DE2758396C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzformen von
Laufstreifen für neue oder zu erneuernde Reifen, mit einer
Einrichtung zum Bilden einer fließenden Masse und zum Zuführen
dieser Masse zu einer Form, die einen Formhohlraum aufweist,
in welchem der Laufstreifen gebildet wird, wobei die
Zuführeinrichtung eine Mehrzahl von Zuführkanälen aufweist,
die rund um den Formhohlraum symmetrisch angeordnet sind und
deren jeder sich über eine Mehrzahl von Einspritzöffnungen in
den Formhohlraum öffnet.
Es ist bekannt, daß mittels irgendeiner geeigneten
Arbeitsweise zuerst der sogenannte Körper des Reifens hergestellt
wird, das heißt die Karkasse, die mit einer Lage aus einer
Masse bedeckt ist, oder besser gesagt, mit der Einheit, die aus
den Seitenwänden des Reifens und aus einem Teil besteht, der als
der unter dem Laufstreifen liegende Teil bezeichnet werden kann
und der entweder ein Verstärkungsgebilde oder denjenigen Teil
eines Verstärkungsgebildes umfaßt, der einen Aufbauteil des
Laufstreifens selbst bildet, der üblicherweise textile Natur
hat.
Auf diesem Teil des Reifenkörpers und seinem Verstärkungsgebilde
wird dann der tatsächliche Laufstreifen gebildet, der aus einer
geeigneten Mischung bzw. Masse besteht, die gewöhnlich von der
Masse verschieden ist, die für die Seitenwände verwendet wird.
Dieser Laufstreifen ist mit Vorsprüngen und Vertiefungen versehen,
die sich in Übereinstimmung mit den verschiedenen
Reifenausführungen ändern. Der Laufstreifen kann auch mit
unterschiedlichen Arbeitsweisen hergestellt werden. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich jedoch auf die Bildung des Laufstreifens
durch Spritzformen, die eine theoretisch bekannte Technik ist,
die jedoch bisher keine industrielle Anwendung gefunden hat
zufolge der beträchtlichen technischen Schwierigkeiten, die mit
ihrer Verwirklichung verbunden sind.
Die Bildung eines Laufstreifens ist sowohl bei der Herstellung
von neuen Reifen als auch bei der Runderneuerung von Reifen
erforderlich. Im ersteren Fall ist der Reifenkörper in einer
ersten Stufen der Reifenherstellung gebildet worden, so daß er
als "frischer" Körper bezeichnet werden kann, wobei insbesondere
Kautschukmasse, welche den Verstärkungsschnurstoff an
einer Fläche abdeckt und diesen teilweise imprägniert, sich in
nicht-vulkanisiertem oder teilweise vulkanisiertem Zustand
befinden kann. Es gibt auch Arbeitsweisen, bei denen der
Reifenkörper und der Laufstreifen gleichzeitig oder im wesentlichen
gleichzeitig gebildet werden.
Wenn im Gegensatz dazu ein bereits gebrauchter Reifen
runderneuert werden soll, werden die noch vorhandenen Teile des
abgenutzten Laufstreifens entfernt und das Verstärkungsgebilde
wird praktisch freigelegt, wobei die erhaltene Ausführung
ähnlich einer Ausführung ist, wie sie bei der Herstellung eines
neuen Reifens erhalten wird, und diese Ausführung bereits alle
Vulkanisierstufen durchlaufen hat, so daß die Masse, welche
den Verstärkungsschnurstoff abdeckt oder imprägniert, vollständig
vulkanisiert ist. Die Probleme hinsichtlich der Herstellung
des Laufstreifens sind in beiden Fällen ähnlich oder
unterscheiden sich nur im Hinblick auf die Menge, so daß beide
Fälle bei der Erläuterung der Erfindung berücksichtigt werden.
Aus den genannten Gründen und weil die Bildung des Reifenkörpers,
der den Verstärkungsschnurstoff enthält, keinen Teil der
Erfindung bildet und der Reifenkörper mit irgendeiner bekannten
Technik gebildet werden kann, bezieht sich die nachfolgende
Beschreibung lediglich auf die Herstellung des Laufstreifens
unter der Annahme, daß der übrige Teil des Reifens, mit welchem
der Laufstreifen verbunden werden soll, mit irgendeiner bekannten
Technik hergestellt ist und entweder ein neuer, im Idealfall
gleichzeitig hergestellter Reifenkörper ist, oder der Körper
eines bereits gebrauchten Reifens ist.
Eine Technik für das Spritzformen des Laufstreifens ist in der
FR-PS 15 08 135 beschrieben. Gemäß einer der Ausführungsformen,
die in dieser Patentschrift beschrieben sind, wird zuerst ein
Reifenkörper hergestellt, indem eine Masse rund um die Karkasse
des Reifens eingespritzt wird, um die Seitenwände zu vervollständigen
und einen Unterlaufstreifen zu schaffen. Zuvor wurde
ein Formkern im Inneren der Karkasse angeordnet. Der Reifenkörper
wird dann mit dem Kern in einer äußeren Form oder Hohlform
gewünschter Gestalt angeordnet, damit der Laufstreifen
in der erforderlichen Lage eingespritzt werden kann. Das
Einspritzen der Laufstreifenmasse in den Formhohlraum erfolgt durch
eine einzige Eintrittsöffnung hindurch, wobei die Masse so
geführt wird, daß sie in zwei Ströme aufgeteilt wird, die in
entgegengesetzten Richtungen fließen und auf diese Weise den
gesamten Hohlraum der Form ausfüllen.
In der DE-OS 25 30 716 ist ein Spritzformverfahren zum Herstellen
des Laufstreifens beschrieben, gemäß welchem eine Masse durch
eine Öffnung hindurch eingespritzt wird, die mit einer oder
mehreren ringförmigen oder im wesentlichen ringförmigen
Lecköffnungen oder dergleichen verbunden ist, durch welche hindurch
die Masse in den Formhohlraum gelangt.
Bekannt ist auch eine Vorrichtung der einleitend genannten Art
(DE-OS 25 14 973).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spritzformen
von Laufstreifen für neue oder zu erneuernde Reifen derart
auszuführen, daß der Laufstreifen an allen Stellen die geforderten
Eigenschaften hinsichtlich geometrischer und physikalischer
Symmetrie und hinsichtlich der Gleichmäßigkeit hat. Gelöst wird
diese Aufgabe, ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend
genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß eine Mehrzahl
von Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern vorgesehen ist,
die um den Formhohlraum symmetrisch angeordnet sind und sich in
Umfangsrichtung erstrecken, jede der Ausgleichs- bzw.
Vergleichmäßigungskammern mit wenigstens einem Zuführkanal und mit
einer Mehrzahl von Einspritzöffnungen verbunden ist, die auf
dem Umfang rund um den Formhohlraum angeordnet sind, und daß
die Zuführkanäle und die Einspritzöffnungen derartige Abmessungen
haben, daß das Verhältnis zwischen dem mittleren
Schergradienten jeder Einspritzöffnung, die von dem gleichen
Zuführkanal gespeist wird, und den mittleren Schergradienten des
betreffenden Zuführkanales nicht kleiner als 8 ist.
Der mittlere Schergradient ist in der rheologischen Technik
eine bekannte Größe. Für eine allgemeine Erläuterung des
Gradienten wird verwiesen auf J. Kundsen und D. Katz, "Fluid
Dynamics and Heat Transfer" (Mc Graw-Hill, New York, 1958),
Seite 97, und auf einen Artikel von P. Lahti in J. Plastics Eng.
19, 619 (1963). Der Gradient ist allgemein definiert durch
die nachstehende Gleichung:
= c(Q/A²)P
worin Q die durch einen Querschnitt der betrachteten Leitung
hindurchgehende Menge unter den betrachteten Bedingungen des
in Rede stehenden Mediums ist. A ist die Querschnittsfläche
der Leitung, P der Umfang des Querschnitts und c ein Form-
oder Gestaltkoeffizient.
Es ist ersichtlich, daß der Gradient zu der mittleren
Strömungsgeschwindigkeit des in der Rohrleitung strömenden Materials
und zu dem Verhältnis zwischen dem Perimeter und dem Querschnitt
der Rohrleitung proportional ist.
Der Gradient hat eine der Zeit entgegengesetzte Dimension,
nämlich t -1, so daß er in Sekunde-1 ausgedrückt wird. Die
mittlere Geschwindigkeit kann praktisch bestimmt werden als
das Verhältnis zwischen dem Durchsatz und dem Querschnitt der
Rohrleitung.
Bei der Ausführung der Erfindung ist es zweckmäßig, jedoch
nicht erforderlich, daß die verschiedenen Kanäle und Öffnungen
kreisförmigen Querschnitt haben. Bei Kreisquerschnitt hat der
Formkoeffizient c einen Wert von 2. Bei einem anderen als
kreisförmigen Querschnitt ist der Formkoeffizient c größer als 2,
und die Werte für verschiedene solche Querschnitte sind nachstehend
angegeben.
Achteckquerschnitt2,0056
quadratischer Querschnitt2,0141
gleichseitiger Dreiecksquerschnitt2,1384
halbkreisförmiger Querschnitt2,144
Rechteckquerschnitt mit einem Seitenverhältnis von 1 : 22,9378
Rechteckquerschnitt mit einem Seitenverhältnis von 1 : 105,1864
Für andere Querschnitte können die Koeffizienten c mittels
der mathematischen Methode berechnet werden, die in der
obengenannten Literatur angegeben ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Gradienten
nicht so wichtig sind wie ihre Verhältnisse, wenn Kanäle
und Öffnungen ähnlicher Querschnitte betrachtet werden (in
geometrischem Sinn, d. h. unterschiedlich nur im Hinblick
auf den Maßstab), nicht einmal erforderlich, die Formkoeffizienten
c zu kennen, die für alle Kanäle und Öffnungen die gleichen
sind.
Bei der Verwirklichung der Erfindung ist es nicht wesentlich,
daß die Durchgänge Kreisquerschnitt haben, obwohl es in der
Praxis zweckmäßig ist.
Die kritischen Bedingungen der Erfindung sind daher definiert
in Abhängigkeit von den Gradienten der Zuführkanäle und der
Einspritzöffnungen, und zur klareren Unterscheidung werden die
Gradienten für die Zuführkanäle als und die Gradienten
für die Einspritzöffnungen mit bezeichnet. Es ist jedoch
klar, daß jeder Zuführkanal eine Zuführleitung hat, durch
welche hindurch die fließfähige Masse von der Ausrüstung, in
welcher sie gebildet wird, zu jeder Ausgleichskammer strömt.
Die Ausrüstung zur Herstellung der Masse ist hier nicht
beschrieben, da sie keinen Teil der Erfindung bildet und
irgendeine bekannte Ausrüstung sein kann, die in der Technik der
Herstellung der fließfähigen Masse verwendet wird.
Entlang einer solchen Leitung kann sich der Gradient ändern.
Allgemein würde es besser sein, wenn er im wesentlichen konstant
wäre mit der Ausnahme in Zonen, in denen sich beträchtliche
Änderungen ergeben, wie z. B. in Leitungshälsen,
Leitungskrümmungen zur Richtungsänderung usw., wobei jedoch die Längen
solcher Zonen vergleichsweise kurz sind, so daß sie keinen
wesentlichen Einfluß haben.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung für das Spritzformen eines Laufstreifens
an einem vorgeformten Reifenkörper (bei der
Herstellung eines neuen Reifens oder beim Runderneuern
eines gebrauchten Reifens), wobei diese Figur eine
Teilschnittansicht in einer Meridianebene der Form,
d. h. in einer Symmetrieebene der Form zeigt, die durch
die Achse der Form hindurchgeht, wobei ein Umfangsteil
der Form dargestellt ist.
Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene radiale
Teilschnittansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine in noch weiter vergrößertem Maßstab gehaltene
Teilansicht der Fig. 2, in welcher eine Ausgleichskammer
sowie der Zuführkanal und die Einspritzöffnungen
noch deutlicher sichtbar sind.
Fig. 4 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Fig. 5 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene
Teilschnittansicht nach Linie 5-5 der Fig. 4.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die mit 10 bezeichnete Form einen Kern 11,
der einen Reifenkörper 12 abstützt, der zuvor geformt worden
sein kann. Der Reifenkörper 12 besteht aus zwei Seitenwänden
13 und einem Teil 14, der den Unterlaufstreifen bildet und
ein Verstärkungsgebilde für die Lauffläche (bei 15 schematisch
dargestellt) und eine darunter liegende Kautschuklage
aufweist, die mit den Seitenwänden 13 verbunden ist. Mit 17
ist der Hohlteil der Form 10 bezeichnet, in welchem die
Hohlräume und Öffnungen gebildet sind, die zur Erfindung gehören
und die in den anderen Figuren besser sichtbar sind.
Gemäß Fig. 1 ist der Reifenkörper 12 bereits geformt.
Da es für die Erfindung gleich ist, ob ein neuer Reifen oder
ein gebrauchter Reifen mit einem Laufstreifen versehen werden
soll, ist derjenige Teil der Form fortgelassen, der jeweils
eine andere Ausführung haben würde in Abhängigkeit davon,
ob es sich um einen neuen oder einen gebrauchten Reifen handelt.
Fig. 1 ist somit nicht nur begrenzt auf die Darstellung einer
der beiden Seiten der Form, die im gleichen Meridianschnitt
symmetrisch erscheinen würden, sondern die Darstellung ist
auch im Hinblick auf die dargestellte Seite der Form an der
Bruchlinie 16 unterbrochen, was bedeutet, daß der sich mehr
in der Mitte befindliche Teil fortgelassen ist, so daß
diejenigen Teile der Seitenwände, die dem Wulst zunächst liegen,
und die Teile des Kernes 11 und des Hohlteiles der Form,
welche die genannten Teile umgeben, und auch alle diejenigen
Bauteile und Einrichtungen nicht dargestellt sind, die, ausgehend
von der Bruchlinie 16, der Achse der Form näher liegen.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel strömt das Gemisch bzw.
die Masse in den Formhohlraum 18, in welchem der Laufstreifen
geformt werden soll, durch eine Mehrzahl von Einspritzdurchgängen
oder Einspritzöffnungen 19, die entlang der
Äquatorialebene der Form 10, d. h. der Symmetrieebene der Form 10
rechtwinklig zu ihrer Achse angeordnet sind. Die Masse
strömt auf ihrem Weg zu den Einspritzöffnungen 19 durch
bogenförmige Ausgleichskammern oder Vergleichsmäßigungskammern
20, die im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
haben, wobei zu jeder Ausgleichskammer 20 ein Zuführdurchgang
oder Zuführkanal 21 führt, zu welchem die Masse aus
einer Leitung 22 strömt. Die Ausgleichskammern 20 können als
geometrische Figuren angesehen werden, die durch einen Kreis
(oder durch eine andere ebene Figur, wenn sie keinen
kreisförmigen Querschnitt haben) erzeugt sind, der sich über
eine gewisse Winkelerstreckung entlang einer Richtungskurve oder
Leitkurve bewegt, die vorzugsweise ein Kreisbogen ist,
der den Schnittpunkt der Achse der Form 10 mit ihrer
Äquatorialebene als Mittelpunkt hat.
Diese Bauteile sind aus den Fig. 2 und 3 besser ersichtlich.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen die
Achsen der Zuführkanäle 21 und daher die Achsen der
Ausgleichskammern 20 in einem Winkelabstand von 22° 30 Minuten, was
bedeutet, daß sechzehn Zuführkanäle 21 und sechzehn Ausgleichskammern
20 vorgesehen sind, von denen in Fig. 2 jeweils nur
drei dargestellt sind. Für jede Ausgleichskammer 20 sind
vier Einspritzöffnungen 19 vorhanden, so daß insgesamt
vierundsechzig Einspritzöffnungen 19 vorhanden sind. Diese
verschiedenen Anzahlen von Zuführkanälen 21, Ausgleichskammern
20 und Einspritzöffnungen 19 geben jedoch nur ein Beispiel
wieder und sie können auch andere Anzahlen sein. Weiterhin
könnten die Zuführkanäle 21 und die Einspritzöffnungen 19,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel alle in der
Äquatorialebene angeordnet sind, auch in mehreren Reihen
teilweise oder ganz außerhalb der Äquatorialebene vorhanden sein.
Wie bereits gesagt, kann für jede Ausgleichskammer 20 mehr
als ein Zuführkanal 21 vorhanden sein. Die Vorrichtung zur
Herstellung der fließfähigen Masse und zum Führen der fließfähigen
Masse zu den Zuführkanälen 21 über die Leitungen 22
ist nicht beschrieben und sie kann von üblicher Ausführung
sein.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis
3 unter der Annahme, daß der gesamte Reifen in einer Phase
oder in sehr dicht aufeinanderfolgenden Phasen oder Schritten
geformt wird, dadurch, daß die Form 30 einen Kern 31 und
einen Hohlteil 32 aufweist, der in zwei Teile 32′ und 32″
unterteilt ist. Diese Teile 32′, 32″ bilden zwei Hohlräume
33 für die Seitenwände und einen Hohlraum 34 für den
Laufstreifen, dessen Verstärkungsgebilde 35 praktisch die Trennung
zwischen den Hohlräumen 33 und 34 bildet. Die Formmasse für
die Seitenwände wird durch Leitungen 36, 36′ in die Hohlräume
33 geführt, und die Leitungen 36, 36′ erhalten die Formmasse
über eine Vorrichtung, die keinen Teil der Erfindung bildet.
Das zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich insbesondere auf
die Herstellung von Reifen derjenigen Art, wie sie in der
I-PS 9 28 502 beschrieben ist. Auch bei solchen Reifen kann
die Erfindung angewendet werden entweder zur Herstellung der
Reifen oder zur Runderneuerung.
Soweit es die Ausgleichskammern 20 und die damit verbundenen
Zuführkanäle 21 und die Einspritzöffnungen 19 betrifft, ist
die Ausbildung des zweiten Ausführungsbeispieles derart, wie
es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. In jedem Fall ist
angenommen, daß der Durchmesser der Ausgleichskammer 20, die
bei beiden Ausführungsbeispielen im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt haben, gleich dem Durchmesser der Zuführkanäle
21 ist. Dies ist nicht absolut erforderlich, wenn jedoch
unterschiedliche Durchmesser vorhanden sind, wird es bevorzugt,
daß der Durchmesser der Ausgleichskammer 20 (oder der
äquivalente Durchmesser, wenn sie keinen kreisförmigen
Querschnitt haben) größer als der Durchmesser (oder der
äquivalente Durchmesser) der Zuführkanäle 21 ist. In jedem Fall
muß der Mittelabstand der Einspritzöffnungen 19 auf der
gesamten Umfangslinie der Form 10 konstant sein, und
insbesondere muß eine solche Anordnung vorhanden sein, daß die
zwei Einspritzöffnungen, die sich an den benachbarten Enden
zweier Ausgleichskammern 20 befinden, und die in Fig. 2 mit
19 a und 19 b bezeichnet sind, den gleichen Abstand
voneinander haben, wie zwei aufeinanderfolgende Einspritzöffnungen
19 an ein und derselben Ausgleichskammer 20, wie sie in Fig. 2
mit 19 b und 19 c bezeichnet sind.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß für jede
Ausgleichskammer 20 ein Zuführkanal 21 vorhanden ist. Jedoch
würde das Vorhandensein von mehr als einem Zuführkanal 21
für jede Ausgleichskammer 20 zu keinerlei Schwierigkeit für
die Verwirklichung der Erfindung führen, und zwar aus folgenden
Gründen:
Wird angenommen, daß zwei Zuführkanäle 21 für jede
Ausgleichskammer 20 vorhanden sind, so ist es offensichtlich, daß diese
symmetrisch angeordnet sein würden, so daß in demjenigen Abschnitt
der Kammer, der von den beiden Zuführkanälen im gleichen
Abstand liegt, kein Materialfluß vorhanden sein würde.
Ein solcher Abschnitt würde dann wie eine Wand wirken, und
die Ausgleichskammer 20 könnte als Zusammensetzung von zwei
fiktiven symmetrischen Kammern angesehen werden, die durch
den genannten Abschnitt voneinander getrennt sind, wobei die
Maßnahmen der Erfindung für beide fiktive Kammern angewendet
werden könnten. Die gleiche Begründung ergibt sich, wenn mehr
als zwei Zuführkanäle 21 für jede Ausgleichskammer 20 vorgesehen
sind und diese Zuführkanäle symmetrisch angeordnet sind.
Selbst in dem offensichtlich nicht erwünschten Fall, daß für
jede Ausgleichskammer mehrere Zuführkanäle, die nicht symmetrisch
angeordnet sind, vorhanden sind, könnten die Maßnahmen
der Erfindung insofern angewendet oder verwirklicht werden,
daß jede Kammer so angesehen wird, daß sie aus mehreren
fiktiven Kammern besteht, die durch diejenigen Abschnitte
voneinander getrennt sind, durch welche hindurch als Folge der
Anordnung der Zuführkanäle kein Materialfluß stattfindet,
und wobei die Maßnahmen der Erfindung auf jede fiktive
Kammer angewendet werden.
Die axiale Länge der Zuführkanäle ist für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung offensichtlich unbedeutend, wobei die
Zuführkanäle eine Fortsetzung von verhältnismäßig langen
Zuführleitungen bilden. Es wird bevorzugt, daß die Länge der
Einspritzöffnungen 19 so kurz wie möglich ist, um die
Gesamtfüllverluste zu verringern.
Zur weiteren Erläuterung
werden grundsätzlich Parameter von Ausführungsbeispielen
beschrieben unter der Annahme, daß die Ausführungsbeispiele
mit den oben beschriebenen Vorrichtungen ausgeführt wurden.
Die später angegebenen Beispiele beziehen sich entweder auf
die Herstellung von neuen Reifen und insbesondere auf die
Herstellung von Reifen gemäß Fig. 4, oder auf die
Runderneuerung von Radialreifen üblicher Art.
Es ist weiter angenommen, daß die Ausgleichskammern 20 im
wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben, und daß die
Gradienten der Einspritzöffnungen 19 einander so nahe
kommen, daß es möglich ist, in jedem Beispiel einen Wert für
alle anzugeben.
Andererseits muß berücksichtigt werden, daß im Hinblick auf
niedrige Werte von (wie sie in den Ausgleichskammern 20
gemäß der Erfindung verwendet werden) sogar beträchtliche
prozentuale Änderungen zugelassen sind, da solche Änderungen nicht
zu beträchtlichen Änderungen des Druckabfalls in den
Ausgleichskammern 20 führen. Im Gegensatz dazu führen bei Verwendung
hoher Werte von in den Ausgleichskammern (beispielsweise
solcher Werte, wie sie für die Einspritzöffnungen 19 angegeben
sind) selbst geringe prozentuale Änderungen zu hohen Änderungen
des Druckabfalls in den Ausgleichskammern 20.
Schließlich ist noch festzustellen, daß die Erfindung nicht
von der Zusammensetzung der Masse abhängt und allgemein mit
den Massen ausgeführt oder verwirklicht werden kann, die
bereits bekannt sind und in der Technik der Herstellung von
Laufstreifen verwendet werden.
Als ein Beispiel kann eine bekannte und zur Verwirklichung
der Erfindung verwendbare Masse die folgende Zusammensetzung
haben:
SBR 150050
SBR 171250
Zinkoxyd 1
Schwefel 1
Antioxydiermittel 1
Stearinsäure 2
Paraffin 1
aromatisches Öl10
Lampenruß Nr. 33961
Thiazol-Beschleuniger 3
Die Ausgleichskammern 20 haben keinen konstanten Gradienten,
da, wenn in Richtung der Strömung der Masse die Einspritzöffnungen
erreicht sind, ein Teil der Masse abgezogen wird
und die Durchsatzmenge sich verringert, wohingegen es andererseits
nicht sehr vorteilhaft wäre, den Querschnitt der Ausgleichskammer
20 entsprechend zu ändern.
Weiterhin ist es besser, daß der Gradient des entsprechenden
Zuführkanals 21 an keiner Stelle der Ausgleichskammer 20
größer als deren Gradient ist. Allgemein ist ein solcher
Koeffizient an jeder Stelle der Kammer 20 niedriger unter der
Annahme, daß die Ausgleichskammer 20 kreisförmigen Querschnitt
hat und - wie es allgemein zweckmäßig ist -, einen Querschnitt
hat, der praktisch gleich dem Querschnitt des Zuführkanales
21 ist. In einem solchen Fall ist der Durchsatz in den dem
Austritt des Zuführkanals 21 zunächst liegenden Querschnitten
auf beiden Seiten des Austritts des Zuführkanals 21 jeweils
die Hälfte des Durchsatzes in dem Zuführkanal 21, und bei
gleichen Querschnitten von Zuführkanal 21 und Ausgleichskammer
20 ist der Gradient halb so groß wie der Gradient und er
verringert sich zunehmend jedesmal, wenn eine Einspritzöffnung
19 erreicht wird.
Für jede Einspritzvorrichtung sollen die Anzahl der
Ausgleichskammern oder Vergleichmäßigungskammern 20 und deren
Umfangserstreckung, die Anzahl der Einspritzöffnungen 19 jeder Kammer
20 und die Abmessungen der verschiedenen Teile, insbesondere
die Querschnitte der Zuführkanäle 21 und der Einspritzöffnungen
19 derart bestimmt werden, daß die Gradienten der
Einspritzöffnungen nahe beieinanderliegen und vorzugsweise im
wesentlichen gleich sind, so daß sie mit dem gleichen Symbol
bezeichnet werden können, welches einen mittleren Wert
darstellen könnte, und daß das Verhältnis zwischen ihnen und
den Gradienten der Zuführkanäle wenigstens nahe der
Ausgleichskammer nicht kleiner als 8 ist und vorzugsweise
zwischen 8 und 20 liegt.
Die Durchmesser der Einspritzöffnungen 19 sind
meistens einander gleich, und ihre Anzahl für jede
Ausgleichskammer ist entsprechend derart begrenzt, daß sich
keine beträchtlichen Unterschiede der betreffenden Gradienten
ergeben, wobei die Durchmesser gleich sind. In den meisten
praktischen Fällen wird dies erzielt durch Verwendung einer
Anzahl von Einspritzöffnungen für jede Ausgleichskammer
zwischen 4 und 6. Eine geringere Anzahl von Einspritzöffnungen
könnte zu einer Komplizierung der Ausrüstung führen, die
weder vom Standpunkt der Funktion noch vom Standpunkt der
konstruktiven Ausführung her erwünscht ist.
Eine größere Anzahl würde wenigstens bei den Massen oder
Gemischen, die für Reifenlaufstreifen meistens verwendet werden,
zu beträchtlichen Unterschieden der Gradienten der
Einspritzöffnungen führen, da die Unterschiede zwischen den
Strömungswegen, denen das Gemisch bzw. die Masse (nachstehend
der Einfachheit halber als Masse bezeichnet) von den
Zuführkanälen zu den verschiedenen Einspritzöffnungen folgen soll
und die entsprechenden Unterschiede der Füllungsverluste einen
beträchtlichen Einfluß haben. In jedem Fall kann die genaue
Anzahl von Einspritzöffnungen, die für jede Ausgleichskammer
zugelassen ist, in jedem besonderen Fall des Einspritzens
durch einfache empirische Kontrollen bequem bestimmt werden,
wobei es leicht ist, verschiedene Gradienten unter
Bedingungen zu kontrollieren oder zu steuern, die den
Bedingungen entsprechen, unter denen das Spritzformen des
Laufstreifens stattfinden soll. Es ist nicht ausgeschlossen,
daß Änderungen des Gradienten von Einspritzöffnung zu
Einspritzöffnung durch Ändern der Durchmesser der
Einspritzöffnungen im Vergleich miteinander kompensiert werden können,
wenn dies nicht zu übermäßigen Schwierigkeiten führt, und
wenn es gewünscht wird, die Anzahl der Einspritzöffnungen
für jede Ausgleichskammer auf diese Weise zu vergrößern.
Als ein Beispiel und nur in den üblichsten Fällen des Formens
des Laufstreifens mit den Massen, die für diesen Zweck meistens
verwendet werden, kann der Gradient der Zuführdurchgänge
oder Zuführkanäle einen Wert zwischen 150 und 250 Sekunde-1
haben, wohingegen der Gradient der Einspritzdurchgänge
oder Einspritzöffnungen einen Wert zwischen 1500 und 2500
Sekunde-1 haben kann.
In diesem Fall beträgt das Verhältnis von zu allgemein
etwa 10, wenn die beiden Werte zweckentsprechend miteinander
koordiniert werden. Die obigen Werte können in vielen üblichen
Fällen angewendet werden und sie können in jedem Fall einen
Ausgangspunkt für die Bestimmung der optimalen Werte für
verschiedene Fälle verwendet werden.
Wie bereits gesagt, ist die Technik zum Herstellen der
Einspritzmasse bekannt und sie umfaßt die Verwendung einer
Hauptquelle für die Masse, die eine Einrichtung umfaßt, mittels
welcher die Masse in fließfähigen Zustand gebracht wird
unter Berücksichtigung der Wärme, die in der Strömung der
Masse durch enge Kanäle und Öffnungen hindurch erzeugt wird.
Diese Technik umfaßt weiterhin die Verwendung einer
Einrichtung, um die fließfähig gemachte Masse unter Druck zu
setzen. Die genannten Einrichtungen sowie die Kanäle oder
Leitungen, welche die fließfähig gemachte Masse bis nahe
zur Form führen, stellen keinen Teil der Erfindung dar und
werden demgemäß nicht beschrieben.
Zur Erläuterung kann jedoch festgestellt werden, daß, wenn
der Gradient einen Wert entsprechend den oben angegebenen
Werten hat, es möglich ist, an örtlichen Stellen der Leitungen
oder Kanäle Gradienten zu haben, die höher oder niedriger
als der Gradient sind und die beispielsweise im Bereich
zwischen 15 und 400 liegen können. Andererseits sind diese
Gradienten praktische Daten, die sich aus der Erfahrung in
Abhängigkeit von konstruktiven Gründen ergeben.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Spritzformen von Laufstreifen für neue
oder zu erneuernde Reifen, mit einer Einrichtung zum Bilden
einer fließfähigen Masse und zum Zuführen dieser Masse zu einer
Form, die einen Formhohlraum (18, 34) aufweist, in welchem der
Laufstreifen gebildet wird, wobei die Zuführeinrichtung eine
Mehrzahl von Zuführkanälen (21) aufweist, die rund um den
Formhohlraum symmetrisch angeordnet sind und deren jeder sich über
eine Mehrzahl von Einspritzöffnungen (19) in den Formhohlraum
öffnet, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) vorgesehen ist, die um den Formhohlraum (18, 34) symmetrisch angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung erstrecken, jede der Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern mit wenigstens einem Zuführkanal (21) und mit einer Mehrzahl von Einspritzöffnungen (19) verbunden ist, die auf dem Umfang rund um den Formhohlraum angeordnet sind, und daß die Zuführkanäle (21) und die Einspritzöffnungen (19) derartige Abmessungen haben,
daß das Verhältnis zwischen dem mittleren Schergradienten jeder Einspritzöffnung (19), die von dem gleichen Zuführkanal (21) gespeist wird, und den mittleren Schergradienten des betreffenden Zuführkanals (21) nicht kleiner als 8 ist.
daß eine Mehrzahl von Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) vorgesehen ist, die um den Formhohlraum (18, 34) symmetrisch angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung erstrecken, jede der Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern mit wenigstens einem Zuführkanal (21) und mit einer Mehrzahl von Einspritzöffnungen (19) verbunden ist, die auf dem Umfang rund um den Formhohlraum angeordnet sind, und daß die Zuführkanäle (21) und die Einspritzöffnungen (19) derartige Abmessungen haben,
daß das Verhältnis zwischen dem mittleren Schergradienten jeder Einspritzöffnung (19), die von dem gleichen Zuführkanal (21) gespeist wird, und den mittleren Schergradienten des betreffenden Zuführkanals (21) nicht kleiner als 8 ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis zwischen den Gradienten und zwischen
8 und 20 liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gradienten der Einspritzöffnungen (19) im
wesentlichen einander gleich sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern
(20) im wesentlichen ringförmige Gestalt haben.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern
(20) im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern
(20) und die Zuführkanäle (21) im wesentlichen einander
gleiche Querschnitte haben.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammer
(20) mit vier bis sechs Einspritzöffnungen verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspritzöffnungen (19) über die gesamte
Umfangslänge der Form in gleichmäßigen Abständen voneinander
vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß Einspritzöffnungen (19) mit im wesentlichen
einander gleichen Querschnitten vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gradienten der Einspritzöffnungen
(19) zwischen 1500 und 2500, und die Gradienten der
Zuführkanäle (21) zwischen 150 und 250 liegen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einspritzöffnungen (19) jeder
Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammer (20), die Länge jeder
Kammer, ihr Querschnitt und die Querschnitte der Einspritzöffnungen
derart sind, daß, wenn eine fließfähige Masse zum
Formen des Laufstreifens durch sie strömt, die Gradienten
der Einspritzöffnungen im wesentlichen einander gleich sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern
(20) im wesentlichen die Gestalt von Torussegmenten
gleichachsig zum Einspritzhohlraum (18 bzw. 34) haben.
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