebenenfalls gewisser Laufflächenansätze getrennt hergestellt werden, worauf zwei dieser Seitenwände ohne Verwendung eines Kernes in eine Fliehkraft-Gießform derart eingesetzt werden, daß die beiden Wände im Abstand voneinander liegen. Danach werden die beiden Seitenwände dann dadurch miteinander verbunden, daß unter Fliehkraftwirkung gießfähiges Material in den Spalt gedrückt wird, der sich zwischen den beiden Seitenwänden befindet. Natürlich muß dieses nachträglich eingefügte Material passend zu dem Material der Seitenwände ausgewählt sein und sich mit diesem Material verbinden..

Fig. 1 zeigt in Stirnansicht und teilweise im Querschnitt eine Fliehkraftgießeinrichtung mit doppelter Gußform zur Herstellung von zwei getrennten Seitenwänden.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Einrichtung gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die eine Hälfte der Gießeinrichtung der Fig.

109849/1240

nach Abnahme der Innenwandung der die Seitenwand des Reifens bildenden Hohlform.

Fig. 4 zeigt in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt die Ausbildung der Fliehkraftgießform, wie sie bei der Komplettierung des Luftreifens zur Verwendung kommt.

Fig. 1 veranschaulicht eine Einrichtung 2O₅ mit der es möglich ist j zwei voneinander getrennte Seitenwände im Fliehkraftverfahren zu gießen. Die Einrichtung wird von zwei Ständern 22 und 23 getragen, in denen Achsen 24 und 25 drehbar gelagert sind. Im Innern des Ständers 23 ist eine Antriebseinrichtung untergebracht, die nicht näher dargestellt ist und dazu dient, die gesamte Einrichtung 20 in Umlauf zu setzen. Die beiden Achsen 24 und 25 passen mit ihren Enden zusammen, wobei ein Führungsansatζ 26 der Achse 24 in eine entsprechende axiale öffnung im Ende der Achse 25 hineinragt. Die Achse 24 ist nicht nur drehbar im Ständer 22 gelagert sondern kann auch aus der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung nach links (und natürlich auch wieder zurück) verstellt werden. Dies erfolgt mit Hilfe zweier Luftzylinder 28, die auf Antriebsstangen 29 einwirken, welche ihrerseits an einer Lagerschelle odgl. 31 angreifen. Diese Lagerschelle 31 liegt in einem Spalt zwischen zwei fest auf der Achse 24 angeordneten Ringansätzen 30. Die beschriebene Einrichtung dient dazu, die zur Herstellung der Seitenwände dienenden Formen in Umlauf zu setzen. Zwei dieser Formen sind in Fig. 1 veranschaulicht und beide mit der Bezugsziffer 34 versehen. Da diese Formen 34 konstruktiv gleichartig ausgestaltet sind, braucht nur eine dieser Formen beschrieben zu werden. Gleiche Teile sind in der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Seitenwandform weist eine äußere Gehäuseschale 56 und eine innere Schale 57 auf; letztere wird nachstehend

109849/1240

gelegentlich als die dünne Formscheibe bezeichnet. Die äußere Gehäuseschale 56 endet in einem Flansch 58, und die dünnen Formscheiben 57 der beiden Formen werden mit Hilfe von Bolzen 60 in Stellung gehalten, die durch Abstandsstücke 63 hindurchgeführt sind. Außerdem sind Führungsstifte 64 vorgesehen, um die beiden Seitenwandgußformen in richtigem Abstand und in richtiger Stellung zueinander zu sichern.

Um eine durch das Bezugszeichen 59 gekennzeichnete Seitenwand herstellen zu können, sind die Seitenwand-Gußformen 34 in geeigneter Weise an den Achsen 24 und 25 befestigt, so daß die einzelnen Teile die in Fig. 1 veranschaulichten Stellungen einnehmen. Die Seitenwand-Gußformen werden dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 700 bis 1000 Umläufen in der Minute in Drehung versetzt. Zuvor sind in geeigneter Weise im Innern der Seitenwand-Gußformen Wulstringe 61 angeordnet,und es ist eine geeignete flüssige Harzmasse in die Seitenwandformen durch die Öffnungen 27 eingeführt worden. Weiterhin ist vor diesen Maßnahmen die Innenfläche der dünnen Formscheibe 57 mit einem flüssigen Lösungsmittel beschichtet worden, dessen Bedeutung weiter unten noch näher erläutert wird. Das durch die Öffnungen 27 zugeführte harzartige Material wird bei der Drehbewegung der Seitenwand-Gußformen infolge der Fliehkraftwirkung nach außen wandern und schließlich die in Fig. 1 veranschaulichte Form annehmen, d.h. Seitenwände 59 bilden, welche die zuvor erwähnten Wülste 61 umschließen und die Laufflächenteilabschnitte 62 aufweisen.

Sind die Seitenwände 59 in dieser Weise hergestellt worden, so werden die Seitenwand-Gußformen 34 zweckmäßig voneinander getrennt, indem die Bolzen 60 und die Abstandsstücke 63 entfernt und der Druckluftzylinder 28 in Wirkung gesetzt wird, so daß er die Achse 24 und die mit ihr verbundene Form 34 nach links aus der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung heraus verstellt.· Infolge des Lösungsmittels, das sich an der Innenfläche der dünnen Formscheibe 57 befindet, kann diese

109849/ 1240

Formscheibe leicht abgelöst werden. Da sich an der Innenwandung des Formteils 56 ein solches Lösungsmittel jedoch nicht befindet j wird die fertig gegossene Seitenwandung in der äußeren Gehäuseschale 56 der Seitenwand hängenbleiben. In Pig. 3 ist eine der Seitenwandformen 34 nach Abnahme der inneren dünnen Pormscheibe 57 veranschaulicht.

Die Fertigstellung des Luftreifens sei unter Hinweis auf Fig. 4 beschrieben. Die zur Fertigformung dienende Fliehkraft-Gußform 65 wird von zwei Seitenwandformen 3'4 gebildet , die in geeigneter Weise durch ein flanschartiges Ringstück 68 miteinander verbunden sind. Dieses Ringstück wird mittels Bolzen 60 an den Flanschen 58 der Seitenwandformen 34 befestigt. Die Form 65 läßt sich leicht in der Weise zusammensetzen, daß das flanschartige Ringstück 68 in Stellung gebracht und die Achse 24 dann zusammen mit der von ihr getragenen Seitenwandform wieder nach rechts bewegt wird aus der oben erwähnten Stellung heraus, die sie nach Entfernen des Abstandsstückes 63 einnimmt.

Sind also die beiden Seitenwandformen 34 in dieser Weise miteinander verbunden worden, so ist zwischen den beiden schon fertiggeformten Seitenwandteilen 59 ein Spalt 72 offengeblieben. Durch Ausfüllen dieses Spaltes werden nunmehr die beiden Seitenwandteile 59 miteinander vereinigt. Die fertig zusammengesetzte Pliehkraft-Gußform 65 wird in der gleichen Weise wie dies mit Bezug auf die Seitenwandformen 34 und in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, in Umlauf gesetzt. Dann wird genügend flüssiges Harzmaterial in das Innere der Gußform 65 eingeführt, um den Spaltraum 72 auszufüllen. Unter der Einwirkung der Fliehkraft gelangt das flüssige Harzmaterial in den Spaltraum 72. Ist genügend Material in die Gußform eingeführt worden, so füllt sich der Spaltraum 72 vollständig, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. Das so eingefügte Material ist in der Fig. 4

109849/1240

mit dem Bezugszeichen 75 versehen. Dieses Verbindungsmaterial ist zweckmäßig das gleiche Material, aus dem auch die Seitenwände hergestellt sind. Die Folge davon ist, daß das Pertigerzeugnis ein einheitlich geschlossener Gegenstand aus ein und demselben Baustoff ist. Die Form 65 kann etwa mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen₃ wie dies mit Bezug auf die Fig. 1 erwähnt wurde, also beispielsweise mit etwa 700 bis 1000 Umläufen pro Minute. Hat sich das harzartige Material einigermaßen verfestigt, so kann der fertiggeformte Reifen aus der Form 65 herausgenommen werden. Hierzu werden die Bolzen 60 gelöst und die Achse 2Ά mit der von ihr getragenen Form 34 nach links verschoben. Der Reifen wird dann aus der anderen Form 34 herausgehoben und der flanschartige Ring 68 entfernt. Soweit notwendig, kann der fertiggeformte Reifen noch einem weiteren Vulkanisiervorgang unterworfen werden.

Natürlich können anstelle der Abstandsstücke 63 und der Bolzen 60 auch anders gestaltete Teile Verwendung finden, die gegebenenfalls ein rascheres Zusammensetzen und Zerlegen der Form ermöglichen. Die veranschaulichte Bauart stellt nur eine Ausführungsform dar.

Die harzartigen Materialien, die im Zusammenhang mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen können, sind nahezu unbegrenzt. Die wichtigste Forderung ist nur die, daß das Harz, gleichgültig welcher Art es ist, vor dem Verfestigen flüssig sein muß. Das Harz muß vulkanisierbar sein. Es kann durch Erhitzen_s durch Zusatz eines Vernetzungsmittels, mit Hilfe eines Katalysators, durch Kondensation, durch chemische Reaktion oder durch irgendeine Kombination dieser Maßnahmen zum Vulkanisieren gebracht werden. Reifen, die gemäß den Vorschriften dieser Erfindung herzustellen sind, bestehen zweckmäßig aus Polyurethan-Harzen. Überwiegend bestehen diese aus Polyäther. Es können aber auch

109849/1240

polyester-artige Urethane verarbeitet werden. Die Zusammensetzung derartiger Materialien ist durchaus bekannt; es wird hierzu Bezug genommen beispielsweise auf die amerikanischen Patentschriften 2 852 483 und 2 814 605 sowie 2 8l4 606. In diesen Patentschriften sind Beispiele von Polyäther-Polyurethanen und Polyester-Polyurethanen beschrieben. Diese Materialien sind ohne weiteres im Handel als Vorpolymere zu erhalten und haben eine Viskosität, die etwa derjenigen des Honigs entspricht. Polyester-Polyurethane haben im allgemeinen ein spezifisches Gewicht' in der Größenordnung zwischen 1,15 und I,30. Die für die Erfindung in Betracht kommenden Harze können als eine organische Verbindung bezeichnet werden, die ein hohes etwa über 1000 liegendes Molekulargewicht sowie wiederholende Einheiten hat, die durch ein Verfahren gewonnen werden, das zur Erhöhung des Molekulargewichtes führt. Hierbei kann es sich beispielsweise um Polymerisation, Kondensation, Pfropfpolymerisation, Blockpolymerisation, Vernetzung, Solvation usw. oder irgendeine Kombination dieser Maßnahmen handeln. Das bzw. die entstehenden Harze sind polymere- bzw. harzartige Materialien, die noch nicht voll auspolymerisiert sind, um das Material aus dem flüssigen Zustand in einen gelartigen oder vollständig auspolymerisierten festen Zustand zu überführen. Derartige vulkanisierbare flüssige Harze umfassen also Vorpolymere, Plastisole, Harze der A und B-Stufe, latent katalysierte Harze usw. Diese Harze befinden sich in ihrem fertig vulkanisierten, d.h. in ihrem festen Zustand, wenn einer der vorstehend erwähnten Vorgänge des Erhöhens des Molekulargewichts stattgefunden hat und entweder durch Erschöpfung des Reaktionsstoffes, Verbrauch der gesamten Menge des Vernetzungsmittels, infolge des Ableitens der Hitze, der Verwendung eines Kettenabbruchmittels odgl. beendet worden ist. Wie schon erwähnt, haben die fertig vulkanisierten Erzeugnisse elastomere Eigenschaften, d.h., sie ε⁴^d nachgiebig und/oder elastisch.

10964 9/12AO

Wie sich aus der vorstehenden' Beschreibung ergibt, kann ein Fahrzeugluftreifen in sehr einfacher Weise im Fliehkraft-Gußverfahren erzeugt werden, ohne daß es notwendig ist, in der Gußform einen Kern zu verwenden. Da ein solcher Kern nicht erforderlich ist, sind zahlreiche Nachteile der bisher bekannten Verfahren vermieden. Es ist nicht nur nicht mehr notwendig, einen verhältnismäßig verwickelt konstruierten segmentartig aufgeteilten Kern herzustellen, sondern es entfällt auch die Unbequemlichkeit der Handhabung solcher Kerne bzw. Kernsegmente. Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung ist im übrigen der heutzutage aus wirtschaftlichen Gründen sehr wichtige Vorteil erzielbar, daß sich hohe Produktionsziffern in der Zeiteinheit erreichen lassen.

Patentansprüche:

109849/1240

Claims

-s-

Patentansprüche:

l.\Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens im Schleuderguß unter Verwendung einer Fliehkraft-Gußform, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die beiden Seitenwandteile des Reifens einschließlich ihrer Wülste und Laufflächenansatzteile in getrennten Formen aus einem zunächst flüssigen, sich jedoch bei der Verarbeitung zu einem Elastomeren verfestigenden Reifenbaumaterial erzeugt und danach in eine gemeinsame kernlose Fliehkraft-Gußform derart in axialem Abstand voneinander eingesetzt werden, daß ihre Laufflächenansätze innerhalb der Gußform einen Ringspalt begrenzen, worauf diese Fliehkraft-Gußform nach Einfüllen einer weiteren abgemessenen Menge eines dem Seitenwandmaterial entsprechenden, zunächst flüssigen Baustoffes in Umlauf gesetzt wird, so daß die zugesetzte Baustoffmenge unter Fliehkraftwirkung in den Spalt zwischen den Laufflächenansätzen der Seitenwandteile gelangt, ihn ausfüllt und sich wenigstens teilweise darin verfestigend mit den Seitenwänden verbindet, worauf der fertiggegossene Reifen nach öffnen der Form aus dieser entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Herstellung der einzelnen Seitenwandteile des Reifens nebst den zugehörigen Wülsten und Laufflächenansätzen in Fliehkraft-Gußformen erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Baustoff zur Verarbeitung in den Fliehkraft-Gußformen ein flüssiges, sich während der Verarbeitung wenigstens teilweise verfestigendes Polyurethan verwendet wird.

109b/; a/1240

Fliehkraft-Gußform zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3j gekennzeichnet durch zwei gleichachsig gelagerte und in Umlauf zu setzende, im Querschnitt spiegelbildlich ausgebildete und zur Erzeugung von Seitenwandteilen (59) mit Wulst- und Laufflächenansätzen (61 bzw. 62) dienende Hohlformen (3¹O₃ von denen die eine gegenüber der anderen axial verstellbar ist ₃ deren innere Pormwandungen entfernbar sind und zwischen die zur Bildung einer kernlosen Hohlform am Umfang ein flanschartiges Ringstück (68) einsetzbar ist, dessen Breite die Gesamtbreite des fertiggegossenen Luftreifens bestimmt.

109849/1240

Leerseite