DE2447743A1

DE2447743A1 - Formvorrichtung zum ausformen einer erststufigen rohen reifenkarkasse

Info

Publication number: DE2447743A1
Application number: DE19742447743
Authority: DE
Inventors: Floyd Denardis
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1974-10-07
Publication date: 1975-04-24
Also published as: GB1474705A; BE821208A; AU7394974A; FR2248148B1; FR2248148A1; US3922187A; CA1026511A

Description

1837

PATENTANWÄLTE Π

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Uniroyal Inc.

1230, Avenue of the Americas

New York, N.Y. 10020, USA

"Formvorrichtung zum Ausformen einer erststufigen rohen Reifenkarkasse"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausformen einer erststufigen rohen Reifenkarkasse von einer im wesentlichen zylindrischen in eine im wesentlichen toroide Form, und zwar in Vorbereitung der Vulkanisation.

Pneumatische Reifen werden allgemein in zwei getrennte Stufen hergestellt. Eine erste Herstellungsstufe umfaßt das Verfahren des Aufbauens einer im wesentlichen zylindrischen Karkasse mittels einer oder mehrerer übereinander angeordneter Lagen. Die Karkasse endet an ihren entgegengesetzten Enden in zwei wulstringbereichen von vermindertem.Durchmesser, in welchen jeweils Wulstringe aus undehnbaren metallischen Dräh-ten angeordnet sind. Nachfolgend wird die erst stufige Karkasse auf eine trommelar.tige Formeinrichtung aufgebracht, welche das Aufblasen der erststufigen Karkasse sowie die Änderung der zylindrischen Form in die toroide Form gestattet. Wenn die Karkasse sich in der toroiden

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Form befindet, können eine oder mehrere Gürtelschichten sowie eins Laufflachenschicht aufgebracht werden, so daß eine zweistufige Karkasse entsteht, die dann vulkanisiert wird.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich in der Hauptsache mit der Vorrichtung zur Änderung der Form der erststufigen Karkasse aus der anfänglichen zylindrischen Gestalt in eine im wesentlichen toroide Gestalt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer solchen
Vorrichtung eine wesentlich bessere druck- und strömungsdichte Halterung für die Wulstringbereiche der erststufigen Karkasse
während der Periode zu gewährleisten, in der die Karkasse aufgeblasen wird.

Übliche Formvorrichtungen dieser Art umfassen zwei koaxial im
Abstand angeordnete scheibenförmige Stützelemente, welche über eine druck- und flüssigkeitsdichte aufblasbare Blase miteinander verbunden sind.Eine erststufige Karkasse wird auf der Vorrichtung derart montiert, daß die zylindrisch ausgerichteten Lagen die Blase überlagern und umgeben, während die Wulstringbereiche mit engem Sitz auf den Stützgliedern abgestützt werden. Die Blase nimmt nach Einführung von Druckluft die Form eines ^{Torus ein}»
wobei die Stützglieder entsprechend aufeinander zu bewegt werden. Die zylindrisch orientierten Schichten werden damit gezwungen, eine entsprechende toroide Form anzunehmen. Vorrichtungen, welche

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Blasen dieser Art verwenden, sind unnötig komplex₃ teuer und schwierig in der Steuerung während des Ablasseaas der Blasluft aus der Blase, um ein Abnehmen der Karkasse zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Blase nicht vollständig zuverlässig zur Herstellung einer ausreichenden Gleichförmigkeit entlang der neu geformten Seitenwandbereiche der toroiden Karkasse.

Zur Lösung der obigen"Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß jedes Stützelement ein erstes starres Element mit einem Durchmesser " aufweist, der im wesentlichen dem Durchmesser der Schicht entspricht, wenn diese sich in der zylindrischen Form befindet sowie ein zweites starres Element, das an dem ersten starren Element befestigbar ist und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem verminderten Durchmesser jedes Wulstringbereiches entspricht, wobei die Stützelemente derart angeordnet sind, daß das erste starre Element dem anderen starren Element im Abstand gegenüberliegt, wobei jedes zweite starre Element von dem anderen mittels der im Abstand liegenden ersten starren Elemente gehaltei ist, und wobei ferner die ersten starren Elemente in der Lage sind, druck- und flüssigkeitsdicht einen entsprechenden Wulstringbereich einzufassen und zu halten, sobald dieser den zweiten starren Elementen zugeordnet ist.

Hierbei bieten die Stützelemente jeweils eine starre nicht verformbare ringförmige Schulter dar. Diese Schultern können axial in Übereinstimmung mit dem reduzierten Durchmesser und

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in unmittelbarer luftdichter Abdichtung mit den Wulstringbereichen der Karkasse in Eingriff gelangen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 im Ausschnitt einen axialen Schnitt einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer erststufigen Karkasse in zylindrischer Form, die auf der Vorrichtung montiert ist und

Fig. 2 im größeren Maßstabe eine schematische Ansicht eines linken Teils des scheibenförmigen Stützteils und der zugehörigen Wulstringzone der erststufigen Karkasse.

Gemäß den Figuren ist eine Formvorrichtung 1 zum Verändern der Form einer erststufigen rohen Reifenkarkasse 2 aus einer allgemein zylindrischen Gestalt gem. Fig. 1 in eine im wesentlichen toroide Gestalt, die nicht gezeigt ist, wiedergegeben. Die Rohkarkasse 2 umfaßt eine oder mehrere gummierte oder mit elastomerem Material versehene übereinanderliegende Schichten, welche in zwei entgegengesetzten Enden von vermindertem Durchmesser auslaufen, die auf sich selbst zurückgeschlagen sind und jeweils Wulstringe 3 aus metallischen Drähten umschließen. Die entgegengesetzten Enden der Karkasse 2 sind allgemein durch die

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Bezugsziffern 4 bezeichnet und werden nachfolgend als Wulstringbereiche angegeben.

Die Formvorrichtung 1 umfaßt zwei koaxial im Abstand angeordnete scheibenförmige, vorzugsweise aus Metall bestehende Stützelemente 5 und 5'· Jedes Stützelement-'bzw. 5¹ umfaßt ein erstes starres Element 6, 6¹ und ein zweites starres Element 7, 7¹, welches an dem ersten starren Element 6, 6¹ befestigt ist, z.B. mit Hilfe von Schrauben 8,8'. Eine frei auskragende Hohlwelle 9 unterstützt die Stützglieder 5,5' in koaxialer Stellung. Die Hohlwelle 9 ist ihrerseits durch übliche,nicht dargestellte Mittel unterstützt und endet in einem mit Gewinde versehenen Endabschnitt 10 von vermindertem Durchmesser, auf dem starr das auf der rechten Seite befindliche starre Element 7 montiert ist, und zwar mit Hilfe einer Mutter 11 od. dgl. Auf der anderen Seite ist das linke Stützelement 5' auf der Hohlwelle 9 verschiebbar unterstützt. Das starre Element 7' des Stützelementes 5' weist eine öffnung 12 auf, welche dem Durchmesser der Welle 9 entspricht und auf dieser gleitet. Das auf der linken Seite befindliche Stützglied 5^f ist axial gegenüber dem auf der rechten Seite befindlichen Stützglied 5 mit Hilfe einer zweiten Welle verschiebbar, welche die Welle 9 umgibt und auf dieser verschiebbar ist. Die Welle 13 ist mit dem Element 7' z.B. durch Schweißen od.dgl. fest verbunden.

Zwei Wulst-Druckringe l4und 14' sind jeweils konzentrisch zur

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Welle 9 angeordnet und voneinander durch die Stützglieder 5und 5¹ im Abstand gehalten. Die Druckringe l4und IiI¹ sind mit Wellen 15 und 15' versehen, die so ausgebildet sind, daß sie eine Bewegung der Ringe aufeinanderzu in der Weise gestatten, daß diese an den Wulstbereichen 4 der Karkasse 2 angreifen können. Die Welle 15' des Druckringes 14' ist konzentrisch auf der Welle angeordnet und auf dieser verschiebbar, wobei die Welle 13 dem linken Stützglied 5' zugeordnet ist. Es ist ersichtlich, daß, obwohl dies· in der Zeichnung nicht dargestellt ist, die Wellen und 15 und 15' jeweils unabhängig voneinander axial verschiebbar gegenüber der starionären Hohlwelle 9 sind, beispielsweise mit Hilfe pneumatischer oder hydraulischer Druckzylinder oder ähnlicher Mittel.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die Elemente 7 und 7' im Querschnitt mit einer äußeren Umfangsgestalt versehen, welche gekrümmt abgeschrägt ist und zwar von einem minimalen Durchmesser D₁ an einer Stelle entfernt von den Elementen 6 und 6' bis zu einem maximalen Durchmesser D„ und zwar an einer Stelle unmittelbar angrenzend an den Elementen 6 und 6'. Andererseits sind die Elemente 6 und 6¹ mit einem äußeren Umfang versehen, welcher einen Durchmesser D-, aufweist, welcher im wesentlichen dem Innendurchmesser der zylindrischen Karkasse 2 entspricht. Dementsprechend begrenzt der maximale Durchmesser Dp jedes Elementes 7 und 7' auf jedem der Elemente 6 und 6¹ eine starre, den Wulstringbereich ab-

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dichtende ringförmige Schulter 16 und 16'. Die Schultern 16 und 16' weisen eine radiale Ausdehnung auf, die durch das Bezugszeichen "h" (s.Fig.2) wiedergegeben ist,und die der Differenz zwischen dem Durchmesser der zylindrischen Karkasse 2 und dem verminderten Durchmesser der Wulstringbereiche 4 der Karkasse 2 entspricht.

Vorzugsweise umfaßt, wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, jede Schulter 16, 16' entlang einer Kante des äußeren Umfanges einen axial gerichteten ersten Krümmungsradius R₁ von etwa 3 mm, der dem axial gerichteten Krümmungsradius eines inneren Übergangs- bereiches P entspricht, welcher den Wulstringbereich 4 und den übrigen Teil der Karkasse 2 verbindet. Derartige komplementäre Krümmungsradien unterstützen die Dichtungsfähigkeit der Schultern 16 uid 16*. Weiterhin ist jede Schulter 16, 16* entlang der entgegengesetzten Kante des äußeren Umfanges mit einem axial gerichteten zweiten Krümmungsradius Rp von etwa 6 mm versehen, um das zwangsweise Darübergleiten und das Montieren der Wulstringbereiche 4 auf den Elementen 7 bzw. 7' zu erleichtern.

Wie am besten aus Fig. 1 hervorgeht, ist jeder Druckring 14,14' mit einem ausgedrehten Abschnitt 17,17' und einer ringförmigen Stirnfläche 18,18' versehen. Die ausgedrehten Teile erstrecken sich um einen Betrag nach innen, der ausreicht, um die Stirnflächen 18 und 18' gegen die Wulstringbereiche 4 zu pressen und die axiale Querschnittsausdehnung jedes Wulstringbereiches um

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etwa 1,6 mm zu verringern. In dieser Beziehung können die ausgedrehten Bereiche 17 und 17' axial an den Elementen 7 und 7' angreifen, um einen Spalt G gemäß Fig. 1 zwischen jeder ringför-

18 migen Schulter 16 bzw. 16' und der zugehörigen Stirnfläche und 18' zu begrenzen. Der Spalt G beträgt annähernd 1,6 mm weniger als die Querschnittsausdehnung der Wulstringbereiche 4, so daß ein axiales Zusammenquetschen dieser Bereiche möglich ist. Auf diese Weise shd die Stirnflächen 18 und 18' in der Lage, die mit Gu-mmi versehenen Wulstringbereiche 4 gegen die ringförmige Schulter 16 bzw. 16' zu drücken und somit die Abdichtung der Karkasse 2 zu verstärken, wenn ein Fluid in die Karkasse durch die Bohrung 19 und die öffnungen 21 in der Welle 9 eingeführt wird

Im Betrieb wird eine Rohreifenkarkasse 2 in zylindrischer Form auf den Stützelementen 5 und 5' dadurch montiert, daß man den Wulstringbereich 4 über die ringförmigen Schultern 16 und 16· mit Gewalt gleiten läßt. Die genannten Schultern 16 und 16' üben in entgegengesetzte Richtungen weisende axiale Kräfte gegen die Wulstringbereiche 4 aus und halten diese Bereiche auf den Elementen 7 und 7¹. Aufgrund der gegenseitigen Beziehung,der Größe und der Gestalt der ringförmigen Schultern 16 und 16' in bezug auf die entsprechende Gestalt der Wulstringbereiche 4 sind die Schultern 16 und 16' in der Lage, fluiddicht an den Wulstringbereichen 4 anzugreifen und diese zu halten und einzuschließen, und zwar im Zusammenwirken mit den Elementen 7 und 7'· Um das Ausmaß der Fluidabdichtung zu verstärken, werden jedoch die

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Druckringe 14 und 14' axial inEingriff mit den Wulstringbereichen 4 verschoben, und zwar in der Weise, daß die Wulstringbereiche leicht gegen die Schultemlö und 16' zusammengequetscht werden.

Wenn die Karkasse 2 auf der Vorrichtung 1 nach Fig.1 montiert ist und die Druckringe 14 und 14' in Eingriff mit den Wulstringbereichen 4 axial verschoben worden sind, kann Fluid, wie Luft od. dgl. durch, die Wellenbohrung 19 in eine Kammer 20 eingeleitet werden, welche durch die abgedichtete Karkasse 2 begrenzt wird. Die Einleitung erfolgt über die öffnung 21 in der Wand der Welle 9· Während der Einführung von Luft in die Karkasse 2 werden das Stützglied 5¹ und der Druckring 14' axial inRichtung auf das Stützglied 5 bewegt,um damit den axialen Abstand zwischen den Wulstringbereichen 4 zu vermindern und ein Aufblasen der Karkasse 2 in die nicht gezeigte toroide Form zu ermöglichen.

Es ist ersichtlich, daß die ringförmigen Schultern 16 und 16' aus sich heraus und ohne Hilfe von nachgiebigen Dichtungen zu einer zuverlässigen Abdichtung der Karkasse 2 gegen Fluidverluste in der Lage sind. Die Wulstringbereiche 4 sind ihrerseits elastomerisch und verformbar und dienen dann, wenn sie zusammengequetscht werden, als weitere Abdichtung jedmöglicher Spalte oder Ritzen zwischen den Wulstringen und den zugehörigen ringförmigen Schultern 16 und 16'. Sobald die Karkasse in die toroide Form aufgeblasen worden ist, befindet sie sich in einem Zustand, in welchem Sie weiter zu der zweitstufigen Karkasse aufgebaut und dann vulkanisiert werden kann.

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Claims

- ίο - Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Veränderung der Form einer Rohreifenkarkasse ^- aus einer im wesentlichen zylindrischen Gestalt in eine toroide Gestalt und zwar vorbereitend zur Vulkanisation, bei der die Karkasse wenigstens eine zylindrisch orientierte elastomere Lage aufweist, die an ihren entgegengesetzten Enden in Wulstringbereichen von vermindertem Durchmesser ausläuft, wobei die Vorrichtung zwei koaxial im Abstand angeordnete scheibenförmige Stützglieder für die Wulstringbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützglied ein erstes starres Element (6,6·) mit einem Durchmesser entsprechend im wesentlichen dem Durchmesser der Lage in der zylindrischen Form und ein zweites starres Element (7,7'), das an dem ersten starren Element befestigt ist und einen Durchmesser im wesentlichen entsprechend dem verminderten Durchmesser der Wulstringbereiche aufweist, daß die Stützglieder derart angeordnet sind, daß das erste starre Element dem anderen im Abstand gegenüberliegt,und daß das zweite starre Element von den anderen mittels der im Ab-. stand angeordneten und eich gegenüberliegenden starren ersten Elementen gehalten wird, wobei jedes erste starre Element starr an einem entsprechenden Wulstringbereich fluiddicht angreifen und diesen einschließen kann, wenn sich dieser auf dem zweiten starren Element befindet, und daß eine Vorrichtung (13) vorgesehen ist, um die Stützelemente koaxial aufeinanderzu

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zu bewegen, um ein Aufblasen der starr abgedichteten zylindrischen Schicht in die toroide Form zu gestatten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (14,14·)arbeitsmäßig jedem Stützelement zugeordnet ist, um die Wulstringbereiche axial gegen das erste starre Element zu pressen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung zwei koaxial in Fluchtung stehende Druckringe (14,14·) aufweist, die voneinander durch die im Abstand angeordneten Stützelemente im Abstand gehalten werden, und daß Mittel (15,15') vorgesehen sind, um die Druckringe aufeinander-zu und in Eingriff mit den Wulstringbereichen zu bringen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente jeweils eine Ausnehmung (17,17') aufweisen, in welche die zwdten starren Elemente·eingreifen können, um das Ausmaß des Druckes der Druckringe auf die Wulstringbereiche zu begrenzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (17) der Druckelemente gegenüber den an den Wulstringbereichen angreifenden Ab-

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schnitten der Druckelemente um einen Betrag ausgenommen sind, der ausreicht, das axiale Querschnittsmaß jedes Wulstringbereiches um etwa 1,6 mm (Maß G) zu verringern.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren derAnsprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten starren Elemente im Querschnitt einen gekrümmt abgeschrägten, an den Wülsten angreifenden äußeren Umfangsbereich aufweisen, deren Durchmesser auf einen maximalen Durchmesser (D₁,D₂) an den ersten starren Elementen ansteigt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser eine ringförmige Schulter (I6,l6^f) auf jedem ersten starren Element begrenzt, deren radiales Ausmaß etwa der Differenz (h) zwischen dem !Durchmesser der zylindrischen Lage und dem verminderten Durchmesser der Wulstringbereiche entspricht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet,, daß jedes erste starre Element im axialen Querschnitt einen Krümmungsradius (R₁) entlang einer äußeren ümfangskante nahe dem zweiten starren Element

aufweist und zwar etwa komplementär einen axial inneren Verbindungsradius (P) zwischen dem Wulstringbereich und der zylindrischen Lage.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch geke η η zeichnet, daß der Krümmungsradius des ersten starren Elementes etwa 3 mm beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß das erste starre Element einen zusätzlichen Krümmungsradius (R₂) an der gegenüberliegenden, von dem zweiten starren Element entfernt liegenden Umfangskante aufweist, der etwa 6 mm beträgt.

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