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Verfahren und Vorrichtung zum Vulkanisieren von profilierten
Laufstreifen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vulkanisieren von profilierten, vorvulkanisierten Laufstreifen auf Luft- und Vollgummireifen aller Art, insbesondere solchen mit hohen Profilen, wobei der Laufstreifen mit einer unvulkanisierten Bindeplatte auf einen Reifen aufgelegt wird und Laufstreifen und Bindeplatte mit dem Reifen in einem luftdicht verschliessbaren, elastischen Sack oder in einer ebensolchen Hülle oder mit nur Teilen des Reifens mit einer ringförmigen, elastischen Gummi- oder Kunststoffdecke bedeckt und abgedichtet werden, worauf die Luft und die sonstigen gasförmigen Bestandteile aus dem abgedichteten Raum abgesaugt oder herausgepresst werden,
wobei sich die elastische Umhüllung eng an alle bedeckten Flächen anlegt und dann alles gemeinsam in einen Druckkessel mit einem erwärmten Medium, z. B. Wasser, eingeführt, unter Druck gesetzt und auf die für die Vulkanisation notwendige Temperatur erwärmt wird. Die Höhe der Temperatur richtet sich nach der Zusammensetzung oder Art des Gummis der Binde- oder Zwischenplatte.
Bei der Ausführung des Vulkanisationsverfahrens in der Umhüllung kann der Fall eintreten, dass die Profilierung des Laufstreifens einen ungleichmässigen Druck auf die Zwischenplatte ausübt. Dieser ungleichmässige Druck entsteht dadurch, dass die Umhüllung über den Profilausnehmungen eine Brücke bildet und der auf dieser Brücke lastende Druck sich nur auf die Profilkanten überträgt. Letztere übertragen diesen konzentrischen Druck auf den Profilfuss, der auf einer plastischen unvulkanisierten Gummischicht ruht, welche dadurch ungleichmässig belastet wird. Diese Belastung bewirkt ein Ausweichen der plastischen Gummischicht auf solche Flächenstellen, die keinen Druck aufweisen. Der Hauptanteil des plastischen, verfliessbaren Materials verschiebt sich unter den Profilgrund, andere Teile verschieben sich nach beiden Seiten neben den Profilgrund.
Damit wird die gesamte Profilierung geändert. Um solche Verän- derungen zu vermeiden, musste bisher der Profilgrund sehr stark gewählt werden. Ausser dem Kantendruck erfolgt bei Verwendung der Umhüllung auch ein Druck auf die Seitenflächen der profilierten, in den Profilausnehmungen drucklosen Laufstreifen. Dieser Druck unterstützt die Verformung der Profile. Je grösser der Druckunterschied zwischen den drucklosen Profilausnehmungen und dem Druck auf der Hülle ist, je stärker treten diese Verformungen in Erscheinung.
Diese sich nachteilig auf die Güte der mit Laufstreifen versehenen Reifen auswirkenden Einflüsse beseitigt die Erfindung.
Zu diesem Zweck werden während des Vulkanisiervorganges, zumindest bis zur Herstellung einer festen Verbindung der Randteile des Laufstreifens mit dem Reifen, die von der elastischen Umhüllung überbrücken Profilvertiefungen unter Einwirkung eines Druckes gehalten, der um etwa 1 kg/cnr'niedriger ist als der auf die Aussenseite der Umhüllung ausgeübte Druck. Nach einer einstellbaren Zeit z. B. 20 min, wird die Druckdifferenz aufgehoben, z. B. durch Erniedrigen des Aussendruckes oder Erhöhen des Innendruckes. In einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Absaugleitung, die aus der Umhüllung durch die Kesselwand führt an einem mit einer Druckleitung und einer Saugleitung verbundenen Zweiweghahn angeschlossen. Zur Erleichterung der Luftab- bzw.
- zuführung ist unter der Umhüllung ein Netz von Verbindungswegen, z. B. ein Drahtgewebe, eingelegt.
Infolge der geringen Druckdifferenz wird der bis in die Bindeplatte sich auswirkende erhöhte Profil-
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kantendruck vermieden, so dass die Bindeplatte unterhalb dieser Profilkanten nicht mehr das Bestreben hat, seitlich auszuweichen. Dabei wird auch in den Profilhohlräumen ein Druck hergestellt, der nur in gerll1gem Masse unterhalb des Druckes liegt, der ausserhalb der Umhüllung herrscht. Es wird dadurch auf die gesamte Laufstreifenfläche ein etwa gleichmässiger Druck erzeugt, der sich als gleichförmige Bela- stung auf die Bindeplatte auswirkt, so dass im Fliessprozess die Bindeplatte eine gleichmässige Dicke beibehält und der Warmedurchgang gleichmässig erfolgt.
Das geht so weit, dass es nunmehr möglich ist, Laufstreifen aufzulegen, die nur aus Profilrippen bestehen, so dass etwa 25ufo der gesamten Werkstoffmenge eingespart werden kann.
Neben den gasförmigen Druckmitteln können auch regulierbare flüssige Medien verwendet werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im folgenden im einzelnen beschrieben.
Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. l einen Querschnitt durch ein Reifenprofil, bei dem nur ein Teil des Reifens abgedeckt ist, Fig. 2 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines Reifens in der Hülle mit zwei sich überlappenden Hüllenenden und dazwischen angeordnetem Hüllenverschluss mit einer Lippe, Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Hüllenende mit anvulkanisierter Lippe, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Hüllenende, das in einer Lippe ausläuft, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Doppellippe, Fig. 6-8 Querschnitte durch ein Profil eines Laufstreifens mit den eingezeichneten Druckverhältnissen, die auf die Zwischenplatte wirken, Fig. 9 einen schematischen Querschnitt durch einen Kessel, in welchen die Reifen in der Hülle zum Vulkanisieren eingebracht werden.
In den Figuren bezeichnet 1 den Reifen, der mit einem vorvulkanisierten Laufstreifen 2 und einer Zwischenplatte 3 in einer luftdicht abschliessbare, elastischen Hülle 4 ganz (Fig. 2) oder teilweise (Fig. 1) eingeschlossen ist. Zwischen der Hülle 4 und dem Laufstreifen 2 sowie dem Reifen 1 ist zum leichteren Abführen der Luft z. B. ein Drahtgewebe 5 eingelegt, das auch bis unter das Ventil 6 in der Hülle fortgesetzt ist. Die Hülle 4 schmiegt sich eng an den Reifen an, bei ganzer Hülle sowohl aussen wie innen im Reifen. Ein Ventil 6 oder auch mehrere solcher Ventile verbin- den das Innere der Hülle mit der äusseren Umgebung. Der luftdichte Abschluss der Hülle kann durch Überlappen der Hüllenhautenden erfolgen. Die Fig. 2-5 zeigen eine andere Ausführungsform des Verschlusses, der durch eine Lippe 9 hergestellt wird.
Diese Lippe kann aus der Hüllenhaut herausgebildet wer-
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den, wie in Fig. 5, in welcher sie als Doppellippe dargestellt ist.
Wird eine Hülle benutzt, die nur einen Teil des Reifens umhüllt, wie es z. B. bei schweren Ackerreifen vorkommt-wobei also keine Überlappung der Hüllenenden erfolgt-so bildet die Lippe den äusseren Rand der Huile und schmiegt sich gut an den Reifen. an, so dass ein leichterer und besserer Luftabschluss erzielt wird. Die Luft unter der Lippe kann durch eine Öffnung 10 abgesaugt werden. Ebenso kann das Innere der Hülle durch diese Öffnung oder Öffnungen luftleer gesaugt werden.
In Fig. 6 - 8 ist dargestellt, wie die Kräfte wirken, wenn die Profilierung des Laufstreifens einen ungleichmässigen Druck auf die Zwischenplatte 3 ausübt. Dieser ungleichmässige Druck entsteht dadurch, dass die Hülle über den Profilausnehmungen eine Brücke bildet, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, und der auf dieser Brücke lastende Druck sich nur auf die Profilkanten 11 überträgt. Wie die Pfeile in Fig. 6 zeigen, überträgt sich der Druck auf den Profilfuss, der auf einer plastischen, unvulkanisierten Gummischicht aufsteht. Es erfolgt nunmehr ein Ausweichen dieser Schicht entsprechend den Pfeilen 12 in Fig. 7.
Ausser dem Kantendruck erfolgt auch ein Druck (Pfeil 13 in Fig. 8) auf die Seitenflächen der pro- filierten. in den Profilausnehmungen drucklosen Laufstreifen, der die Verformung der Profile unterstützt.
In Fig. 9 ist der Druckraum 14 schematisch dargestellt ; der Druck wird z. B. durch das Ventil 16 auf 4 aifi gebracht, während in den Hüllen 4, in welchen die Reifen 1 eingelegt sind, durch die Leitung 15 ein Druck von 3 atü gehalten wird. Die zur Vulkanisation notwendige Wärme wird durch die umgebende Flüssigkeit 17, die durch eine Wärmequelle 18 erhitzt wird, an die Hülle und den Reifen herangebracht.
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Method and device for vulcanizing profiled
Treads
The invention relates to a method for vulcanizing profiled, pre-vulcanized treads on pneumatic and solid rubber tires of all kinds, especially those with high profiles, the tread with an unvulcanized binding plate being placed on a tire and the tread and binding plate being airtight with the tire closable, elastic bag or in an envelope of the same kind or with only parts of the tire covered with an annular, elastic rubber or plastic cover and sealed, whereupon the air and the other gaseous components are sucked out or pressed out of the sealed space,
wherein the elastic envelope rests tightly on all covered surfaces and then everything together in a pressure vessel with a heated medium, e.g. B. water, introduced, pressurized and heated to the temperature necessary for vulcanization. The level of temperature depends on the composition or type of rubber of the binding or intermediate plate.
When the vulcanization process is carried out in the cover, the case may arise that the profiling of the tread exerts uneven pressure on the intermediate plate. This uneven pressure arises from the fact that the casing forms a bridge over the profile recesses and the pressure on this bridge is only transferred to the profile edges. The latter transfer this concentric pressure to the profile foot, which rests on a plastic, unvulcanized rubber layer, which is therefore unevenly loaded. This load causes the plastic rubber layer to move to those areas on the surface that are not under pressure. The main part of the plastic, flowable material moves under the profile base, other parts move to both sides next to the profile base.
This changes the entire profile. In order to avoid such changes, the profile base previously had to be chosen very strongly. In addition to the edge pressure, when the cover is used, there is also pressure on the side surfaces of the profiled treads without pressure in the profile recesses. This pressure supports the deformation of the profiles. The greater the pressure difference between the pressureless profile recesses and the pressure on the shell, the more pronounced these deformations are.
The invention eliminates these influences, which have a negative effect on the quality of the tires provided with treads.
For this purpose, during the vulcanization process, at least until a firm connection between the edge parts of the tread and the tire is established, the tread depressions bridged by the elastic cover are held under the action of a pressure that is about 1 kg / cm lower than that on the Pressure exerted on the outside of the envelope. After an adjustable time z. B. 20 min, the pressure difference is canceled, z. B. by lowering the external pressure or increasing the internal pressure. In one embodiment of the device for carrying out the method according to the invention, the suction line, which leads out of the envelope through the boiler wall, is connected to a two-way valve connected to a pressure line and a suction line. To facilitate air removal or
- supply is under the envelope a network of connecting paths, z. B. a wire mesh, inserted.
As a result of the low pressure difference, the increased profile that affects the binding plate is
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Edge pressure avoided, so that the binding plate underneath these profile edges no longer tries to move sideways. In the process, a pressure is produced in the profile cavities that is only slightly below the pressure that prevails outside the casing. As a result, an approximately even pressure is generated on the entire tread surface, which acts as a uniform load on the binding plate, so that the binding plate maintains a uniform thickness during the flow process and the heat transfer occurs evenly.
This goes so far that it is now possible to put on treads that consist only of profile ribs, so that about 25ufo of the total amount of material can be saved.
In addition to the gaseous pressure media, controllable liquid media can also be used.
The invention is described in detail below with reference to the drawings.
Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawings. 1 shows a cross section through a tire profile in which only part of the tire is covered, FIG. 2 shows a cross section through the upper part of a tire in the casing with two overlapping casing ends and a casing closure with a lip arranged between them, FIG. 3 shows a cross section through an envelope end with a vulcanized lip, FIG. 4 shows a cross section through an envelope end which ends in a lip, FIG. 5 shows a cross section through a double lip, FIG. 6-8 cross sections through a profile of a tread with the pressure ratios shown, which act on the intermediate plate, FIG. 9 shows a schematic cross section through a tank into which the tires in the casing are introduced for vulcanization.
In the figures, 1 denotes the tire which is completely (FIG. 2) or partially (FIG. 1) enclosed with a pre-vulcanized tread 2 and an intermediate plate 3 in an airtight, elastic cover 4. Between the shell 4 and the tread 2 and the tire 1 is for easier removal of the air z. B. inserted a wire mesh 5, which is also continued to below the valve 6 in the shell. The cover 4 hugs the tire tightly, both outside and inside the tire when the cover is complete. A valve 6 or a plurality of such valves connect the interior of the casing with the external environment. The airtight closure of the envelope can be achieved by overlapping the envelope skin ends. FIGS. 2-5 show another embodiment of the closure which is produced by a lip 9.
This lip can be formed from the shell skin
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as in Fig. 5, in which it is shown as a double lip.
If a cover is used that covers only part of the tire, as it is e.g. B. occurs with heavy agricultural tires - so there is no overlap of the envelope ends - so the lip forms the outer edge of the envelope and hugs the tire well. so that an easier and better air seal is achieved. The air under the lip can be sucked out through an opening 10. Likewise, the inside of the casing can be sucked evacuated through this opening or openings.
FIGS. 6-8 show how the forces act when the profiling of the tread exerts an uneven pressure on the intermediate plate 3. This uneven pressure arises from the fact that the shell forms a bridge over the profile recesses, as is shown in FIG. 6, and the pressure on this bridge is only transferred to the profile edges 11. As the arrows in FIG. 6 show, the pressure is transferred to the profile foot, which rests on a plastic, unvulcanized rubber layer. This layer is now evaded in accordance with the arrows 12 in FIG. 7.
In addition to the edge pressure, there is also pressure (arrow 13 in FIG. 8) on the side surfaces of the profiled. unpressurized treads in the profile recesses, which support the deformation of the profiles.
In Fig. 9, the pressure chamber 14 is shown schematically; the pressure is z. B. brought to 4 aifi by the valve 16, while in the sleeves 4, in which the tires 1 are inserted, a pressure of 3 atm is maintained by the line 15. The heat necessary for vulcanization is brought to the casing and the tire by the surrounding liquid 17, which is heated by a heat source 18.
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